CN108891546A - 可蓄水排水的漂浮房屋 - Google Patents

可蓄水排水的漂浮房屋 Download PDF

Info

Publication number
CN108891546A
CN108891546A CN201810568089.XA CN201810568089A CN108891546A CN 108891546 A CN108891546 A CN 108891546A CN 201810568089 A CN201810568089 A CN 201810568089A CN 108891546 A CN108891546 A CN 108891546A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
central cavity
valve
cavity
basement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810568089.XA
Other languages
English (en)
Inventor
吕清芳
熊泽龙
宋志新
耿功伟
王玉松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN201810568089.XA priority Critical patent/CN108891546A/zh
Publication of CN108891546A publication Critical patent/CN108891546A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4426—Stationary floating buildings for human use, e.g. floating dwellings or floating restaurants
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Sewage (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可蓄水排水的漂浮房屋，包括地下室及地上室，所述地下室内设有用于蓄水、排水的中部空腔，围绕该中部空腔设有若干与之相连通的周边空腔，中部空腔内的上部设有水位感应器，周边空腔上分别设有进水口及排水口，排水口处设有第一阀门和抽水泵，进水口处设有第二阀门，所述中部空腔与周边空腔的连通处设有第三阀门，水位感应器、第一阀门、抽水泵、第二阀门和第三阀门均通过控制箱控制。本发明的显著优点为该漂浮房屋在丰水期时，将雨水蓄入地下中部空腔及周边空腔内，蓄积雨水资源，在枯水期时，可将储存的水资源导出加以处理利用，且在强降雨时或者洪水灾害期间能够漂浮而不倾倒，防止房屋进水甚至浸泡在水中。

