CN106925056A - 基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统 - Google Patents

基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统，包括：第一雨水收集系统，其设于楼宇顶部；第一喷洒系统，其设置在楼宇顶部，与第一雨水收集系统连通；所述第一喷洒系统包括中空的杆体以及活动连接于所述杆体端部的第一喷头，所述杆体将所述喷头沿所述楼宇顶部边缘固定排列；第二雨水收集系统，其对路面积水进行回收利用；第二喷洒系统，其包括带有开孔的中空的护栏、护栏开孔处设置的第二喷头、以及穿设在护栏内的导水管，所述导水管与第二雨水收集系统连通。本发明能够利用城市楼宇等高层建筑的高度优势，由上至下喷洒水雾，对空气进行净化、加湿或降温，利用道路现有的护栏，对道路进行清洁，并起到辅助降温、除尘的效果。

Description

基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统，能够利用高层建筑的高度优势，以及现有的路政设置，对城市空气环境等进行自动清洁。
背景技术
现代社会工业化发展迅速，环境污染日益严重，尤其是我国北方，由于冬季取暖排放大量烟雾等因素，雾霾天气日益加重，严重影响人们的身心健康。城市中由于车辆尾气排放、工业化生产密集等一些列因素，往往雾霾更为严重。如何治理空气中的灰霾，改变空气质量，是一项和人们生活密切相关的课题。
目前，人们往往室内空气净化、呼吸防护等减小雾霾危害，但是仅能被动地起到微乎其微的保护效果，而且对环境治理没有效果。市面上陆续出现了雾霾治理回收车等一些列的设施，但是还是存在影响面积小、效果不理想等技术问题，难以对环境治理起到效果。
另一方面，城市的一个特点就是高楼林立，而且随着经济的发展，高层建筑越来越密集，这些建筑的一个显著优势就是地势高，而且几乎能够覆盖整个城市的范围，如果能够利用这些建筑的优势，将其与雾霾治理相结合，将具有很好的现实意义。但是，现有技术中并没有这方面的研究。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统，能够利用城市楼宇等高层建筑的高度优势，由上至下喷洒水雾，对空气进行净化、加湿或降温，利用道路现有的护栏，对道路进行清洁，并起到辅助降温、除尘的效果。
本发明还有一个目的是提供一种对楼宇外部进行清洗的便利方法。
本发明还有一个目的是提供一种利用城市建筑，以及雨水，对城市进行大范围空气净化的方法。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了以下技术方案：
一种基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统，其中，包括：
第一雨水收集系统，其设于楼宇顶部，所述雨水收集系统包括第一过滤层、第一储水池以及第二储水池，所述第一储水池设在所述第一过滤层的下方，所述第一过滤层由上至下顺次为植被层、砂土层以及纤维层；所述第二储水池设于楼宇内，所述第一储水池和第二储水池通过第一管路液体连通，所述第一储水池和第二储水池通过第二管路与楼宇中水管连通。
第一喷洒系统，其设置在楼宇顶部，所述第一喷洒系统通过第三管路分别与所述第一储水池及第二储水池连通；所述第一喷洒系统包括中空的杆体以及活动连接于所述杆体端部的第一喷头，所述杆体将所述喷头沿所述楼宇顶部边缘固定排列，所述杆体与所述第三管路连通；所述杆体的长度及倾斜角度可调。
第二雨水收集系统，其包括导流槽、过滤机构以及地下储水池，所述导流槽沿道路边缘设置，所述地下储水池设于道路两侧绿化带下方；所述导流槽与所述地下储水池连通，所述过滤机构设于所述导流槽与地下储水池之间，对进入地下储水池的水进行过滤。
