CN103306333B - 一种雨水收集系统及铺设该雨水收集系统的建筑物 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种雨水收集系统及铺设该系统的建筑物。该雨水收集系统包括进水管和弃流装置，该弃流装置包括导流管、阀门和储水箱，该导流管设有进水口、第一出水口和第二出水口，该导流管的进水口与该进水管的出水口连通，该第一出水口与该阀门连通，该第二出水口与储水箱的底部连通。本发明实施例雨水收集装置设有弃流装置，打开阀门时，能够将污染较重的初期雨水舍弃；关闭阀门，雨水流入储水箱，能够实现雨水的收集，提高了收集的雨水水质。

Description

一种雨水收集系统及铺设该雨水收集系统的建筑物

技术领域

本发明涉及一种水源收集系统，尤其涉及一种屋面雨水收集系统及铺设该雨水收集系统的建筑物。

背景技术

雨水收集系统，就是将雨水根据需求进行收集，并经过对收集的雨水进行处理使雨水符合设计使用标准的系统。

雨水收集系统按规模可以分为利用屋面收集的雨水集蓄系统、新建小区、公园等园区的雨水集蓄系统以及与城市雨水管道结合的大型雨水调蓄池系统。相对而言,屋面雨水收集系统主要适用于较为独立的住宅或公共建筑，通过屋面收集的雨水污染程度轻，雨水呈中性，含盐量很少，硬度很低，无需进行软化便可直接回用于浇灌、冲洗厕所、洗车等,节约了自来水用水量，缓解了城市水资源短缺的问题。而且雨水不进入城市雨水管网，减轻了城市防洪排水和处理系统的负荷。

但是屋面雨水径流中也含有一定的污染物，这些污染物主要来源于三方面：1、直接由降水带来的污染。雨水在降落过程中对大气起到淋洗作用，空气中的粉尘颗粒物、可溶性有害气体随雨水降落至屋面，对雨水造成污染；2、在非降雨期，房屋面上会积累许多大气中的颗粒沉降物，降雨时，经雨水冲刷进入水体，造成雨水污染；3、建筑屋面材料带来的污染。雨水径流时，屋面材料中一些物质会溶解在水中，导致雨水受到污染。因此，初期雨水污染比较严重，雨水中的杂质相对较多，应当采取一些简单易行的措施，舍弃初期雨水。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明实施例而学习。

为了克服现有技术的缺点，本发明实施例提供一种雨水收集系统及铺设该雨水收集系统的建筑物，该雨水收集系统能够将污染较重的初期雨水舍弃，提高收集的雨水水质。

本发明实施例解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种雨水收集系统，包括进水管，还包括弃流装置，该弃流装置包括导流管、阀门和储水箱，该导流管设有进水口、第一出水口和第二出水口，该进水口与该进水管的出水口连通，该第一出水口与该阀门连通，该第二出水口与该储水箱的底部连通。

提供一种如上所述的雨水收集系统，该储水箱的顶部设有减压口，该减压口上设有导流板。

提供一种如上所述的雨水收集系统，该储水箱设于该导流管内。

提供一种如上所述的雨水收集系统，还包括第一溢流管和第一储水箱，该第一溢流管的进水口与该弃流装置的储水箱的顶部连通，第一溢流管的出水口与该第一储水箱的底部连通。

提供一种如上所述的雨水收集系统，还包括第二溢流管和第二储水箱，该第二溢流管的进水口与该第一储水箱的顶部连通，第二溢流管的出水口与该第二储水箱的底部连通。

提供一种如上所述的雨水收集系统，还包括雨水收集槽，其设有出水口，该雨水收集槽的出水口与该进水管的进水口连通。

提供一种如上所述的雨水收集系统，该雨水收集槽的截面为V型或U型。

还提供一种建筑物，包括屋面和外墙，还包括如上所述的雨水收集系统，该屋面设有雨水收集槽，该雨水收集槽设有出水口，该雨水收集槽的出水口与该进水管的进水口连通，该进水管架和该弃流装置设于该外墙上。

提供一种如上所述的建筑物，该雨水收集槽包括两个屋檐，其中一个屋檐与该屋面相连，另一个屋檐与其相互倾斜构成两边高中间底的形状，并在中间连接处设有导水槽，该导水槽的出水口即为该雨水收集槽的出水口。

