CN109680757A - 一种墙面雨水收集利用装置 - Google Patents

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高彦波
刘程
张雨娜
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Abstract

本发明公开了一种墙面雨水收集利用装置，缓冲单元包括缓冲管和挡水板，挡水板设置在缓冲管的一端，挡水板的长度大于缓冲管的直径；储水单元包括储水管和隔水板，储水管与缓冲管连通；隔水板设置在储水管上靠近缓冲管的一侧，挡水板伸进储水管内，隔水板位于挡水板的下方；种植单元包括种植网和种植基质，种植网设置在储水管内，种植基质设置在种植网内，种植基质内种植有植物；出水单元包括出水管，出水管与储水管连通，出水管连接在缓冲管的下方；挡水板位于出水管与缓冲管的连接处，隔水板位于出水管与储水管的连接处。通过上述方式，本发明能够减少雨水初期高负荷污染，还拓展了立体绿化面积，具有一定的景观与生态效果。

Description

一种墙面雨水收集利用装置
技术领域
本发明涉及雨水收集利用技术领域，特别是涉及一种墙面雨水收集利用装置。
背景技术
雨水弃流也称为雨水初期弃流，他主要应用在雨水收集利用系统中。初期降雨时尤其是前2～5mm的雨水一般污染严重，流量也比较小，但是如果利用得当，初期弃流中的污染物质也可以成为植物生长所需的营养物质。
传统雨水管固定于高层建筑的立面墙体上，其一端连通楼顶，另一端设置于地面上，降雨初期，雨水将楼顶沉积多日的污染物冲刷进入雨水管，所以初期的污染负荷较高；另一方面雨水下落的重力势能较大，顺雨水管自由落体坠落，对雨水管下方的下垫面冲击较大，长期冲刷会引起下垫面原有结构的损坏。因此如何控制初期高负荷污染以及减少雨水对雨水管下方地面的冲击，是有必要解决的技术问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种墙面雨水收集利用装置，能够将雨水收集利用与立体绿化相结合，减少了雨水初期高负荷污染。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种墙面雨水收集利用装置，包括：
缓冲单元，所述缓冲单元包括缓冲管和挡水板，所述缓冲管设置为中空管状结构；所述挡水板设置在所述缓冲管的一端，所述挡水板的长度大于所述缓冲管的直径；
储水单元，所述储水单元包括储水管和隔水板，所述储水管设置为中空管状结构，所述储水管与缓冲管连通；所述隔水板设置在所述储水管上靠近缓冲管的一侧，所述挡水板伸进所述储水管内，所述隔水板位于所述挡水板的下方；
种植单元，所述种植单元包括种植网和种植基质，所述种植网设置在所述储水管内，所述种植基质设置在所述种植网内，所述种植基质内种植有植物；
出水单元，所述出水单元包括出水管，所述出水管设置为中空管状结构，所述出水管与储水管连通，所述出水管连接在所述缓冲管的下方；所述挡水板位于所述出水管与缓冲管的连接处，所述隔水板位于所述出水管与储水管的连接处。
优选的，所述墙面雨水收集利用装置还包括进水管，所述进水管与缓冲管相连接。
优选的，所述储水管上设置有开口，所述储水管的开口处设置有盖板。
优选的，所述缓冲管、储水管与出水管设置为一体成型。
优选的，所述挡水板与缓冲管为可拆卸连接。
优选的，所述挡水板与缓冲管为转动连接，所述挡水板以所述挡水板与缓冲管的连接处为轴向靠近出水管的方向转动。
优选的，所述挡水板的材质为不锈钢材质。
优选的，所述种植单元还包括土工布，所述土工布设置在所述种植网的内侧。
优选的，所述植物为耐旱耐涝型植物。
优选的，所述种植基质包括糠醛渣和种植土，所述糠醛渣与种植土的比例为1:3。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：
提供了一种墙面雨水收集利用装置，在传统雨水管的结构上设置植物种植网，将收集的雨水初期用于植物生长所需的灌溉用水，将雨水收集利用与立体绿化相结合，不仅减少了雨水初期高负荷污染，还拓展了立体绿化面积，具有一定的景观与生态效果。