第二喷洒系统，其包括带有开孔的中空的护栏、护栏开孔处设置的第二喷头、以及穿设在护栏内的导水管，所述导水管与所述地下储水池连通，所述护栏为设置在道路中间的护栏；所述第二喷头角度出水角度可调。
泵，其驱动所述第一喷洒系统及第二喷洒系统，使第一、第二储水池及地下储水池的水分别通过第一喷头或第二喷头喷出；以及环境自动监控机构，其包括控制器以及检测系统，所述检测系统包括空气湿度探测器、温度感应器以及雾霾指数探测器，所述检测系统和控制器连接，所述第一喷洒系统和第二喷洒系统分别与控制器连接并由其控制。
优选的是，所述第一喷洒系统的杆体长度为50-300厘米；相邻所述杆体之间的间隔距离为2米以上。
优选的是，所述第一过滤层具体设置方式为：所述植被层的种植土层厚度为10-15厘米；所述砂土层厚度为5-8厘米；所述纤维层厚度为8-12厘米，由上至下顺次为无纺布、玻璃纤维、多孔陶粒、活性炭以及吸水性树脂颗粒。
优选的是，还包括导水装置，其包括栅板、中空的导管以及吸水纤维，所述导管竖直设置在栅板同一侧，所述导管的长度以大于或等于第一过滤层的厚度为准，所述吸水纤维填充扎起所述导管内，并分别从导管的两端延伸出至少3厘米。
所述栅板设置在种植层下方，所述导管穿入所述第一过滤层，且使所述导管的端部设置在第一过滤层的吸水性树脂颗粒中，并使所述导管端部延伸出的吸水纤维与所述吸水性树脂颗粒接触。
优选的是，所述导水槽上方设置有格栅，所述导水槽还和城市雨水排放系统连通；所述导水槽连接入所述城市雨水排放系统处设置有第一阀门，与所述地下储水池入口处设置有第二阀门，所述地下储水池内设置有液位计。
当地下储水池中液位达到液位计预设值后，所述第二阀门自动关闭，第一阀门开启，导水槽中的水进入城市雨水排放系统。
当地下储水池中液位未达到液位计预设值时，所述第一发明关闭，第二阀门开启，导水槽中的水进入地下储水池。
一种基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统的使用方法，其中，包括以下步骤：
步骤一、将导水装置插入第一过滤层中，向上提拉1-2厘米，使吸水纤维进入吸水性树脂颗粒中；在导水装置的栅板上方铺设种植土，种植植物形成植被层。
步骤二、将空气湿度探测器、温度感应器及雾霾指数探测器设定阈值，当超出所设阈值时，控制器启动所述第一喷洒系统或者第二喷洒系统，并将所述第一喷头及第二喷头喷洒角度调整为斜向上45-60°，形成从楼宇顶部至下方空间或者中道路中间栏杆想两侧路面的喷雾，以对空气进行加湿、降温或净化。
优选的是，调整杆体及第一喷头的倾斜角度，使第一喷头设为斜向下且向内的角度，启动第一喷洒系统，对楼宇外部进行清洗。
优选的是，调整第二喷头的喷洒角度为斜向下30-60°，启动第二喷洒系统，对护栏两侧路面进行冲刷。
本发明至少包括以下有益效果：
首先，本发明通过利用城市现有建筑，在高层建筑的顶部设置储水机构及第一喷水机构，能够在空气污染较大时，或者空气干燥，气温较高情况下，利用净化后的雨水，从楼顶从上而下形成喷雾，覆盖面积较大，且节省资源，省时省力，起到较好的空气净化、加湿降温的效果。尤其在北方，冬季雾霾天气频发，对人体造成极大伤害，小范围喷洒起到的净化效果微乎其微，本发明将城市高层建筑充分利用，形成的水雾覆盖范围大，喷洒高度大，可短时间歇式喷洒，也可持续喷洒，提高雾霾治理效果。
其次，本发明通过利用道路中间现有的护栏，将导水管引入护栏，并在护栏上开设喷水孔，不仅能够对道路空气进行加湿除尘、抑尘，而且能够对路面进行实时清洁，把路面杂物垃圾冲向道路两侧，减小了路面保洁工作量。
最后，本发明通过在楼顶设置多层过滤系统，不仅增加了楼顶植被的生长需要，而且能够使雨水充分利用，将雨水与楼宇中水管连通，不仅节约水资源，而且在降雨量较小储水量不够时，能够利用中水管路进行应急喷洒，保证了空气净化的需水量。尤其是北方冬季缺少液态降水，情况下，保证了喷水系统的正常工作。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述的第一雨水收集系统及第一喷洒系统结构示意图；