Description

可蓄水排水的漂浮房屋
技术领域
本发明属于结构工程领域，尤其涉及一种可蓄水排水的漂浮房屋。
背景技术
近年来，随着城市化建设的高速发展，城市绿地面积逐渐减小，原本具有涵养水源功能的绿地、湿地、沟渠等区域大部分演化为硬化地面，致使城市在面临强降雨时仅能依靠市政管网排水，造成内涝灾害频发、径流污染严重。而暴雨过后却又陷入干燥缺水的窘境，热岛效应显著。
目前，城市传统的市政排水系统主要存在以下缺点：
(1)遇到暴雨时，会造成城市地表径流量大幅提高，市政管网泄洪能力远远不足，引发道路洪涝积水；
(2)大量雨水通过市政管网排放到自然水体中，会加重河流水系负荷，甚至引发生态环境破坏；
(3)造成雨水资源大量流失，不能充分循环使用。
因此，结合“海绵城市”自然积存、自然渗透、自然净化的理念，研究开发一种低影响的雨水调蓄结构，让城市“弹性适应”自然环境变化，对雨水净化积存调蓄、涵养水生态环境具有重要意义。
此外，城镇内涝及洪涝灾害近些年来频频发生，高水位和地表水流往往导致单层或多层房屋进水、淹没以及倾覆的状况，造成大量生命财产损失。因此在水中可漂浮并具有一定抗倾覆稳定性的房屋结构是十分必要的。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种具有雨水能够被收集、储存、利用、分流和排放功能，且在水中可漂浮的、能够抗倾覆、稳定性强的房屋。
技术方案：本发明可蓄水排水的漂浮房屋，包括地下室及地上室，所述地下室内设有用于蓄水、排水的中部空腔，围绕该中部空腔设有若干与之相连通的周边空腔，中部空腔内的顶端设有水位感应器，周边空腔上分别设有进水口及排水口，排水口处设有第一阀门和抽水泵，进水口处设有第二阀门，所述中部空腔及各个周边空腔的连通处均设有第三阀门，水位感应器、第一阀门、抽水泵、第二阀门和第三阀门均通过控制箱控制。
本发明的房屋突破了传统的“落地生根”房屋建设概念，将房屋的地下室设置为中部空腔加周边空腔的形式，在外部水流量较小时，中部空腔及周边空腔用于蓄水，收集的水均可被非饮用水利用，而当外部水流量较大时，中部空腔形成密闭空腔，保留存积的雨水，具有在水流波浪冲击下的抗倾覆稳定性能，周边空腔排水形成浮力，将房屋浮起。进一步说，中部空腔的体积由如下公式(1)至公式(4)获得：
N1+N2＝a×b×(h-h1)×γ (1)
N2＝(a1×b1)×h×ρ (3)
V＝(a1×b1)×h (4)
式中，N1为地上室及未储水时地下室的重量，N2为中部空腔中充满水时的水的重量，H为地上室相对于地下室底部的重心高度，h为地下室的高度，h1为地上室的一层地面至水面的高度，a为地下室的底边长度，b为地下室的底边宽度，γ为水的容重，a1为中部空腔的底面长度，b1为中部空腔的底面长度，ρ为水的密度，V为中部空腔的体积。
再进一步说，中部空腔的重心与地上室的重心位于同一竖直线上。周边空腔通过连通管与中部空腔相连通，第三阀门设于该连通管上。
更进一步说，房屋可为混凝土、钢结构、竹结构或木结构。中部空腔可为混凝土、钢结构、竹结构或木结构。周边空腔可为混凝土、钢结构、竹结构或木结构。
有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：该可蓄水排水的漂浮房屋突破了传统的“以排为主”的城市雨水管理理念。在丰水期时，将雨水蓄入地下中部空腔及周边空腔内，蓄积雨水资源；在枯水期时，可将储存的水资源导出加以处理利用，达到“弹性适应”自然环境的目的，对“海绵城市”建设具有重要的参考意义；除了具有蓄水排水的功能以外，在强降雨时或者洪水灾害期间，不仅防止房屋进水甚至浸泡在水中，而且能够提高房屋的抗倾覆能力，从而显著减小城市内涝以及洪水灾害等引起的生命财产损失；此外，该房屋受周围环境影响小，应用范围广，适用于各类城市和村镇建筑，能够根据不同的使用场所设置相应的结构尺寸，适应性强。
附图说明
图1为本发明漂浮房屋的结构示意图；
图2为本发明的混凝土结构漂浮房屋单层地上室的漂浮状态图；
图3为本发明的竹木结构房漂浮屋双层地上室的漂浮状态图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
本发明可蓄水排水的漂浮房屋包括地下室1、地上室2(即房屋地上部分)及设于地下室1内、地上室2下端的中部空腔3和绕该中部空腔3设置的若干个周边空腔4。中部空腔3内的上部相应地设有若干个水位感应器5，以感测中部空腔3内是否充满水。周边空腔4可为1个或多个，其上可分别设有若干个进水口6和排水口7，排水口7处设有第一阀门8和抽水泵，进水口6处设有第二阀门9，如图1所示。周边空腔4与中部空腔3间通过连通管11相连通，该连通管11上设有第三阀门10，从而使得在平时雨雪水等形成的地表水或者渗流而来的地下水均可自由地进入到所有周边空腔4与中部空腔3内，且中部空腔3及周边空腔4中的水位相一致，被收集的水均可以被优先作为非饮用水使用。水位感应器5、第一阀门8、抽水泵、第二阀门9和第三阀门10均通过控制箱操作控制。
其中，中部空腔3的体积V由如下公式(1)至公式(4)计算得到，其中公式(1)即为力的平衡条件，公式(2)为重心高度限制条件：
N1+N2＝a×b×(h-h1)×γ (1)
N2＝(a1×b1)×h×ρ (3)
V＝(a1×b1)×h (4)
式中，N1为地上室2及未储水时地下室1的重量，N2为中部空腔3中充满水时的水的重量，H为地上室2相对于地下室1底部的重心高度，h为地下室1的高度，h1为地上室2的一层地面至水面的高度，a为地下室1的底边长度，b为地下室1的底边宽度，γ为水的容重，a1为中部空腔3的底面长度，b1为中部空腔3的底面长度，ρ为水的密度，V为中部空腔3的体积。
工作原理：在丰水期雨水量较少时，通过控制箱分别打开周边空腔4上进水口6处的第二阀门9和中部空腔3及周边空腔4的连通处设置的第三阀门10，将雨水收集在中部空腔3和周边空腔4内，作为平时非饮用水使用；当雨水量较大时，打开第二阀门9和第三阀门10，同时通过中部空腔3内的顶端设置的水位感应器5监测水是否充满该中部空腔3(即达到临界水位)，当水充满时反馈至控制箱，通过该控制箱将第二阀门9和第三阀门10关闭，打开第一阀门8和抽水泵，将周边空腔4内的水排出，浮力将房屋浮起，而当浮力与重力平衡，则停止上浮，此时，地上室2的地面高于外部水位，而中部空腔3中的水容量为房屋在水流冲击下的抗倾覆能力所需要的容量，在漂浮条件下能够确保房屋不倾覆。
本发明的房屋可为混凝土或混凝土、钢结构、竹结构或木结构；中部空腔3可为混凝土、钢结构、竹结构或木结构。周边空腔4可为混凝土、钢结构、竹结构或木结构。地上室2、中部空腔3及周边空腔4三者相一致。地下室1的部分侧面与土层留有空间，从而能使得房子漂浮。
实施例1
该实施例为混凝土结构房屋，其漂浮时如图2所示。地上室1的长宽尺寸为15m×15m，共1层，高3.6m。地下室2的尺寸为20m×20m，共一层，高2.4m。整个房屋建筑的重量N1为3752.5kN，根据重心公式整个房屋重心相对于地下室底部的高度H为2.9m。根据式(1)及式(2)，在此条件下推算得到符合的中部空腔3中充满水时的水的重量N2为4374kN，h-h1＝2.1，而N2＝(a1×b1)×h×ρ，进而计算得到的a1和b1分别为13.5m及13.5m，该参数条件下能够使得该房屋在水中具有抗倾覆能力。
实施例2
本发明的竹或木结构结构房屋，其漂浮时如图3所示。房屋地上部分长宽尺寸为12m×10m，共2层，每层高3.6m，地下室尺寸为12m×10m，共一层，高3m，地面房屋2及空的地下室1的重量N1为1017kN，房屋2相对于地下室底部的重心高度H为4.5m。根据式(1)及式(2)，在此条件下计算得到的中部空腔3中充满水时的水的重量N2为2167.5kN，h-h1＝2.65，而N2＝(a1×b1)×h×ρ，进而计算得到的a1和b1分别为8.5m及8.5m，该参数条件下能够使得该房屋在水中具有抗倾覆能力。
通过上述实施例可知，本发明可蓄水排水的漂浮房屋除了具有蓄水排水的功能以外，在强降雨时或者洪水灾害期间，不仅防止房屋进水甚至浸泡在水中，而且能够提高房屋的抗倾覆能力。