附图说明
图1是本发明一种墙面雨水收集利用装置的示意图。
图2是本发明一种墙面雨水收集利用装置的俯视图。
附图说明：
墙体1；
进水管2；
缓冲管31、挡水板32；
储水管41、隔水板42、盖板411；
种植网51、种植基质52、植物53；
出水管6。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅附图，一种墙面雨水收集利用装置，包括：缓冲单元、储水单元、种植单元和出水单元。缓冲单元包括缓冲管31和挡水板32，储水单元包括储水管41和隔水板42，种植单元包括种植网51和种植基质52，出水单元包括出水管6。
缓冲管31、储水管41与出水管6均设置为中空管状结构，雨水从缓冲管31、储水管41和出水管6中流过。出水管6连接在缓冲管31的下方，储水管41设置在缓冲管31与出水管6的连接处。缓冲管31、储水管41与出水管6可以设置为一体成型，缓冲管31与出水管6也就相当于传统的墙面雨水管，墙面雨水管主体结构通过锚固结构与墙体1固定，即在传统的雨水管的中间连接储水管41。初期降雨储存于储水管41内，保证了出水的水质。
该墙面雨水收集利用装置还可以包括进水管2，进水管2为直径100-120mm的PVC塑料管，进水管2一端连通楼顶的雨水收集口，进水管2另一端连通缓冲管31。降雨初期，雨水将楼顶沉积多日的污染物冲刷进入雨水管，顺雨水管加速流下，经过本装置进水管2的雨水特点是污染负荷大、流速快。该墙面雨水收集利用装置也可以不包括进水管2，当不包括进水管2时，缓冲管31可以作为进水管2，即进水管2与缓冲管31为一个，缓冲管31既具有进水的作用，又具有缓冲的作用。
挡水板32厚度约为8～10mm，挡水板32一端连接在缓冲管31的下端，即挡水板32设置在缓冲管31与出水管6的连接处，挡水板32与缓冲管31的另一侧之间留有空隙，从而使得储水管41与缓冲管31连通。挡水板32的长度大于缓冲管31的直径，但小于缓冲管31和出水管6两者的直径之和。挡水板32伸进储水管41内，这样当开始有雨水进入时，雨水经过缓冲管31后进入储水管41中。在雨水自由落体落下的过程中，受到挡水板32阻挡，改变水流方向，顺着挡水板32一侧留有空隙的方向，流入储水管41。
挡水板32与缓冲管31为转动连接，挡水板32以挡水板32与缓冲管31的连接处为轴向靠近出水管6的方向转动，如挡水板32与缓冲管31为铰连接。当缓冲管31内的雨水达到一定量时或雨水下降非常急速时，即当挡水板32承受一定的力时，挡水板32可以向下转动，此时缓冲管31内的雨水不再经过储水管41，而是直接流到出水管6内。为了便于挡水板32在向下转动后复位，可以在挡水板32与缓冲管31之间设置弹簧，挡水板32向下转动后弹簧处于受拉状态。
由于挡水板32需要经常转动容易损坏，可以将挡水板32与缓冲管31设置为可拆卸连接，方便拆卸与更换。
挡水板32一方面保证起到阻挡下落雨水的作用，另一方面引导雨水沿挡水板32流入储水管41。其长度需要超过缓冲管31是直接是考虑储水区污染物积累过多可能会堵塞进水口，挡水板32为可拆卸装置。当雨水进出水(挡板上下口)发生堵塞，挡水板32上部积水越来越多，重量超过一定限值，则挡水板32自动跌落，这样雨水直接进入出水管6，不再经过储水管41，保证了正常排水功能。
隔水板42设置在储水管41上靠近缓冲管31的一侧，即出水管6与储水管41的连接处，隔水板42位于挡水板32的下方，隔水板42与挡水板32之间留有空隙，从而使得储水管41与出水管6连通。位于储水管41内的雨水越积越多，当雨水量达到一定程度时，雨水通过隔水板42从储水管41中溢出到出水管6中，并通过出水管6最终流出该装置。
挡水板32与隔水板42都选用有一定硬度的材质，如挡水板32的材质可以选用不锈钢材质，隔水板42可以选用不透水坚固材质。