图2为本发明所述的第二雨水收集系统及第二喷洒系统结构示意图；
图3为本发明中所述的第一过滤层及导水机构结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1、2所示，一种基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统，其中，包括：
第一雨水收集系统，其设于楼宇1顶部，所述雨水收集系统包括第一过滤层2、第一储水池以及第二储水池，所述第一储水池设在所述第一过滤层2的下方，所述第一过滤层2由上至下顺次为植被层、砂土层15以及纤维层16；所述第一储水池侧壁设置有保温层4；所述第二储水池设于楼宇1内，所述第一储水池和第二储水池通过第一管路5液体连通，所述第一储水池和第二储水池通过第二管路6与楼宇1中水管7连通。第一储水池设置在楼宇1外部，为室外储水机构。第二储水池设置在室内，能够在雨水不足或室外气温较低的情况下辅助第一储水池进行供水。第一储水池和第二储水池与中水管7连通，不仅可以将储水池中的水替代中水直接使用，节约水资源，而且能够在储水量不够时方便利用中水喷雾净化，起到互补的作用。
第一喷洒系统，其设置在楼宇1顶部，所述第一喷洒系统通过第三管路分别与所述第一储水池及第二储水池连通；所述第一喷洒系统包括中空的杆体8以及活动连接于所述杆体8端部的第一喷头9，所述杆体8将所述喷头沿所述楼宇1顶部边缘固定排列，所述杆体8与所述第三管路连通；所述杆体8的长度及倾斜角度可调，通过调节其长度及倾斜角度，可以对喷洒范围进行调控，并且喷头向内倾斜时，可对楼梯外面进行冲刷清洗，同时起到室内降温的作用。
第二雨水收集系统，其包括导流槽10、过滤机构以及地下储水池11，所述导流槽10沿道路14边缘设置，所述地下储水池11设于道路14两侧绿化带下方；所述导流槽10与所述地下储水池11连通，所述过滤机构设于所述导流槽10与地下储水池11之间，对进入地下储水池11的水进行过滤。
第二喷洒系统，其包括带有开孔的中空的护栏12、护栏12开孔处设置的第二喷头、以及穿设在护栏12内的导水管13，所述导水管13与所述地下储水池11连通，所述护栏12为设置在道路14中间的护栏12；所述第二喷头角度出水角度可调。利用护栏12喷洒，不仅能够更大范围且更快捷地对路面空气进行净化，避免汽车尾气的扩散，而且能够实现洒水车及道路14清扫车的部分功能，对路面进行实时的清洁。
泵，其驱动所述第一喷洒系统及第二喷洒系统，使第一、第二储水池及地下储水池11的水分别通过第一喷头9或第二喷头喷出；以及环境自动监控机构，其包括控制器以及检测系统，所述检测系统包括空气湿度探测器、温度感应器以及雾霾指数探测器，所述检测系统和控制器连接，所述第一喷洒系统和第二喷洒系统分别与控制器连接并由其控制。
以上方案中，通过利用城市现有建筑，在高层建筑的顶部设置储水机构及第一喷水机构，能够在空气污染较大时，或者空气干燥，气温较高情况下，利用净化后的雨水，从楼顶从上而下形成喷雾，覆盖面积较大，且节省资源，省时省力，起到较好的空气净化、加湿降温的效果。尤其在北方，冬季雾霾天气频发，对人体造成极大伤害，小范围喷洒起到的净化效果微乎其微，本发明将城市高层建筑充分利用，形成的水雾覆盖范围大，喷洒高度大，可短时间歇式喷洒，也可持续喷洒，提高雾霾治理效果。
本发明通过利用道路14中间现有的护栏12，将导水管13引入护栏12，并在护栏12上开设喷水孔，不仅能够对道路14空气进行加湿除尘、抑尘，而且能够对路面进行实时清洁，把路面杂物垃圾冲向道路14两侧，减小了路面保洁工作量。
通过在楼顶设置多层过滤系统，不仅增加了楼顶植被的生长需要，而且能够使雨水充分利用，将雨水与楼宇1中水管7连通，不仅节约水资源，而且在降雨量较小储水量不够时，能够利用中水管7路进行应急喷洒，保证了空气净化的需水量。尤其是北方冬季缺少液态降水，情况下，保证了喷水系统的正常工作。