Claims (7)

1.一种可蓄水排水的漂浮房屋，包括地下室(1)及地上室(2)，其特征在于：所述地下室(1)内设有用于蓄水、排水的中部空腔(3)，围绕该中部空腔(3)设有若干与之相连通的周边空腔(4)；中部空腔(3)内的上部设有水位感应器(5)，周边空腔(4)上分别设有进水口(6)及排水口(7)，排水口(7)处设有第一阀门(8)和抽水泵，进水口(6)处设有第二阀门(9)，所述中部空腔(3)与周边空腔(4)的连通处设有第三阀门(10)，水位感应器(5)、第一阀门(8)、抽水泵、第二阀门(9)和第三阀门(10)均通过控制箱控制。
2.根据权利要求1所述的可蓄水排水的漂浮房屋，其特征在于：所述中部空腔(3)的体积由如下公式(1)至公式(4)获得：
N1+N2＝a×b×(h-h1)×γ (1)
N2＝(a1×b1)×h×ρ (3)
V＝(a1×b1)×h (4)
式中，N1为地上室(2)及未储水时地下室(1)的重量，N2为中部空腔(3)中充满水时的水的重量，H为地上室(2)相对于地下室(1)底部的重心高度，h为地下室(1)的高度，h1为地上室(2)的一层地面至水面的高度，a为地下室(1)的底边长度，b为地下室(1)的底边宽度，γ为水的容重，a1为中部空腔(3)的底面长度，b1为中部空腔(3)的底面长度，ρ为水的密度，V为中部空腔(3)的体积。
3.根据权利要求1所述的可蓄水排水的漂浮房屋，其特征在于：所述周边空腔(4)通过连通管(11)与中部空腔(3)相连通，第三阀门(10)设于该连通管(11)上。
4.根据权利要求1所述的可蓄水排水的漂浮房屋，其特征在于：所述中部空腔(3)的重心与地上室(2)的重心位于同一竖直线上。
5.根据权利要求1所述的可蓄水排水的漂浮房屋，其特征在于：所述地上室(2)为混凝土、钢结构或竹木结构。
6.根据权利要求1所述的可蓄水排水的漂浮房屋，其特征在于：所述中部空腔(3)为混凝土、钢结构或竹木结构。
7.根据权利要求1所述的可蓄水排水的漂浮房屋，其特征在于：所述周边空腔(4)为混凝土、钢结构或竹木结构。
CN201810568089.XA 2018-06-05 2018-06-05 可蓄水排水的漂浮房屋 Pending CN108891546A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810568089.XA CN108891546A (zh) 2018-06-05 2018-06-05 可蓄水排水的漂浮房屋

