本發(fā)明屬于雨水資源再利用技術領域，具體涉及一種高層建筑物的雨水高效收集以及利用系統(tǒng)。

背景技術：

隨著城鎮(zhèn)化的迅速推進，我國城鎮(zhèn)人口的數(shù)量迅速增加。而為解決迅速增加的城鎮(zhèn)人口的工作、居住需求與城市土地資源緊缺的矛盾，高層建筑開始在全國各大城市涌現(xiàn)。

高層建筑的大量建設產(chǎn)生了很多現(xiàn)實問題，其中，為高層建筑供水是眾多問題中最為重要的一環(huán)。目前，市政供水具有兩套實行標準。一個是國家規(guī)定，滿足28m服務水頭(約六層樓)；另一個是按照建設部第277號文規(guī)定，采用14m水頭(三層樓)；而上述兩套標準均無法滿足高層建筑的用水需求?，F(xiàn)行的高層建筑供水方式主要是采用二次供水的方式，即對市政水壓不能送達的地方，采用二次加壓進行供水；但二次加壓供水會產(chǎn)生較高的附加費用。

雨水是一種天然水資源，其一方面可以作為水資源加以利用，另一方面由于其是從天而降的水資源，其同時具備一定的勢能。對于普通高層建筑而言，大量雨水降落在建筑物的屋頂和外墻上一方面會對其排水系統(tǒng)造成加大壓力，另一方面，將雨水直接排放也會造成對雨水勢能的浪費。此外，雨季時，尤其是在厄爾尼諾現(xiàn)象肆虐的時期，將大量降水直接排放會給城市排水系統(tǒng)帶來巨大壓力，甚至導致城市內(nèi)澇。

中國專利CN105089100A公開了一種高層建筑雨水收集發(fā)電裝置。該專利公開的技術有效利用了降水的勢能，可以達到一定的節(jié)能效果。但其將收集雨水的水箱設置在高層建筑的頂端，這樣的方案只能收集到自建筑物頂端匯集的部分降水，并且會大幅增加高層建筑物的頂端負荷，對其結構強度提出更高的要求。此外，該方案所收集的雨水全部用于排水發(fā)電，僅僅利用了降水的部分勢能，不能解決高層建筑物供水困難的問題。

中國專利CN104454302A公開了一種高樓雨水收集裝置。其主要構件包括樓頂集水箱、排水管道、葉輪發(fā)電機、樓底集水箱。該專利的技術方案將樓頂匯集的雨水收集至樓頂集水箱，然后進行排水沖擊葉輪發(fā)電機發(fā)電，所排放的水收集在樓底集水箱中經(jīng)凈化處理后用于洗車、綠化、清洗路面、做噴泉景觀等用途。該方案對雨水進行了多方面的應用，但其主要目的仍是利用雨水進行發(fā)電，而對于雨水水資源性質(zhì)的利用則是在雨水釋放了勢能，到達地面后進行。因此，該專利所公開的技術仍然無法解決高層建筑供水困難的問題。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種對降落在高層建筑屋頂及外墻上的雨水資源進行收集、貯存以及凈化回收利用的系統(tǒng)，所收集的雨水可用于澆灌、洗刷等用途，或者經(jīng)家庭凈水器凈化后作為飲用水源，從而減少高層建筑對二次加壓供水的需求。

技術方案：本發(fā)明所述的一種高層建筑雨水利用系統(tǒng)，包括設置于建筑外墻上的多層集水箱和連通所述多層集水箱的溢流管道；所述集水箱上端設有傾斜式集水槽，所述集水箱的集水口設于所述集水槽的最低處，且集水口的位置低于所述集水箱的上端面；建筑屋頂?shù)挠晁泻笥杉艿劳ㄈ胨黾?，并由集水槽通過集水口導入集水箱中；所述集水箱側(cè)面的上部開設有溢流口，且所述溢流口的位置低于所述集水口的位置；上層集水箱的溢流口和下層集水箱的溢流口通過溢流管道連通；每一層集水箱下端設有出水口，所述出水口連通取水管道，且取水管道上設有取水濾芯，取水管道端口處設有取水截止閥門。

進一步地，所述的集水槽包括緩坡段和陡坡段，所述集水口置于所述緩坡段和陡坡段的交接處，且陡坡段靠近集水箱上的溢流口；所述集水口與溢流口之間傾斜架設有初級自清潔濾網(wǎng)；雨水經(jīng)集水口流下后落在初級自清潔濾網(wǎng)上，顆粒物質(zhì)被攔截而不能穿過濾網(wǎng)，同時，由于濾網(wǎng)傾斜設置，被攔截的顆粒物在水流的沖刷下被沖刷進溢流管道中而進入下一級集水箱的集水槽的陡坡段，不會在濾網(wǎng)表面滯留，從而形成自清潔的濾網(wǎng)；此外，當集水箱內(nèi)雨水集滿而通過溢流口溢流時，溢出的水流將對所述初級自清潔濾網(wǎng)的過濾面產(chǎn)生反向沖洗效果，上述兩種因素都能防止所述初級自清潔濾網(wǎng)產(chǎn)生堵塞，因而可以長期使用。

進一步地，為避免影響居民的正常生活，所述的每一層集水箱的下端根據(jù)建筑物的開放部位預留缺口。

進一步地，所述建筑物的開放部位包括窗戶和陽臺。

進一步地，為避免影響室內(nèi)的采光和通風，所述預留缺口靠近建筑物開放部位的一側(cè)設置為斜面。

進一步地，為及時排出集水箱內(nèi)雜物，保持集水箱內(nèi)清潔，所述的每一層集水箱的底部設有集污裝置，所述集污裝置連接室內(nèi)排污管道，排污管道端口處設有排污截止閥門。