所述第一喷洒系统的杆体8长度为50-300厘米；相邻所述杆体8之间的间隔距离为2米以上。
一个优选方案中，杆体8长度调节能够方便地调节喷洒范围，形成可以覆盖该楼宇1周边大部分范围的水雾，使空气中雾霾及尘埃快速凝结沉淀，净化空气，降温除尘。城市中大部分或全部楼宇1均加装该喷洒机构，则会将城市大部分空间均覆盖，从而对整个城市大环境进行净化。
如图3所示，所述第一过滤层2具体设置方式为：所述植被层的种植土层厚度为10-15厘米；所述砂土层15厚度为5-8厘米；所述纤维层16厚度为8-12厘米，由上至下顺次为无纺布、玻璃纤维、多孔陶粒、活性炭以及吸水性树脂颗粒17。
一个优选方案中，多层过滤，使雨水能够得到充分的净化，达到无害化标准，以进行重复利用。
还包括导水装置，其包括栅板18、中空的导管19以及吸水纤维20，所述导管19竖直设置在栅板18同一侧，所述导管19的长度以大于或等于第一过滤层2的厚度为准，所述吸水纤维20填充扎起所述导管19内，并分别从导管19的两端延伸出至少3厘米。所述栅板18设置在种植层下方，所述导管19穿入所述第一过滤层2，且使所述导管19的端部设置在第一过滤层2的吸水性树脂颗粒17中，并使所述导管19端部延伸出的吸水纤维20与所述吸水性树脂颗粒17接触。
一个优选方案中，通过设置导水装置，通过填充在导管19之内的吸水纤维20，能够将储水池中的水源源不断地供给种植层，增加透气性，满足植物生长的水分需要。
所述导水槽上方设置有格栅，所述导水槽还和城市雨水排放系统连通；所述导水槽连接入所述城市雨水排放系统处设置有第一阀门，与所述地下储水池11入口处设置有第二阀门，所述地下储水池11内设置有液位计。当地下储水池11中液位达到液位计预设值后，所述第二阀门自动关闭，第一阀门开启，导水槽中的水进入城市雨水排放系统。当地下储水池11中液位未达到液位计预设值时，所述第一发明关闭，第二阀门开启，导水槽中的水进入地下储水池11。
一个优选方案中，通过设置阀门，以及液位计，能够将雨水进行合理的收集，并能满足降雨量巨大时排水防涝的需要。
一种基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统的使用方法，其中，包括以下步骤：
步骤一、将导水装置插入第一过滤层2中，向上提拉1-2厘米，使吸水纤维20进入吸水性树脂颗粒17中；在导水装置的栅板18上方铺设种植土，种植植物形成植被层。
步骤二、将空气湿度探测器、温度感应器及雾霾指数探测器设定阈值，当超出所设阈值时，控制器启动所述第一喷洒系统或者第二喷洒系统，并将所述第一喷头9及第二喷头喷洒角度调整为斜向上45-60°，形成从楼宇1顶部至下方空间或者中道路14中间栏杆想两侧路面的喷雾，以对空气进行加湿、降温或净化。
调整杆体8及第一喷头9的倾斜角度，使第一喷头9设为斜向下且向内的角度，启动第一喷洒系统，对楼宇1外部进行清洗。
调整第二喷头的喷洒角度为斜向下30-60°，启动第二喷洒系统，对护栏12两侧路面进行冲刷。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统，其特征在于，包括：
第一雨水收集系统，其设于楼宇顶部，所述雨水收集系统包括第一过滤层、第一储水池以及第二储水池，所述第一储水池设在所述第一过滤层的下方，所述第一过滤层由上至下顺次为植被层、砂土层以及纤维层；所述第二储水池设于楼宇内，所述第一储水池和第二储水池通过第一管路液体连通，所述第一储水池和第二储水池通过第二管路与楼宇中水管连通；
第一喷洒系统，其设置在楼宇顶部，所述第一喷洒系统通过第三管路分别与所述第一储水池及第二储水池连通；所述第一喷洒系统包括中空的杆体以及活动连接于所述杆体端部的第一喷头，所述杆体将所述喷头沿所述楼宇顶部边缘固定排列，所述杆体与所述第三管路连通；所述杆体的长度及倾斜角度可调；
