CN109958177B - 一种海绵城市渗排水结构及其水循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种海绵城市渗排水结构及其水循环系统公开了一种在现有建筑物外表面设置渗水系统，并和建筑物内的蓄水箱进行连通形成蓄水，将蓄水箱内的水用于日常的水循环系统，其特征在于包括建筑物、渗水系统和蓄水结构，所述渗水系统设置在建筑物外表面上，蓄水结构分别设置在高层建筑物顶部和内部楼层之间，所述渗水系统包括地表层、过滤层、固定架、渗透土层、承托板、隔离箱和支撑柱，隔离箱通过多个固定架置于建筑物上，所述固定架固定置于建筑物上，且和建筑物形成整体的支撑结构，隔离箱内逐层铺设有支撑柱、承托板、过滤层、渗透土层和地表层，所述隔离箱固定置于建筑物顶部和/或侧面。

Description

一种海绵城市渗排水结构及其水循环系统

技术领域

本发明一种海绵城市渗排水结构及其水循环系统，涉及一种基于现有建筑物进行海绵城市进行渗排水的结构，属于环保工程领域。特别涉及一种在现有建筑物外表面设置渗水系统，并和建筑物内的蓄水箱进行连通形成蓄水，将蓄水箱内的水用于日常的水循环系统。

背景技术

目前，随着城市化进程加剧，渗流地面积越来越少，在遇到降水量较大的季节时，经常出现排水不足，带来自然灾害，其主要原因是因为渗流地面积越来越少，降水下渗效率低，蓄水、渗水能力差，且不能进行利用，目前提出了海绵城市的概念，通过增加渗水、蓄水能力，来缓解地表的径流量，现有的海绵城市结构多通过设立蓄水池，将雨水下渗进行存储，当需要反向进行渗透时，将蓄水池内的水反向排出使用，其主要在平地上能够进行，对于现有的洪涝区域，由于建筑物已经规划成型，很难的重新进行海绵城市的规划建设，因此对于目前对应老城区，很难形成有效的排蓄水系统，同时随着城市化建设，建筑物的不断增加，自流地的面积越来越小，尤其是大城市，寸土寸金，使得建筑物所占据的地面区域内不能形成完善的水循环体系，该区域的排水压力较大，因此洪涝灾害在城市较多，且导致的损失巨大，现有的渗排水结构不能满足该场所使用，且其蓄水能力有限，且储蓄的水密闭在箱体内，不能再短时间内形成循环，水体在箱体内水质下降，腐臭，影响环境。

公开号 CN108385807A公开了一种基于海绵城市的水循环结构，包括作为海绵城市蓄水结构的蓄水池，还包括泵站、喷泉式增氧池和瀑布式增氧池；所述泵站用于将所述蓄水池内的水泵送至喷泉式增氧池并形成喷泉景观，所述瀑布式增氧池设于所述喷泉式增氧池一侧，且所述瀑布式增氧池包括靠近所述喷泉式增氧池设置的瀑布形成壁，当所述喷泉式增氧池满溢后，水通过所述瀑布形成壁流至所述瀑布式增氧池内，所述瀑布式增氧池的水平位置低于所述喷泉式增氧池的水平位置，所述瀑布式增氧池连通所述蓄水池，该装置占用面积较大，且不能够使用在建筑物占地区域，渗排蓄水能力低。

发明内容

为了改善上述情况，本发明一种海绵城市渗排水结构及其水循环系统提供了一种在现有建筑物外表面设置渗水系统，并和建筑物内的蓄水箱进行连通形成蓄水，将蓄水箱内的水用于日常的水循环系统。

本发明一种海绵城市渗透排水结构是这样实现的，本发明一种海绵城市排水结构包括建筑物、渗水系统和蓄水结构，所述渗水系统设置在建筑物外表面上，蓄水结构分别设置在高层建筑物顶部和内部楼层之间，所述渗水系统包括地表层、过滤层、固定架、渗透土层、承托板、隔离箱和支撑柱，隔离箱通过多个固定架置于建筑物上，所述固定架固定置于建筑物上，且和建筑物形成整体的支撑结构，隔离箱内逐层铺设有支撑柱、承托板、过滤层、渗透土层和地表层，所述隔离箱固定置于建筑物顶部和/或侧面；

所述隔离箱底部设置有多个支撑柱，所述支撑柱密度根据承重载荷进行调节；

所述支撑柱为中空结构，所述支撑柱中空区域为导流通道，外侧壁开有环形凹槽，所述环形凹槽两侧底角为圆弧过渡，所述支撑柱两端端面分别置有环形凸起，所述支撑柱采用铜合金颗粒压制而成，

所述承托板平铺置于支撑柱上，且和支撑柱一端的环形凸台对应卡合；

所述承托板为内部疏松多孔的透水板；

所述隔离箱位于建筑物顶部时，隔离箱采用塑料膜和多个固定架构建组成，通过多个固定架支撑将塑料膜围拢成箱体结构，隔离箱底部和建筑物顶面贴合，隔离箱内逐层铺设有支撑柱、承托板、过滤层、渗透土层和地表层，导水管和隔离箱相连通，过滤层厚度为20-30cm，渗透土层厚度为10-15cm，地表层为10-30cm，地表层设置有人工湖泊；

