CN107268711B - 一种形态活动可变的软性雨水回收利用系统 - Google Patents

一种形态活动可变的软性雨水回收利用系统 Download PDF

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Abstract

一种形态活动可变的软性雨水回收利用系统，解决城市旧区公共空间建设中不同时段中对公共空间的灵活使用需求，实现雨水的收集、中水转化及再利用。包括水箱组系统、固定杆机构、张拉膜机构；水箱组系统包括若干组蓄水箱、导水槽、沉淀池；导水槽输入端连接于沉淀池入口，所述沉淀池通过溢流口连接于蓄水箱的入口；各个蓄水箱之间通过连通管连通；所述张拉膜机构包括张拉膜及附着于张拉膜上的若干软索；张拉膜承接的雨水汇集进入导水槽，经组织后进入水箱组系统；固定杆机构与水箱组系统围合，共同支撑起所述的张拉膜机构；采用可拆装结合节点系统完成张拉膜的快速搭建与收纳，完成张拉膜承水与汇水，并将水导入水箱组蓄用。

Description

一种形态活动可变的软性雨水回收利用系统
技术领域
本发明涉及一种雨水回收利用系统。
背景技术
水箱的技术已经较成熟，通常用于建筑的备用及消防供水使用，受到功能定位的影响，使用场所往往仅限于建筑屋顶或地下室等辅助部分，外观形体较笨重，无法用于公共空间，更与普通人日常的生活无法发生关系。
张拉膜同样作为经过发展的技术，是较为普遍的公共空间轻质覆盖解决方案，但是其往往采用无组织排水，因此其在遮蔽了下方空间的同时往往造成周边区域积水无法排除，因此影响通行与景观效果。
在传统的公共空间中，亭子被较多用于营造一个空间。然而一方面其所提供功能较为有限，另一方面一旦建成，由于其永久性结构易与现行违章搭建管理法规相冲突，因此较难被应用于城市旧区中的改造项目当中。
发明内容
本发明首次公开一套完整的形态活动可变的软性雨水回收利用系统，解决城市旧区公共空间建设中不同时段中对公共空间的灵活使用需求，实现雨水的收集、中水转化及再利用。
为此，需要保护的结构技术方案表征为：
一种形态活动可变的软性雨水回收利用系统，其特征在于，包括水箱组系统、固定杆机构、张拉膜机构；所述水箱组系统包括若干组蓄水箱7、导水槽1、沉淀池6；导水槽1输入端连接于沉淀池6入口，所述沉淀池6通过溢流口连接于蓄水箱7的入口；各个蓄水箱7之间通过连通管8连通；所述张拉膜机构包括张拉膜及附着于张拉膜上的若干软索；张拉膜承接的雨水汇集进入导水槽1，经组织后进入水箱组系统；所述固定杆机构与水箱组系统围合，共同支撑起所述的张拉膜机构；采用可拆装结合节点系统完成张拉膜的快速搭建与收纳，完成张拉膜承水与汇水，并将水导入水箱组蓄用。
解决城市旧区公共空间建设中不同时段中对公共空间的灵活使用需求，实现雨水的收集、中水转化及再利用。
附图说明
图1为本发明实施例整体结构示意图(未安装张拉膜膜机构)。
图2为本发明实施例整体结构示意图(安装张拉膜膜机构后)。
图3为本发明实施例中位于收纳节点处的半永久性可活动拆装机构示意图。
图4为本发明实施例中限位支撑杆结构示意图(主视图、右视图)。
部分数字标记：
连通管：图中未示意，在检修门27的背后；
出水阀：太小，图中未示意；
消防接合器：太小，图中未示意；
检修孔特制附盖5；
防尘(虫)罩：图中未示意，设置于入水口2的上面
液位计9；
保温防护层14：设置于水箱表面。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明技术方案做进一步说明。
