CN106677444B - 一种房屋屋面雨水处理系统及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种房屋屋面雨水处理系统及施工方法，该系统包括雨水汇集管网、雨水立管、旋流过滤装置、雨水收集池和取水系统，雨水汇集管网包括泛水板和汇集水箱，取水系统中设有取水管，取水系统中设有压力控制泵。施工方法包括：(a)泛水板铺设；(b)在屋面上安装汇集水箱；(c)墙体上安装雨水立管；(d)基坑开挖；(e)在基坑中安装旋流过滤装置；(f)雨水收集池设置；(g)雨水收集池中装入取水系统。本发明对屋面的雨水进行收集、过滤、净化、储存及利用，能用于非饮用水环境，提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题，施工步骤简单，难度低，施工质量易于控制，施工成本低，涉及的施工设备少。

Description

一种房屋屋面雨水处理系统及施工方法

技术领域

本发明属于水资源利用技术领域，具体涉及一种房屋屋面雨水处理系统及施工方法。

背景技术

随着城镇化建设的推进，地面硬化的增多改变了原有的水文特性，造成雨水径流增加，路面频繁积水，部分城市经常大面积积水，同时雨洪峰值变大，土壤含水量减少，地下水位下降现象加剧等。另外，我国城市缺水问题日益严重，北方地区资源型缺水，南方地区水质型缺水。在这种环境下，政府提出来建设“海绵城市”的目标，在政策、财政等各方面予以支持。

海绵城市，顾名思义，城市就如海绵那样，在降雨时段，能快速的吸收、蓄积、渗透、净化雨水，减少雨水形成径流，补充地下水；同时在不下雨时，通过一系列处理措施和配套管网设施，将蓄积的水加以利用，从而让雨水资源更好的融入到城市的给排水系统中。打造合理的海绵城市水系统，既可以有效的保护城市原有的生态系统，也可以慢慢恢复原有的被破坏生态系统，同时对于整个城镇化的建设开发的影响降到更低。

传统的海绵城市建设模式，房屋屋面产生大量的雨水。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，雨水主要通过排水设施排走，无法渗透到地下，往往造成逢雨必涝，旱涝急转，不符合海绵城市建设的要求。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种房屋屋面雨水处理系统及施工方法，对屋面处的雨水进行收集、过滤、净化、储存及利用，能用于非饮用水环境，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题，施工步骤简单，难度低，施工质量易于控制，施工成本低，涉及的施工设备少。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种房屋屋面雨水处理系统，其特征在于：包括雨水汇集管网、雨水立管、旋流过滤装置、雨水收集池和取水系统；雨水汇集管网包括泛水板和汇集水箱，泛水板连接汇集水箱；左右相邻两块泛水板固定连接，左右相邻两块泛水板之间设有U型钢，U型钢上设有垫块，垫块上设有水平管，水平管连接汇集水箱；雨水立管的一端与汇集水箱连接，雨水立管的另一端与旋流过滤装置的排污口连接，雨水立管上设有固定支架，固定支架设于墙体上；雨水立管与旋流过滤装置之间设有排污管，旋流过滤装置上设有出水管，出水管与雨水收集池连接；取水系统中设有取水管，取水管设于雨水收集池中，取水系统中设有压力控制泵；该雨水处理系统对屋面处的雨水进行收集、过滤、净化、储存及利用，能用于非饮用水环境，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题。

进一步，泛水板的两侧设有支撑板，U型钢设于支撑板上，支撑板可用于相邻两块泛水板之间的固定连接，当相邻两块泛水板之间相互拼接时，可在对接的两块支撑板处涂覆粘接剂，而且相互固定连接的支撑板能对U型钢起到一个支撑作用，便于对雨水汇集管网的建设。

进一步，U型钢与泛水板之间设有金属卡件，金属卡件上设有固定螺栓，固定螺栓设于U型钢与泛水板上，由于U型钢在泛水板上容易出现移动现象，因此U型钢与泛水板在制造过程中预先留好安装孔，通过金属卡件将U型钢与泛水板卡住，再通入固定螺栓，将U型钢、泛水板和金属卡件三者牢固在一起，方便对水平管的铺设。