第二雨水收集系统，其包括导流槽、过滤机构以及地下储水池，所述导流槽沿道路边缘设置，所述地下储水池设于道路两侧绿化带下方；所述导流槽与所述地下储水池连通，所述过滤机构设于所述导流槽与地下储水池之间，对进入地下储水池的水进行过滤；
第二喷洒系统，其包括带有开孔的中空的护栏、护栏开孔处设置的第二喷头、以及穿设在护栏内的导水管，所述导水管与所述地下储水池连通，所述护栏为设置在道路中间的护栏；所述第二喷头角度出水角度可调；
泵，其驱动所述第一喷洒系统及第二喷洒系统，使第一、第二储水池及地下储水池的水分别通过第一喷头或第二喷头喷出；以及
环境自动监控机构，其包括控制器以及检测系统，所述检测系统包括空气湿度探测器、温度感应器以及雾霾指数探测器，所述检测系统和控制器连接，所述第一喷洒系统和第二喷洒系统分别与控制器连接并由其控制。
2.如权利要求1所述的基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统，其特征在于，所述第一喷洒系统的杆体长度为50-300厘米；相邻所述杆体之间的间隔距离为2米以上。
3.如权利要求1所述的基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统，其特征在于，所述第一过滤层具体设置方式为：所述植被层的种植土层厚度为10-15厘米；所述砂土层厚度为5-8厘米；所述纤维层厚度为8-12厘米，所述纤维层由上至下顺次为无纺布、玻璃纤维、多孔陶粒、活性炭以及吸水性树脂颗粒。
4.如权利要求3所述的基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统，其特征在于，还包括导水装置，其包括栅板、中空的导管以及吸水纤维，所述导管竖直设置在栅板同一侧，所述导管的长度以大于或等于第一过滤层的厚度为准，所述吸水纤维填充扎起所述导管内，并分别从导管的两端延伸出至少3厘米；
所述栅板设置在种植层下方，所述导管穿入所述第一过滤层，且使所述导管的端部设置在第一过滤层的吸水性树脂颗粒中，并使所述导管端部延伸出的吸水纤维与所述吸水性树脂颗粒接触。
5.如权利要求1所述的基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统，其特征在于，所述导水槽上方设置有格栅，所述导水槽还和城市雨水排放系统连通；所述导水槽连接入所述城市雨水排放系统处设置有第一阀门，与所述地下储水池入口处设置有第二阀门，所述地下储水池内设置有液位计；
当地下储水池中液位达到液位计预设值后，所述第二阀门自动关闭，第一阀门开启，导水槽中的水进入城市雨水排放系统；
当地下储水池中液位未达到液位计预设值时，所述第一发明关闭，第二阀门开启，导水槽中的水进入地下储水池。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将导水装置插入第一过滤层中，向上提拉1-2厘米，使吸水纤维进入吸水性树脂颗粒中；在导水装置的栅板上方铺设种植土，种植植物形成植被层；
步骤二、将空气湿度探测器、温度感应器及雾霾指数探测器设定阈值，当超出所设阈值时，控制器启动所述第一喷洒系统或者第二喷洒系统，并将所述第一喷头及第二喷头喷洒角度调整为斜向上45-60°，形成从楼宇顶部至下方空间或者中道路中间栏杆想两侧路面的喷雾，以对空气进行加湿、降温或净化。
7.如权利要求6所述的基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统的使用方法，其特征在于，调整杆体及第一喷头的倾斜角度，使第一喷头设为斜向下且向内的角度，启动第一喷洒系统，对楼宇外部进行清洗。
8.如权利要求6所述的基于高层建筑及路政设施的城市自动清洁系统的使用方法，其特征在于，调整第二喷头的喷洒角度为斜向下30-60°，启动第二喷洒系统，对护栏两侧路面进行冲刷。
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