以近似矩形场地为例。水箱组沿场地一侧放置，固定杆沿场地另三侧放置，与水箱组共同围合出公共空间范围。张拉膜通过不锈钢圈与水箱实现半永久性固定，并收纳于检修门背后。检修踏步紧贴水箱、沿长向放置，其前为景观墙网。
具体结构设计描述为：
本发明系统包括水箱组系统、固定杆机构、张拉膜机构(如图1、图2所示)：
所述水箱组系统包括由若干组蓄水箱7组成的水箱组系统(实施例设计为：包括布置于左右两侧的蓄水箱7)、导水槽1，还包括布置于中间的沉淀池6，(蓄水箱7由若干水箱外壳单元模块拼接而成，此已属现有技术)；导水槽1输入端连接于沉淀池6入口，所述沉淀池6通过溢流口连接于蓄水箱7的入口；各个蓄水箱7之间通过连通管连通。
所述张拉膜机构包括张拉膜及附着于张拉膜上的若干软索；张拉膜承接的雨水汇集进入导水槽1，经组织后进入水箱组系统。
所述固定杆机构与水箱组系统围合，共同支撑起所述的张拉膜机构。
采用可拆装结合节点系统完成张拉膜的快速搭建与收纳，完成张拉膜承水与汇水，并将水导入水箱组蓄用。该可拆装结合节点系统涉及：水箱组(沉淀池)顶半永久式节点、收纳隐藏点、外部分布式的各锚固节点，此设计思路为本发明的创新点之一。
进一步细化技术方案，所述固定杆机构包括立杆17和上部横杆，所述立杆17用于着地并支撑起上部横杆，所述上部横杆用于支撑张拉膜机构。进一步限定技术方案，所述固定杆机构还包括支架基础16，用于加强整个支撑体系。具体的，所述支架基础16可以设置于地面以下，保证整个地面美观平整；也可以直接浇筑于地面以上，施工简单、快捷。
进一步细化技术方案，所述张拉膜机构包括膜23、若干索24，所述膜23附着于索24上，通过索24实现附着固定于固定杆机构顶部。所述索24构成整个张拉膜机构的软性骨架，呈辐射状，包括收纳节点和外射分散的快挂25，收纳时合并积聚在收纳节点处，展开时通过各快挂25连接在固定杆机构的上部横杆上。
进一步细化技术方案，所述沉淀池6还包括入水口2、出水口(图中未示意)、检修孔特制附盖5，所述入水口2设置于沉淀池6顶部，用于将导水槽1汇集而来的水收集并导入沉淀池6内；所述检修孔特制附盖5作为沉淀池6的盖子，方便适时维护及保养，以及故障时的维修；所述沉淀池6内部水流以U形路径原理，经底部沉淀后通过设置于沉淀池6上位的出水口溢入蓄水箱7内(图中未示意)。
进一步细化技术方案，所述蓄水箱7还包括出水阀11，设置于蓄水箱7的终端，完善社区日常基础设施，方便用水。进一步的，还包括生活水池13，与所述出水阀11相配套，进一步完善社区日常基础设施，方便用水。所述蓄水箱7还包括消防接合器12，提供紧急状态下供水接口。
所述可拆装结合节点系统包括位于收纳节点处的半永久性可活动拆装机构和分布于外沿的分散节点。
所述半永久性可活动拆装机构包括不锈钢圈22和若干限位支撑杆40，所述限位支撑杆40限位连接于不锈钢圈22上，半永久性可活动拆装机构通过限位支撑杆40固定于收纳节点处。张拉膜机构中的索24的圆点汇集于不锈钢圈22上。进一步给出具体的结构设计，所述限位支撑杆40包括竖杆401、水平杆402、弹簧403，所述竖杆顶部设有凹槽4011，用于限制不锈钢圈22；所述水平杆402整体固定于收纳节点所在的平面(实施例技术方案中，所述水平杆402整体固定于检修孔特制附盖5之上，此为本发明又一发明点)，竖杆401的底端与水平杆402一侧通过轴404连接，竖杆401的腰部与水平杆402另一侧通过弹簧403呈张拉状态连接。如此，所述竖杆构成杠杆式机构，底部的轴节点构成杠杆支点，与弹簧节点处的拉力、与限制不锈钢圈22之间的拉力形成力平衡状态。当要拆卸时，施加与弹簧拉力相反的推力就可以使竖杆在不锈钢圈22内倾斜，从而使不锈钢圈22脱落，即可完成可拆卸，必要时更换配件。