一种房屋屋面雨水处理系统的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)泛水板铺设：先在屋面上设置参考线，再根据参考线将泛水板平铺在屋面上，接着将左右相邻两块泛水板相互拼接，然后在左右相邻两块泛水板之间滑入U型钢，将U型钢上的安装孔与泛水板的安装孔相互对准，再在金属卡件的外表面涂覆防锈材料，并将金属卡件卡紧在U型钢和泛水板上，然后在金属卡件的通孔、U型钢上的安装孔与泛水板的安装孔之间拧入固定螺栓，然后在U型钢中垫入垫块，然后在垫块与U型钢的接缝处涂覆密封胶，再用刮刀将密封处刮平，接着在垫块上卡入水平管，然后将前后两根相邻的水平管用二通管连接，再往水平管中通入清水，待水平管中的清水无杂质时停止通入清水，然后用堵塞头堵住处于最外端的水平管的管口；

(b)在屋面上安装汇集水箱；

(c)墙体上安装雨水立管：先在墙体上设置一根水平线，再将一根安装架通过膨胀螺栓固定到墙体上，将安装架与水平线齐平，再在安装架上每隔1-2m设置一个固定支架，接着将每段雨水立管通入到固定支架中，从上至下对雨水立管进行安装，每段雨水立管安装结束后，用卡扣将雨水立管扣紧在固定支架上，然后采用对接焊机和加热工具相互配合对上下相邻两段雨水立管进行热熔对接连接，接着将处于最上端的雨水立管与汇集水箱接通，然后将处于最下端的雨水立管的管口堵塞头封堵严实，再往汇集水箱中注入清水，将雨水立管灌注满水，然后观察相邻两段雨水立管之间连接情况；

(d)基坑开挖：根据设计施工图，开挖基坑至设计深度，做好基坑坑壁防护，对坑底进行清理、整平并对基层进行镇压，在基层上铺设防水土工膜，并在防水土工膜上回填5～8cm厚的原土保护层，夯实平整，然后在基坑的边上开挖一条排水沟，排水沟用砌块进行砌筑；

(e)在基坑中安装旋流过滤装置，将旋流过滤装置与雨水立管连接；

(f)雨水收集池设置：在原土保护层上砌筑雨水收集池，再在雨水收集池中铺设管道，将外部的管道与旋流过滤装置的出水管连通，雨水收集池砌筑完毕后用防水土工膜将其包裹在内，接着在基坑与雨水收集池之间用原土回填，并进行人工夯实；

(g)雨水收集池中装入取水系统。

进一步，步骤(a)中，在垫块上设置水平管时，在金属卡件与水平管之间卡入木块，木块的高度不超过金属卡件的顶面，再将木块用钉子钉入到垫块上，相邻两块木块之间保持20-30cm。

进一步，步骤(c)中，采用对接焊机和加热工具相互配合对上下相邻两段雨水立管进行热熔对接连接的具体步骤为先将雨水立管的管口处用洁净的棉布擦净，再在墙体上装入三角架，接着在三角架上安装上水平板，然后在水平板上装入对接焊机，将上下相邻两段雨水立管夹紧在对接焊机上，再校直对接焊机上的两段雨水立管，然后将加热工具放在两段雨水立管的连接处，将雨水立管靠近加热工具并施加外力，直到融化形成沿雨水立管整个外圆周平滑对称的翻边为止，然后用均匀外力使上下相邻两段雨水立管的翻边完全接触，形成均匀的凸缘。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、本发明采用雨水汇集管网对屋面雨水进行收集，屋面产生的一部分雨水，通过泛水板的拼接，排入到汇集水箱中，屋面产生的另一部分雨水，外部收集器导入到水平管，水平管将雨水排入到汇集水箱中。这样雨水汇集管网能汇流收集较多的雨水。本发明采用雨水立管对收集到的雨水进行输送，收集到的雨水大部分通入到旋流过滤装置进行过滤，当旋流过滤装置出现损坏或者旋流过滤装置中出现堵塞现象，可通过雨水立管直接排放收集到的雨水，有利于对收集的雨水进行调节。旋流过滤装置将过滤后的雨水通过出水管排入到雨水收集池中，雨水收集池中有曝气装置和微生物水质处理装置，能对雨水进行净化。取水系统中的取水管对雨水收集池中雨水进行利用，可用于拖地、冲厕、绿化、洗车等场合，也可以用于洗衣、洗菜、洗刷、淋浴等。当雨水被使用时，压力控制泵自动启动，进行持续性供水，当停止用水时，压力控制泵自动关闭，可有效控制取水系统中水位状态。本发明对屋面处的雨水进行收集、过滤、净化、储存及利用，能用于非饮用水环境，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题。