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810568089.XA CN108891546A (zh) 2018-06-05 2018-06-05 可蓄水排水的漂浮房屋

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108891546A true CN108891546A (zh) 2018-11-27

Family

ID=64344151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810568089.XA Pending CN108891546A (zh) 2018-06-05 2018-06-05 可蓄水排水的漂浮房屋

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108891546A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11172958A (ja) * 1997-12-10 1999-06-29 Shimizu Corp 浮体式免振構造物
JP2000110402A (ja) * 1998-10-07 2000-04-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 浮体型免震構造物
EP1616784A1 (en) * 2004-07-15 2006-01-18 Hein Douwinus Voskamp Floatable construction
CN102518332A (zh) * 2011-12-30 2012-06-27 昆山市顺吉新技术发展有限公司 一种抗冲击防火浮动式可旋转立体生态建筑
CN202449178U (zh) * 2012-01-19 2012-09-26 张伟鑫 浮体及建在浮体上的水上建筑
CN102849186A (zh) * 2012-09-27 2013-01-02 耿秀 水上浮岛
CN203601536U (zh) * 2013-10-30 2014-05-21 傅元韬 浮筒网
CN105730642A (zh) * 2016-04-13 2016-07-06 上海法普罗新材料股份有限公司 一种旋转式多功能生态节能房及方法
CN106741693A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 东北农业大学 一种漂地

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11172958A (ja) * 1997-12-10 1999-06-29 Shimizu Corp 浮体式免振構造物
JP2000110402A (ja) * 1998-10-07 2000-04-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 浮体型免震構造物
EP1616784A1 (en) * 2004-07-15 2006-01-18 Hein Douwinus Voskamp Floatable construction
CN102518332A (zh) * 2011-12-30 2012-06-27 昆山市顺吉新技术发展有限公司 一种抗冲击防火浮动式可旋转立体生态建筑
CN202449178U (zh) * 2012-01-19 2012-09-26 张伟鑫 浮体及建在浮体上的水上建筑
CN102849186A (zh) * 2012-09-27 2013-01-02 耿秀 水上浮岛
CN203601536U (zh) * 2013-10-30 2014-05-21 傅元韬 浮筒网
CN105730642A (zh) * 2016-04-13 2016-07-06 上海法普罗新材料股份有限公司 一种旋转式多功能生态节能房及方法
CN106741693A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 东北农业大学 一种漂地

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈宝忠等: "《海洋船舶轮机管理》", 31 January 2009, 大连海事大学出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105839582B (zh) 基于海绵城市建设的可控缓流截污循环模块系统
CN112695586A (zh) 一种海绵城市水循环系统
CN206408676U (zh) 一种小区环境景观绿化雨水收集装置
CN106703158A (zh) 海绵城市渗排结构及海绵城市水循环系统
CN203846447U (zh) 一种河滨生态多维循环式湿地缓流渗滤截污系统
CN206591602U (zh) 海绵城市渗排结构及海绵城市水循环系统
CN108755902A (zh) 一种海绵城市绿地自循环节水灌溉系统
CN206371225U (zh) 屋面雨水滞留连拱结构与绿色屋顶智能灌溉系统
CN203361233U (zh) 一种日光温室棚面雨水收集过滤储存设施
CN206971036U (zh) 用于海绵城市的绿地排水系统
CN207092244U (zh) 一种关于城市雨水回收再利用装置
CN201874083U (zh) 基于节地节能的下挖通道调蓄式泵站排水装置
CN201704774U (zh) 基于节地环保的下挖通道调蓄式渗井排水装置
CN208718033U (zh) 一种海绵城市绿地自循环节水灌溉系统
CN108891546A (zh) 可蓄水排水的漂浮房屋
CN114606960B (zh) 一种边坡负压抽吸排水加固系统及方法
CN207538171U (zh) 一种生态园林的雨水收集井
CN210439414U (zh) 一种海绵城市建设中使用的景观防积水结构
CN210177445U (zh) 增大城市河道蓄水量的调蓄防涝系统
CN213508299U (zh) 一种水利用的生态护坡
CN203741983U (zh) 深基坑雨水调蓄池
CN203924319U (zh) 双层雨水储蓄池
CN114481940A (zh) 一种半干旱地区泄洪河道生态恢复系统
CN207348176U (zh) 一种用于海绵城市建设的生态环保水渠结构
CN207659819U (zh) 一种海绵城市生态广场道路路基结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181127