提供一种如上所述的建筑物，还包括支撑杆，该支撑杆一端与该雨水收集槽相连，另一端与该外墙相连。

与现有技术相比，本发明实施例的雨水收集系统及采用该雨水收集系统的建筑物，设置了弃流装置，利用在弃流装置的导流管上设置的两个出水口，分别连接阀门与储水箱，当打开阀门时，可以将进入弃流装置内的污染较大的初期雨水直接舍弃，而关闭阀门时，进入弃流装置内的雨水流入储水箱内，大大改善了收集的雨水的水质，提高后续处理的效果，并降低了运行成本。该雨水收集系统设有多个储水箱，各储水箱之间利用虹吸原理，充分解决了雨水溢流问题，实现完全自动化。并且，本发明实施例的雨水收集系统还设有雨水收集槽，将该雨水收集槽与建筑物屋面结合在一起，利用该雨水收集槽将屋面的雨水聚集在一起，克服了传统的屋面雨水分散，难以集中处理的缺点。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本发明实施例雨水收集系统及其在建筑物中应用的示意图。

图2至图4为本发明实施例利用虹吸原理解决雨水溢流的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，是本发明雨水收集系统及其在建筑物中应用的一个实施例。图1中箭头表示雨水的流经途径。

本实施例中雨水收集系统包括进水管4和弃流装置、第一溢流管11、第一储水箱12、第二溢流管13、第二储水箱14以及第三溢流管15、第三储水箱16。

弃流装置包括导流管8、阀门9、储水箱10。导流管8设有一个进水口和两个出水口（第一出水口81和第二出水口82）。导流管8的进水口与进水管4的出水口连通；第一出水口81与阀门9连通；第二出水口82与储水箱10的底部连通。储水箱10设置在导流管8内，其顶部设有一个减压口101，该减压口101上设有导流板102。导流管8的进水口、进水管4的出水口以及储水箱10的减压口101相互连通。当雨水进入弃流装置后，导流板102能够使雨水尽量向导流管8中流动，而不是直接进入储水箱10。

第一溢流管11的进水口与该储水箱10的顶部连通，出水口与该第一储水箱12的底部连通。第二溢流管13的进水口与第一储水箱12的顶部连通，出水口与该第二储水箱14的底部连通。第三溢流管15的进水口与该第二储水箱14的顶部连通，出水口与该第三储水箱16的底部连通。

对于住宅建筑等大多数建筑物来说，雨水收集系统的工程投资占整个建筑物的投资的比例很小，因此可以在建设的同时建造屋面雨水收集系统。其中储水箱是整个屋面雨水收集系统中重要的组成部分之一，在工程总投资中占较大比例，发挥着储存雨水，削减径流和沉淀颗粒物的作用。因此，储水箱的设计是雨水集蓄工程设计的关键环节，它的设计好坏直接影响整个雨水利用工程的成本和集蓄效率，可以在掌握当地降雨特性参数及其概率密度函数的基础上，对不同容积储水箱的集蓄效率及费用效益进行测算，评估储水箱集蓄效率的提高所带来的经济效益能否弥补池体增大所消耗的投资、运行费用，以选择确定较佳的储水箱容积。

本实施例中在大厦建设时即在屋面（图未示）增设一个雨水收集槽。该雨水收集槽包括两个屋檐（屋檐1、屋檐2），屋檐1与屋面相连，屋檐1和屋檐2相互倾斜构成中间低，两边高的形状（即其截面形状为V型），并在这两个屋檐中间连接处设置了一个导水槽3。同时为了巩固其结构，支撑杆5一端与屋檐2相连，另一端与外墙6相连，用于支撑该雨水收集槽。铺设雨水收集系统时，将进水管4和弃流装置架设在外墙6上，并将导水槽3的出水口与进水管4的进水口连通，便可实现雨水收集系统对屋面雨水的收集。这样的设计，通过对建筑物的屋面进行改进，客服了传统屋面雨水分散，难以集中处理的缺点，使雨水收集系统可以实现与建筑物的整体化，简化了设备，不仅降低了处理难度，也节约了成本。

下面结合图1至图4对本实施例雨水收集系统的雨水收集过程进行说明。

下雨时，屋面的雨水经过导水槽3流入外墙外面铺设的进水管4。由于导流板102的作用，雨水在进入弃流装置后，大部分都流入导流管8中，而不会直接进入储水箱10，如图1中箭头所示。在降雨初期，雨水污染较重，因此打开阀门9，进入弃流装置的雨水流经导流管8底部的第一出水口81，由阀门9放出，将其舍弃。在降雨后期，雨水污染减小，导水槽3中收集的雨水污染程度大大降低，将阀门9关闭。阀门9关闭后，雨水从导流管8底部的第二出水口82流入储水箱10。这样就可以利用弃流装置将下雨初期的污染较重的雨水舍弃，控制所收集的雨水中大部分污染物包括细小的溶解性污染物的含量，改善了收集的雨水的水质，提高后续处理的效果，并降低了其运行成本。

当储水箱10充满时，雨水将进一步进入第一溢流管11，进而流入第一储水箱12。当第一储水箱12充满水后，由于虹吸现象，第一储水箱12中的水，会经由第二溢流管13进入第二储水箱14。

虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的，即利用水柱压力差，使水上升后再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。

具体到本实施例，第二溢流管13的一端（进水口）在第一储水箱12中的顶部，另外一端（出水口）在第二储水箱14的底部，当雨水充斥第一储水箱12后，由于第一储水箱12中装满了雨水，第二溢流管13的进水口与第一储水箱12顶部的水面连接，并且在高处，第二溢流管13的出水口在第二储水箱14底部，位置较进水口低，因而受到向下的压强（大气压加上雨水的压强），因此雨水会自动从第一储水箱12流入第二储水箱14。当第二储水箱14充满后，同样由于虹吸现象，第二储水箱14中的水经由第三溢流管15进入第三储水箱16。因此只要有足够的储水箱，雨水收集完全自动化，解决了雨水溢流问题。

本实施例中的弃流装置，也可以不将储水箱10设置在导流管8内，而是与导流管8分开设置。另外，导流板102及储水箱10的减压口的设计是为了防止在降雨量较大时（如遇到暴雨天气），雨水对于导流管8及整个弃流装置压力过大，因此在降雨量相对较小的、少有暴雨天气的地区，实施本发明实施例的，也可以将储水箱10的顶部封闭。

为了使本发明实施例中的雨水收集系统也能应用在具有传统屋面（即未在屋面设置雨水收集槽）的建筑物上，可在上述实施例的基础上对雨水收集系统进行改进。在上述实施例的雨水收集系统中增设一个雨水收集槽，该雨水收集槽的横截面可以设成V型、U型或其他合适的形状。该雨水收集槽上设置出水口，安装时，将该雨水收集槽安装在建筑物屋面的外侧，将它的出水口与进水管的进水口相连即可。也可以在该雨水收集槽与外墙之间设置支撑杆，以增加其稳固性。

与现有技术相比，本发明实施例的雨水收集系统的弃流装置在导流管上设置两个出水口，分别连接阀门与储水箱，当打开阀门时，可以将进入弃流装置内的污染较大的雨水直接舍弃，而关闭阀门时，进入弃流装置内的雨水流入储水箱内，大大改善了收集的雨水的水质，提高后续处理的效果，并降低了运行成本。雨水收集系统还具有多个储水箱，各储水箱之间利用虹吸原理，充分解决了雨水溢流问题，实现完全自动化。并且，本发明实施例的雨水收集系统还设有雨水收集槽，将该雨水收集槽与建筑物屋面结合在一起，利用该雨水收集槽将屋面的雨水聚集在一起，克服了传统屋面雨水分散、难以集中处理的缺点。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种雨水收集系统，包括进水管，其特征在于，还包括弃流装置，该弃流装置包括导流管、阀门和储水箱，该导流管设有进水口、第一出水口和第二出水口，该进水口与该进水管的出水口连通，该第一出水口与该阀门连通，该第二出水口与该储水箱的底部连通，该储水箱设于该导流管内，该第一出水口设置于该导流管的底部；

所述雨水收集系统还包括第一溢流管，该第一溢流管的进水口与该弃流装置的储水箱的顶部连通。

2.如权利要求1所述的雨水收集系统，其特征在于，该储水箱的顶部设有减压口，该减压口上设有导流板。

3.如权利要求2所述的雨水收集系统，其特征在于，还包括第一溢流管和第一储水箱，该第一溢流管的进水口与该弃流装置的储水箱的顶部连通，第一溢流管的出水口与该第一储水箱的底部连通。

4.如权利要求3所述的雨水收集系统，其特征在于，还包括第二储水箱，第二溢流管的出水口与该第二储水箱的底部连通。

5.如权利要求1至4任一项所述的雨水收集系统，其特征在于，还包括雨水收集槽，其设有出水口，该雨水收集槽的出水口与该进水管的进水口连通。

6.如权利要求5所述的雨水收集系统，其特征在于，该雨水收集槽的截面为V型或U型。

7.一种建筑物，包括屋面和外墙，其特征在于，还包括如权利要求1至4任一项所述的雨水收集系统，该屋面设有雨水收集槽，该雨水收集槽设有出水口，该雨水收集槽的出水口与该进水管的进水口连通，该进水管架和该弃流装置设于该外墙上。

8.如权利要求7所述的建筑物，其特征在于，该雨水收集槽包括两个屋檐，其中一个屋檐与该屋面相连，另一个屋檐与其相互倾斜构成两边高中间底的形状，并在中间连接处设有导水槽，该导水槽的出水口即为该雨水收集槽的出水口。

9.如权利要求8所述的建筑物，其特征在于，还包括支撑杆，该支撑杆一端与该雨水收集槽相连，另一端与该外墙相连。