种植网51设置在储水管41内，种植网51的底端要低于隔水板42的顶端，这样可以使得种植基质52在储水管41的雨水中。种植基质52设置在种植网51内，种植基质52内种植有植物53。种植基质52选取保水性好的糠醛渣与种植土，糠醛渣与种植土以1：3的比例均匀混合制成。种植单元还包括土工布，土工布设置在种植网51的内侧，即种植基质52被土工布包裹，避免细小基质颗粒流入储水管41。
由于储水管41内的水量完全由当地的气候来决定，因此植物53可以选用耐旱、耐涝、耐贫瘠的花卉或草本植物53，并要求其根系长度不少于30cm，如选用佛甲草、垂盆草等。
储水管41上设置有开口，可以设置在储水管41的底部，也可以设置在储水管41一侧的下端。储水管41的开口处设置有盖板411，盖板411的大小需完全遮住储水管41，盖板411可以与储水管41铰连接，盖板411向下转动。当雨水初期在储水管41内有淤积时，可以打开盖板411从开口处清除。
初期降雨通过进水管2进入该墙面雨水收集利用装置，在雨水自由落体落下的过程中，受到挡水板32阻挡，改变水流方向，顺着挡水板32一侧留有空隙的方向，流入储水管41。储水管41内设置有种植基质52，随着储水管41内水位的升高，种植基质52区饱和吸收水分。当降雨持续进行，储水管41水位上升，超过隔水板42顶端高度时，雨水沿着隔水板42顶端溢流而出，进入出水管6。降雨结束后，储水管41内的雨水仍然存蓄，可供装置内的植物53生长所需。经过这一过程，不同于传统雨水管，产生的效应有三方面：一是雨水的重力势能被消解，最终从该装置落向地面的雨水重力势能小；二是初期高污染负荷降雨被储水管41收集，成为植物53生长的营养物质；三是形成了生态与景观兼顾的立体绿化设施，植物53在雨水管一侧持续稳定生长，实现具有景观功能的雨水收集利用与立体绿化装置。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种墙面雨水收集利用装置，其特征在于，包括：
缓冲单元，所述缓冲单元包括缓冲管和挡水板，所述缓冲管设置为中空管状结构；所述挡水板设置在所述缓冲管的一端，所述挡水板的长度大于所述缓冲管的直径；
储水单元，所述储水单元包括储水管和隔水板，所述储水管设置为中空管状结构，所述储水管与缓冲管连通；所述隔水板设置在所述储水管上靠近缓冲管的一侧，所述挡水板伸进所述储水管内，所述隔水板位于所述挡水板的下方；
种植单元，所述种植单元包括种植网和种植基质，所述种植网设置在所述储水管内，所述种植基质设置在所述种植网内，所述种植基质内种植有植物；
出水单元，所述出水单元包括出水管，所述出水管设置为中空管状结构，所述出水管与储水管连通，所述出水管连接在所述缓冲管的下方；所述挡水板位于所述出水管与缓冲管的连接处，所述隔水板位于所述出水管与储水管的连接处。
2.根据权利要求1所述的一种墙面雨水收集利用装置，其特征在于：所述墙面雨水收集利用装置还包括进水管，所述进水管与缓冲管相连接。
3.根据权利要求1所述的一种墙面雨水收集利用装置，其特征在于：所述储水管上设置有开口，所述储水管的开口处设置有盖板。
4.根据权利要求1所述的一种墙面雨水收集利用装置，其特征在于：所述缓冲管、储水管与出水管设置为一体成型。
5.根据权利要求1所述的一种墙面雨水收集利用装置，其特征在于：所述挡水板与缓冲管为可拆卸连接。
6.根据权利要求1所述的一种墙面雨水收集利用装置，其特征在于：所述挡水板与缓冲管为转动连接，所述挡水板以所述挡水板与缓冲管的连接处为轴向靠近出水管的方向转动。
7.根据权利要求1所述的一种墙面雨水收集利用装置，其特征在于：所述挡水板的材质为不锈钢材质。
8.根据权利要求1所述的一种墙面雨水收集利用装置，其特征在于：所述种植单元还包括土工布，所述土工布设置在所述种植网的内侧。
9.根据权利要求1所述的一种墙面雨水收集利用装置，其特征在于：所述植物为耐旱耐涝型植物。
10.根据权利要求1所述的一种墙面雨水收集利用装置，其特征在于：所述种植基质包括糠醛渣和种植土，所述糠醛渣与种植土的比例为1:3。
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