所述隔离箱位于建筑物侧面时，隔离箱宽度20-50cm，长度50-80cm，深度15-20cm，所述隔离箱为双层中空结构，隔离箱的一侧边缘置有用于安装固定的固架，隔离箱的内侧底部位置设置有多个限位锥套，所述限位锥套延伸向中空区域，限位锥套上对应套置有支撑柱，所述支撑柱两端端面分别和隔离箱的两层侧壁箱贴合，隔离箱的边缘位置等距设置有一圈呼吸孔，所述隔离箱的外侧底面为斜面，多个导水管的一端分别置于隔离箱上，且和隔离箱中空区域连通，另一端分别和集流管相连通，所述导水管为能够提供隔离箱支撑力的刚性管，所述集流管和对应楼层内的蓄水结构连通，所述过滤层厚度为3-5cm，渗透土层厚度为2-3cm，地表层为2-3cm，所述地表层上设有用于蓄水的人工沟槽；

所述底部蓄水腔为隔离箱和承托板之间形成的空腔；

所述蓄水箱和底部蓄水空腔之间通过导水管相连通；

所述导水管上设置有双向泵；

本发明还涉及一种利用上述海绵城市渗排水结构的水循环系统，所述水循环系统是这样实现的，将渗流系统固定在建筑物上，并将固定架固定在建筑物顶部和/或侧面，建筑物各层均设置有蓄水箱，所述蓄水箱通过导水管分别对应连接至底部蓄水腔和/或隔离箱中空区域，导水管置于建筑物上，且直接或间接的和蓄水箱相连接，所述蓄水箱上设置多个分流管，所述分流管和对应层的各个住户的供水管连通。

当降雨量较大时，雨水汇集至隔离箱内，通过沿着地表层的流入表面蓄水池，蓄水池对雨水进行汇集，当雨水量增加时，蓄水池内的水逐步通过渗透土层、过滤层下渗，并通过承托板进入到隔离箱内，在底部蓄水腔内进行存储，并通过导水管逐步对蓄水箱内进行缓存，并通过蓄水箱上的分流管进行分流到各个用水区域，用于马桶冲洗、卫生清洁、消防用水。

有益效果。

一、能够增加城市蓄水土层的面积。

二、解决建筑物内的用水补充。

三、改善建筑物的生态环境，形成娱乐休闲区。

四、便于安装，能够直接和现有建筑进行结合施工作业。

五、作业成本低廉，绿化设计多样化。

附图说明

图1为本发明一种海绵城市渗排水结构安装在建筑物顶部的立体结构图；

图2为本发明一种海绵城市渗排水结构支撑柱的立体结构图；

图3为本发明一种海绵城市渗排水结构支撑柱的结构示意图；

图4为本发明一种海绵城市渗排水结构中用于安装在侧壁的渗水系统的结构示意图；

附图中

其中零件为：建筑物（1），过滤层（2），固定架（3），渗透土层（4），地表层（5），承托板（6），人工湖泊（7），隔离箱（8），支撑柱（9），内楼层（10），管廊（11），蓄水箱（12），导水管（13），分流管（14），环形凸台（15），导流通道（16），呼吸孔（17），集水管道（18），限位锥套（19）。

具体实施方式：

本发明一种海绵城市渗透排水结构是这样实现的，本发明一种海绵城市排水结构包括建筑物（1）、渗水系统和蓄水结构，所述渗水系统设置在建筑物（1）外表面上，蓄水结构分别设置在高层建筑物（1）顶部和内部楼层之间，所述渗水系统包括地表层（5）、过滤层（2）、固定架（3）、渗透土层（4）、承托板（6）、隔离箱（8）和支撑柱（9），隔离箱（8）通过多个固定架（3）置于建筑物（1）上，所述固定架（3）固定置于建筑物（1）上，且和建筑物（1）形成整体的支撑结构，隔离箱（8）内逐层铺设有支撑柱（9）、承托板（6）、过滤层（2）、渗透土层（4）和地表层（5）；

所述隔离箱（8）固定置于建筑物（1）顶部和/或侧面，能够最大限度的将建筑物（1）的垂直高度和平面占用空间进行利用，最大限度的进行雨水的采集渗蓄，减少地表径流的排水压力，并能够直接将渗蓄水作用建筑内部的用水，高效节约环保；

所述隔离箱（8）底部设置有多个支撑柱（9），所述支撑柱（9）密度根据承重载荷进行调节，能够配合承托板（6）对上层过滤结构进行支托，避免坍塌影响渗水蓄水；

所述支撑柱（9）的结构设计能够在底部位置形成空腔，提供蓄水区，对渗水进行收集储蓄，支撑柱（9）的侧面弧形结构的设计能够减少水体流动阻力，避免对支撑柱（9）形成冲刷导致支撑柱（9）使用寿命缩短；