所述分布于外沿的分散节点包括若干限位器20，所述限位器20分散布置于固定机构的上部横杆上；如此，张拉膜机构中的索24通过其快挂25挂在限位器20上。
进一步优化技术方案，本发明还包括维修系统，包括检修孔特制附盖5，设置于蓄水箱7上，用于维修、检测以及适时的维护及保养。再进一步优化技术方案，所述维修系统还包括检修踏步28，通过该检修踏步28，设计呈阶梯状，供专业人员方便对蓄水箱7进行日常的维修及保养。再进一步优化技术方案，所述维修系统还包括检修门27，仅供专业人员进入和作业。所述检修门27作为修踏步28的入口，使得对蓄水箱7进行维修时必须通过检修门27唯一通道进入，形成管理上的界限。进一步优化，所述沉淀池6、连通管、泄水阀10、消防接合器12、收纳节点等可以设置于检修门27背后，形成视觉隔离。进一步优化，在所述维修系统附加技术特征，还包括不锈钢景观墙网26，布置于检修门27以及蓄水箱7外侧，完善整体的视觉隔离和管理上的界限，美观宜人，环境友好。
进一步优化技术方案，还包括水箱基础15，底部设计用于找平，上部设计用于配合固定蓄水箱7，抬高了水箱组系统建立流动水的势能，通过水箱基础15底部直接置于所选场地地面之上，如此构建活动基础，不用破坏现有地面，适应性强，极富灵活优势且环境友好。(本发明的创新点之一)
如图1、图2所示，增加技术特征：所述沉淀池6还设置有防尘(虫)罩3，于入水口2的前端对其进行保护，保证由外部导水槽1流入的水经初步过滤后再进入入水口2。所述沉淀池6还设置有泄水阀10，设置于沉淀池6底部，必要时候(例如清洗、维修)进行泄空水后再操作。所述沉淀池6还设置有液位计9，用于显示沉淀池6内的水位。系统还设置有保温防护层14，设置于蓄水箱7外围用于防护及保温。
为此，本发明可以实现的工作状态：
一、晴天时，张拉膜仅通过不锈钢圈与水箱沉淀池顶部人孔检修附盖相连，膜、索俱收纳于检修门后。检修门、消防接合器与检修孔均被锁住以管理。
二、雨天时，使用者牵拉张拉膜的各条索，依次将索端的快挂固定于上部横杆上的限位器上，张拉膜被拉起。由于张拉膜张开方式被设计为周边高、中间低，且最低点被锚固于水箱沉淀池上空，雨水自然由于重力作用被导向水箱顶部，经过过滤池滤去杂物，再将经过沉淀的雨水存储于蓄水箱内，作为中水由出水阀排出共使用者日常使用，或由消防接合器作为消防备用水源(需另行连接增压设施)。
三、检修状态下，张拉膜状态同(一)。检修人员打开检修门，走上踏步向后打开导水槽、打开人孔，对水箱内部进行检修与清洗。
要实现上述工作方式，本发明技术方案的技术要点：(1)水箱组与张拉膜的结合节点。(2)张拉膜同固定杆机构的连接节点与操作方式。(3)将张拉膜用于承水与汇水，将水导入水箱蓄用。(4)使用便于拆装的节点完成张拉膜的快速搭建与收纳。(5)商用与工业用水箱的日常民用转化。以上技术要点的综合，采用可拆装结合节点系统完成张拉膜的快速搭建与收纳，完成张拉膜承水与汇水，并将水导入水箱组蓄用。整体设计体现出本发明的创新点。
以上实施例的有益效果：
由工业或后勤使用转为可供日常民用，扩展了适用人群与功能范围。
将日常难以控制的雨水有效回收，并转化为日常使用的中水，是对自然资源的循环再利用，同时具有生态环保与一定经济效益。
可变的形态与较小的尺度，令其与相关管理规范相衔接，具有广泛的适用性。
作为城市旧区的公共空间与备用消防设施，是有效的空间品质提升解决方案。
搭建快速、占地小、适用性高。
使用方便、易于维护。
综上，本发明技术方案同时还能提供社区日常基础设施、景观美化以及消防备用水源等功能。