2、本发明在施工过程中，先对雨水汇集管网进行施工，将左右相邻两块泛水板相互拼接，在左右相邻两块泛水板之间滑入U型钢，将金属卡件卡紧在U型钢和泛水板上，然后在金属卡件的通孔、U型钢上的安装孔与泛水板的安装孔之间拧入固定螺栓，可将泛水板和U型钢形成一个整体，相互牵制；在U型钢中垫入垫块，在垫块上卡入水平管，使得水平管水平铺设，保证前后相邻两根水平管之间不产生高度落差，前后相邻两根水平管之间密封连接，减少前后相邻两根水平管连接处出现渗漏。本发明将安装架通过膨胀螺栓固定到墙体上，在安装架上每隔1-2m设置一个固定支架，用固定支架对每段雨水立管进行限位固定，雨水立管的振动通过各个固定支架传递到安装架上，利用安装架的刚性进行消解，减弱雨水立管振动产生的影响，保持雨水立管竖直向下设置，不产生雨水阻塞现象。而且安装架的膨胀变形可分解到各个固定支架之间，变形情况能被固定支架挡住，起到美观的作用。本发明将雨水收集池和旋流过滤装置设置在开挖的基坑中，干旱季节时，可随时到基坑中对雨水收集池、旋流过滤装置和取水系统进行检查，便于对阀门、管道及控制开关的维护，光线充足，空气流通，保持绝对的干净。本发明施工步骤简单，难度低，施工质量易于控制，施工成本低，涉及的施工设备少。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中一种房屋屋面雨水处理系统的结构示意图；

图2为本发明中泛水板铺设时的结构示意图；

图3为本发明中泛水板的结构示意图；

图4为本发明中金属卡件的结构示意图；

图5为本发明中U型钢的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示，为本发明中一种房屋屋面雨水处理系统，包括雨水汇集管网1、雨水立管2、旋流过滤装置3、雨水收集池4和取水系统5。

雨水汇集管网1包括泛水板6和汇集水箱7，泛水板6连接汇集水箱7。左右相邻两块泛水板6固定连接，左右相邻两块泛水板6之间设有U型钢8，U型钢8上设有垫块9，垫块9上设有水平管10，水平管10连接汇集水箱7。泛水板6的两侧设有支撑板16，U型钢8设于支撑板16上，支撑板16可用于相邻两块泛水板6之间的固定连接，当相邻两块泛水板6之间相互拼接时，可在对接的两块支撑板16处涂覆粘接剂，而且相互固定连接的支撑板16能对U型钢8起到一个支撑作用，便于对雨水汇集管网1的建设。U型钢8与泛水板6之间设有金属卡件17，金属卡件17上设有固定螺栓18，固定螺栓18设于U型钢8与泛水板6上，由于U型钢8在泛水板6上容易出现移动现象，因此U型钢8与泛水板6在制造过程中预先留好安装孔，通过金属卡件17将U型钢8与泛水板6卡住，再通入固定螺栓18，将U型钢8、泛水板6和金属卡件17三者牢固在一起，方便对水平管10的铺设。