進一步地，所述集污裝置為集污漏斗。

進一步地，為最大化的收集雨水，提高裝置利用率，所述的集水箱自上而下呈厚度遞減式結構，集水箱的外壁上以及未被集水箱覆蓋的墻體上設有若干引水條，所述引水條將降落在墻體及集水箱外壁上的雨水匯集并引導至其下層集水箱的集水口。

進一步地，所述集水箱按每戶或每個獨立用水單元獨立設置；所述集水箱的箱體為金屬材質(zhì)或聚合物樹脂材質(zhì)或鋼筋混凝土澆筑形成。

進一步地，為防止集水箱向室內(nèi)或集水箱外壁方向滲水，所述集水箱內(nèi)部設置有絕水涂層或絕水內(nèi)襯。

進一步地，所述初級自清潔濾網(wǎng)為傾斜設置的剛性篩板或由傾斜設置的剛性篩板支撐的細絲濾網(wǎng)。

有益效果：(1)本發(fā)明的雨水收集系統(tǒng)可對降落在高層建筑屋頂及外墻上的雨水資源進行收集、貯存以及凈化回收利用，所收集的雨水可用于澆灌、洗刷等用途，或者經(jīng)家庭凈水器凈化后作為飲用水源，從而減少高層建筑對二次加壓供水的需求；(2)本發(fā)明依據(jù)高層建筑物的外墻受水面積遠大于樓頂受水面積的現(xiàn)實情況而建立本系統(tǒng)，通過將集水箱逐層設置在建筑物外墻上，形成梯度集水，可以同時收集樓頂雨水和外墻雨水，雨水收集量大大增加，增強城市在雨季時期的蓄水能力，有效緩解城市排水壓力；(3)由于水具有較大的比熱容，本發(fā)明系統(tǒng)中將集水箱設置在建筑物外墻上可以在室內(nèi)與外部環(huán)境之間形成一層保溫屏障，從而減少建筑物內(nèi)部的制冷、制熱需求，大幅削減能耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中集水箱在高層建筑外墻上的布置形式示意圖；

圖2為本發(fā)明中集水箱在高層建筑上含有窗戶和陽臺的一面主體示意圖；

圖3為本發(fā)明中集水口和溢流口的連接端口處的局部放大圖(即圖1中區(qū)域A的放大示意圖)；

圖4為集水箱與室內(nèi)連通方式示意圖；

其中：1、集水箱，2、溢流管道，3、集水槽，4、緩坡段，5、陡坡段，6、集水口，7、溢流口，8、自清潔濾網(wǎng)，9、建筑屋頂，10、集水管道，11、引水條，12、墻體，13、取水管道，14、取水濾芯，15、窗戶，16、陽臺，17、斜面，18、集污漏斗，19、室內(nèi)，20、排污管道。

具體實施方式

下面將結合實施例以及附圖，對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是對本發(fā)明構思的示意性闡述，不應當理解成對本發(fā)明保護范圍的限制。本領域技術人員在本發(fā)明的基礎上不需付出創(chuàng)造性勞動就能獲取的其他所有可能實施形式，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

實施例：一種高層建筑雨水利用系統(tǒng)，包括設置于建筑外墻上的多層集水箱1和連通多層集水箱的溢流管道2；集水箱1上端設有傾斜式集水槽3，集水槽3包括緩坡段4和陡坡段5，集水口6置于所述緩坡段4和陡坡段5的交接處，且集水口6的位置低于集水箱1的上端面，集水箱1側(cè)面的上部開設有溢流口7，且溢流口7的位置低于集水口6的位置，陡坡段5靠近集水箱1上的溢流口7；集水口6與溢流口7之間傾斜架設有由剛性篩板構成的初級自清潔濾網(wǎng)8；建筑屋頂9的雨水集中后由集水管道10通入所述集水槽3，并由集水槽3通過集水口6導入集水箱1中；上層集水箱的溢流口和下層集水箱的溢流口通過溢流管道2連通；集水箱自上而下呈厚度遞減式結構，集水箱的外壁上以及未被集水箱覆蓋的墻體上設有若干引水條11，引水條11將降落在墻體12及集水箱外壁上的雨水匯集并引導至其下層集水箱的集水口；每一層集水箱下端設有出水口，出水口連通取水管道13，且取水管道13上設有取水濾芯14，取水管道端口處設有取水截止閥門。

本系統(tǒng)中，集水箱按每戶或每個獨立用水單元獨立設置，墻面覆蓋率可達到80％以上，最大化的收集降落在建筑物上的雨水，充分利用與水資源，集水箱可選用金屬材質(zhì)或聚合物樹脂材質(zhì)或鋼筋混凝土澆筑形成，且集水箱內(nèi)部設置有絕水涂層或絕水內(nèi)襯，防止集水箱向室內(nèi)或集水箱外壁方向滲水；每一層集水箱的下端根據(jù)建筑物窗戶15和陽臺16等開放部位預留有缺口，且預留缺口靠近建筑物開放部位的一側(cè)設置為斜面17以保證室內(nèi)的采光和通風；每一層集水箱的底部設有集污漏斗18，所述集污漏斗18連接室內(nèi)19的排污管道20，排污管道20端口處設有排污截止閥門。

如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節(jié)上作出各種變化。