Claims (12)

1.一种形态活动可变的软性雨水回收利用系统，其特征在于，包括水箱组系统、固定杆机构、张拉膜机构；
所述水箱组系统包括若干组蓄水箱(7)、导水槽(1)、沉淀池(6)；导水槽(1)输入端连接于沉淀池(6)入口，所述沉淀池(6)通过溢流口连接于蓄水箱(7)的入口；各个蓄水箱(7)之间通过连通管(8)连通；
所述张拉膜机构包括张拉膜及附着于张拉膜上的若干软索；张拉膜承接的雨水汇集进入导水槽(1)，经组织后进入水箱组系统；
所述固定杆机构与水箱组系统围合，共同支撑起所述的张拉膜机构；
采用可拆装结合节点系统完成张拉膜的快速搭建与收纳，完成张拉膜承水与汇水，并将水导入水箱组蓄用；
所述可拆装结合 节点系统包括收纳节点、半永久性可活动拆装机构和分布于外沿的分散节点，所述半永久性可活动拆装机构位于收纳节点处；
所述半永久性可活动拆装机构包括不锈钢圈(22)和若干限位支撑杆(40)，所述限位支撑杆(40)限位连接于不锈钢圈(22)上，半永久性可活动拆装机构通过限位支撑杆(40)固定于收纳节点处；张拉膜机构中的索(24)的端点汇集于不锈钢圈(22)上。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，水箱组系统包括两组蓄水箱(7)，呈左右布置，沉淀池(6)布置于其中间，整体构成一个墙体。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固定杆机构包括立杆(17)和上部横杆，所述立杆(17)用于着地并支撑起上部横杆，所述上部横杆用于支撑张拉膜机构。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述张拉膜机构包括膜(23)、若干索(24)，所述膜(23)附着于索(24)上，通过索(24)实现附着固定于固定杆机构顶部；所述索(24)构成整个张拉膜机构的软性骨架，呈辐射状，包括收纳节点和外射分散的快挂(25)，收纳时合并积聚在收纳节点处，展开时通过各快挂(25)连接在所述固定杆机构的上部横杆上。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述沉淀池(6)还包括入水口(2)、出水口、检修孔特制附盖(5)，所述入水口(2)设置于沉淀池(6)顶部，用于将导水槽(1)汇集而来的水收集并导入沉淀池(6)内；所述检修孔特制附盖(5)作为沉淀池(6)的盖子；所述沉淀池(6)内部水流以U形路径原理，经底部沉淀后通过设置于沉淀池(6)上位的出水口溢入蓄水箱(7)内。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述限位支撑杆(40)包括竖杆(401)、水平杆(402)、弹簧(403)，所述竖杆顶部设有凹槽(4011)，用于限制不锈钢圈(22)；所述水平杆(402)整体固定于收纳节点所在的平面，竖杆(401)的底端与水平杆(402)一侧通过轴(404)连接，竖杆(401)的腰部与水平杆(402)另一侧通过弹簧(403)呈张拉状态连接；如此，所述竖杆构成杠杆式机构，底部的轴节点构成杠杆支点，与弹簧节点处的拉力、与限制不锈钢圈(22)之间的拉力形成力平衡状态；当要拆卸时，施加与弹簧拉力相反的推力使竖杆在不锈钢圈(22)内倾斜，使不锈钢圈(22)脱落，即可完成可拆卸件。
7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述分布于外沿的分散节点包括若干限位器(20)，所述限位器(20)分散布置于固定机构的上横杆上，张拉膜机构中的索(24)通过其快挂(25)挂在限位器(20)上。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述收纳节点设置于检修孔特制附盖(5)之上。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，包括维修系统，包括检修孔附盖(4)，设置于蓄水箱(7)上，
还包括检修踏步(28)，通过该检修踏步(28)，设计呈阶梯状，供专业人员方便对蓄水箱(7)进行日常的维修及保养。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述维修系统还包括检修门(27)，仅供专业人员进入和作业；所述检修门(27)作为检修踏步(28)的入口，使得对蓄水箱(7)进行维修时必须通过检修门(27)唯一通道进入，形成管理上的界限。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述维修系统附还包括不锈钢景观墙网(26)，布置于检修门(27)以及蓄水箱(7)外侧。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括水箱基础(15)，底部设计用于找平，上部设计用于配合固定蓄水箱(7)，抬高了水箱组系统建立流动水的势能，通过水箱基础(15)底部直接置于所选场地地面之上，构建活动基础。
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