雨水立管2的一端与汇集水箱7连接，雨水立管2的另一端与旋流过滤装置3的排污口连接。雨水立管2上设有固定支架11，固定支架11设于墙体上。

雨水立管2与旋流过滤装置3之间设有排污管12，旋流过滤装置3上设有出水管13，出水管13与雨水收集池4连接。

取水系统5中设有取水管14，取水管14设于雨水收集池4中，取水系统5中设有压力控制泵15。

本发明采用雨水汇集管网1对屋面雨水进行收集，屋面产生的一部分雨水，通过泛水板6的拼接，排入到汇集水箱7中，屋面产生的另一部分雨水，外部收集器导入到水平管10，水平管10将雨水排入到汇集水箱7中。这样雨水汇集管网1能汇流收集较多的雨水。本发明采用雨水立管2对收集到的雨水进行输送，收集到的雨水大部分通入到旋流过滤装置3进行过滤，当旋流过滤装置3出现损坏或者旋流过滤装置3中出现堵塞现象，可通过雨水立管2直接排放收集到的雨水，有利于对收集的雨水进行调节。旋流过滤装置3将过滤后的雨水通过出水管13排入到雨水收集池4中，雨水收集池4中有曝气装置和微生物水质处理装置，能对雨水进行净化。取水系统5中的取水管14对雨水收集池4中雨水进行利用，可用于拖地、冲厕、绿化、洗车等场合，也可以用于洗衣、洗菜、洗刷、淋浴等。当雨水被使用时，压力控制泵15自动启动，进行持续性供水，当停止用水时，压力控制泵15自动关闭，可有效控制取水系统5中水位状态。本发明对屋面处的雨水进行收集、过滤、净化、储存及利用，能用于非饮用水环境，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题。

一种房屋屋面雨水处理系统的施工方法，包括如下步骤：

(a)泛水板6铺设：先在屋面上设置参考线，再根据参考线将泛水板6平铺在屋面上，接着将左右相邻两块泛水板6相互拼接。然后在左右相邻两块泛水板6之间滑入U型钢8，将U型钢8上的安装孔与泛水板6的安装孔相互对准。再在金属卡件17的外表面涂覆防锈材料，并将金属卡件17卡紧在U型钢8和泛水板6上。然后在金属卡件17的通孔、U型钢8上的安装孔与泛水板6的安装孔之间拧入固定螺栓18。然后在U型钢8中垫入垫块9，再在垫块9与U型钢8的接缝处涂覆密封胶，再用刮刀将密封处刮平。接着在垫块9上卡入水平管10，在垫块9上设置水平管10时，在金属卡件17与水平管10之间卡入木块，木块的高度不超过金属卡件17的顶面，再将木块用钉子钉入到垫块9上，相邻两块木块之间保持20-30cm。然后将前后两根相邻的水平管10用二通管连接，再往水平管10中通入清水，待水平管10中的清水无杂质时停止通入清水，然后用堵塞头堵住处于最外端的水平管10的管口。本发明对水平管10的安装的允许偏差如表1所示：

表1

(b)在屋面上安装汇集水箱7，将水平管10和泛水板6的端部接入到汇集水箱7上。

(c)墙体上安装雨水立管2：先在墙体上设置一根水平线，再将一根安装架通过膨胀螺栓固定到墙体上，将安装架与水平线齐平。再在安装架上每隔1-2m设置一个固定支架11，接着将每段雨水立管2通入到固定支架11中，从上至下对雨水立管2进行安装，每段雨水立管2安装结束后，用卡扣将雨水立管2扣紧在固定支架11上。然后采用对接焊机和加热工具相互配合对上下相邻两段雨水立管2进行热熔对接连接，采用对接焊机和加热工具相互配合对上下相邻两段雨水立管2进行热熔对接连接的具体步骤为先将雨水立管2的管口处用洁净的棉布擦净，再在墙体上装入三角架，接着在三角架上安装上水平板，然后在水平板上装入对接焊机，将上下相邻两段雨水立管2夹紧在对接焊机上，再校直对接焊机上的两段雨水立管2，然后将加热工具放在两段雨水立管2的连接处，将雨水立管2靠近加热工具并施加外力，直到融化形成沿雨水立管2整个外圆周平滑对称的翻边为止，然后用均匀外力使上下相邻两段雨水立管2的翻边完全接触，形成均匀的凸缘。接着将处于最上端的雨水立管2与汇集水箱7接通，然后将处于最下端的雨水立管2的管口堵塞头封堵严实，再往汇集水箱7中注入清水，将雨水立管2灌注满水，然后观察相邻两段雨水立管2之间连接情况。本发明对雨水立管2的安装的允许偏差如表2所示：

表2

(d)基坑开挖：根据设计施工图，开挖基坑至设计深度，做好基坑坑壁防护，对坑底进行清理、整平并对基层进行镇压。在基层上铺设防水土工膜，并在防水土工膜上回填5～8cm厚的原土保护层，夯实平整，然后在基坑的边上开挖一条排水沟，排水沟用砌块进行砌筑。

(e)在基坑中安装旋流过滤装置3，将旋流过滤装置3与雨水立管2连接。

(f)雨水收集池4设置：在原土保护层上砌筑雨水收集池4，再在雨水收集池4中铺设管道，将外部的管道与旋流过滤装置3的出水管13连通。雨水收集池4砌筑完毕后用防水土工膜将其包裹在内，接着在基坑与雨水收集池4之间用原土回填，并进行人工夯实；

(g)雨水收集池4中装入取水系统5。

本发明在施工过程中，先对雨水汇集管网1进行施工，将左右相邻两块泛水板6相互拼接，在左右相邻两块泛水板6之间滑入U型钢8，将金属卡件17卡紧在U型钢8和泛水板6上，然后在金属卡件17的通孔、U型钢8上的安装孔与泛水板6的安装孔之间拧入固定螺栓18，可将泛水板6和U型钢8形成一个整体，相互牵制；在U型钢8中垫入垫块9，在垫块9上卡入水平管10，使得水平管10水平铺设，保证前后相邻两根水平管10之间不产生高度落差，前后相邻两根水平管10之间密封连接，减少前后相邻两根水平管10连接处出现渗漏。本发明将安装架通过膨胀螺栓固定到墙体上，在安装架上每隔1-2m设置一个固定支架11，用固定支架11对每段雨水立管2进行限位固定，雨水立管2的振动通过各个固定支架11传递到安装架上，利用安装架的刚性进行消解，减弱雨水立管2振动产生的影响，保持雨水立管2竖直向下设置，不产生雨水阻塞现象。而且安装架的膨胀变形可分解到各个固定支架11之间，变形情况能被固定支架11挡住，起到美观的作用。本发明将雨水收集池4和旋流过滤装置3设置在开挖的基坑中，干旱季节时，可随时到基坑中对雨水收集池4、旋流过滤装置3和取水系统5进行检查，便于对阀门、管道及控制开关的维护，光线充足，空气流通，保持绝对的干净。本发明施工步骤简单，难度低，施工质量易于控制，施工成本低，涉及的施工设备少。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种房屋屋面雨水处理系统，其特征在于：包括雨水汇集管网、雨水立管、旋流过滤装置、雨水收集池和取水系统；所述雨水汇集管网包括泛水板和汇集水箱，所述泛水板连接所述汇集水箱；左右相邻两块所述泛水板固定连接，左右相邻两块所述泛水板之间设有U型钢，所述U型钢上设有垫块，所述垫块上设有水平管，所述水平管连接所述汇集水箱；所述雨水立管的一端与所述汇集水箱连接，所述雨水立管的另一端与所述旋流过滤装置的排污口连接，所述雨水立管上设有固定支架，所述固定支架设于墙体上；所述雨水立管与所述旋流过滤装置之间设有排污管，所述旋流过滤装置上设有出水管，所述出水管与所述雨水收集池连接；所述取水系统中设有取水管，所述取水管设于所述雨水收集池中，所述取水系统中设有压力控制泵。

2.根据权利要求1所述的一种房屋屋面雨水处理系统，其特征在于：所述泛水板的两侧设有支撑板，所述U型钢设于所述支撑板上。

3.根据权利要求1所述的一种房屋屋面雨水处理系统，其特征在于：所述U型钢与所述泛水板之间设有金属卡件，所述金属卡件上设有固定螺栓，所述固定螺栓设于所述U型钢与所述泛水板上。

4.一种基于权利要求1所述的房屋屋面雨水处理系统的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)泛水板铺设：先在屋面上设置参考线，再根据参考线将泛水板平铺在屋面上，接着将左右相邻两块泛水板相互拼接，然后在左右相邻两块泛水板之间滑入U型钢，将U型钢上的安装孔与泛水板的安装孔相互对准，再在金属卡件的外表面涂覆防锈材料，并将金属卡件卡紧在U型钢和泛水板上，然后在金属卡件的通孔、U型钢上的安装孔与泛水板的安装孔之间拧入固定螺栓，然后在U型钢中垫入垫块，然后在垫块与U型钢的接缝处涂覆密封胶，再用刮刀将密封处刮平，接着在垫块上卡入水平管，然后将前后两根相邻的水平管用二通管连接，再往水平管中通入清水，待水平管中的清水无杂质时停止通入清水，然后用堵塞头堵住处于最外端的水平管的管口；

(b)在屋面上安装汇集水箱；

(c)墙体上安装雨水立管：先在墙体上设置一根水平线，再将一根安装架通过膨胀螺栓固定到墙体上，将安装架与水平线齐平，再在安装架上每隔1-2m设置一个固定支架，接着将每段雨水立管通入到固定支架中，从上至下对雨水立管进行安装，每段雨水立管安装结束后，用卡扣将雨水立管扣紧在固定支架上，然后采用对接焊机和加热工具相互配合对上下相邻两段雨水立管进行热熔对接连接，接着将处于最上端的雨水立管与汇集水箱接通，然后将处于最下端的雨水立管的管口堵塞头封堵严实，再往汇集水箱中注入清水，将雨水立管灌注满水，然后观察相邻两段雨水立管之间连接情况；

(d)基坑开挖：根据设计施工图，开挖基坑至设计深度，做好基坑坑壁防护，对坑底进行清理、整平并对基层进行镇压，在基层上铺设防水土工膜，并在防水土工膜上回填5～8cm厚的原土保护层，夯实平整，然后在基坑的边上开挖一条排水沟，排水沟用砌块进行砌筑；

(e)在基坑中安装旋流过滤装置，将旋流过滤装置与雨水立管连接；

(f)雨水收集池设置：在原土保护层上砌筑雨水收集池，再在雨水收集池中铺设管道，将外部的管道与旋流过滤装置的出水管连通，雨水收集池砌筑完毕后用防水土工膜将其包裹在内，接着在基坑与雨水收集池之间用原土回填，并进行人工夯实；

(g)雨水收集池中装入取水系统。

5.根据权利要求4所述的一种房屋屋面雨水处理系统的施工方法，其特征在于：步骤(a)中，在垫块上设置水平管时，在金属卡件与水平管之间卡入木块，木块的高度不超过金属卡件的顶面，再将木块用钉子钉入到垫块上，相邻两块木块之间保持20-30cm。

6.根据权利要求4所述的一种房屋屋面雨水处理系统的施工方法，其特征在于：步骤(c)中，采用对接焊机和加热工具相互配合对上下相邻两段雨水立管进行热熔对接连接的具体步骤为先将雨水立管的管口处用洁净的棉布擦净，再在墙体上装入三角架，接着在三角架上安装上水平板，然后在水平板上装入对接焊机，将上下相邻两段雨水立管夹紧在对接焊机上，再校直对接焊机上的两段雨水立管，然后将加热工具放在两段雨水立管的连接处，将雨水立管靠近加热工具并施加外力，直到融化形成沿雨水立管整个外圆周平滑对称的翻边为止，然后用均匀外力使上下相邻两段雨水立管的翻边完全接触，形成均匀的凸缘。

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