所述支撑柱（9）采用铜合金颗粒压制而成，能够利用铜的抑制性对水体内的微生物生长进行抑制，改善水体环境；

所述承托板（6）为内部疏松多孔的透水板，能够进行水体的逐步渗透，将水体导入隔离箱（8）底部，进行储蓄，便于对水的集中利用；

所述隔离箱（8）位于建筑物（1）顶部时，隔离箱（8）采用塑料膜和多个固定架（3）构建组成，通过多个固定架（3）支撑将塑料膜围拢成箱体结构，隔离箱（8）底部和建筑物（1）顶面贴合，隔离箱（8）内逐层铺设有支撑柱（9）、承托板（6）、过滤层（2）、渗透土层（4）和地表层（5），导水管（13）和隔离箱（8）相连通，过滤层（2）厚度为25cm，渗透土层（4）厚度为12cm，地表层（5）为20cm，地表示设置有人工湖泊（7）；

所述隔离箱（8）位于建筑物（1）侧面时，隔离箱（8）宽度35cm，长度60cm，深度18cm，所述隔离箱（8）为双层中空结构，隔离箱（8）的一侧边缘置有用于安装固定的固架，隔离箱（8）的内侧底部位置设置有多个限位锥套（19），所述限位锥套（19）延伸向中空区域，限位锥套（19）上对应套置有支撑柱（9），所述支撑柱（9）两端端面分别和隔离箱（8）的两层侧壁箱贴合，隔离箱（8）的边缘位置等距设置有一圈呼吸孔（17），所述隔离箱（8）的外侧底面为斜面，多个导水管（13）的一端分别置于隔离箱（8）上，且和隔离箱（8）中空区域连通，另一端分别和集流管相连通，所述导水管（13）为能够提供隔离箱（8）支撑力的刚性管，所述集流管和对应楼层内的蓄水结构连通，所述过滤层（2）厚度为4cm，渗透土层（4）厚度为2.5cm，地表层（5）为2.5cm，所述地表层（5）上设有用于蓄水的人工沟槽，沟槽宽为隔离箱（8）宽度的三分之一，深度为3cm；

所述底部蓄水腔为隔离箱（8）和承托板（6）之间形成的空腔；

所述蓄水箱（12）和底部蓄水之间通过导水管（13）相连通；

所述导水管（13）上设置有双向泵，能够用于水体的动力提供，并利用双向泵反向进行冲刷清洗，提高整体系统的生命周期；

所述呼吸孔（17）的设计能够形成双向的补偿，当降水量过大，隔离箱（8）内的水体下渗速度小于降水时，隔离箱（8）内的水位上升，并逐步达到呼吸孔（17）位置，对于的水通过呼吸孔（17）进入至中空区域内，当渗水速度大于导水管（13）排水速度时，水位在隔离箱（8）的中空区域内上升，逐步达到呼吸孔（17）位置，并从呼吸孔（17）外溢，排出隔离箱（8）内，保护内部的渗水结构，最大能力的进行雨水的收集；

本发明还涉及一种利用上述海绵城市渗排水结构的水循环系统，所述水循环系统是这样实现的，将渗流系统固定在建筑物（1）上，并将固定架（3）固定在建筑物（1）顶部和/或侧面，建筑物（1）各层均设置有蓄水箱（12），所述蓄水箱（12）通过导水管（13）分别对应连接至底部蓄水腔和/或隔离箱（8）中空区域，导水管（13）置于建筑物（1）上，且直接或间接的和蓄水箱（12）相连接，所述蓄水箱（12）上设置多个分流管（14），所述分流管（14）和对应层的各个住户的供水管连通。

当降雨量较大时，雨水汇集至隔离箱（8）内，通过沿着地表层（5）的流入表面蓄水池，蓄水池对雨水进行汇集，当雨水量增加时，蓄水池内的水逐步通过渗透土层（4）、过滤层（2）下渗，并通过承托板（6）进入到隔离箱（8）内，在底部蓄水腔内进行存储，并通过导水管（13）逐步对蓄水箱（12）内进行缓存，并通过蓄水箱（12）上的分流管（14）进行分流到各个用水区域，用于马桶冲洗、卫生清洁、消防用水。

Claims (7)

1.一种海绵城市排水结构，其特征是：包括建筑物、渗水系统和蓄水结构，所述渗水系统设置在建筑物外表面上，蓄水结构分别设置在高层建筑物顶部和内部楼层之间，蓄水结构为蓄水箱，建筑物各层均设有蓄水箱，所述渗水系统包括隔离箱，所述隔离箱固定置于建筑物顶部和侧面，隔离箱内逐层铺设有支撑柱、承托板、过滤层、渗透土层和地表层；

所述隔离箱位于建筑物顶部的时候，通过固定架固定置于建筑物上，且和建筑物形成整体的支撑结构，隔离箱采用塑料膜和多个固定架构建组成，通过多个固定架支撑将塑料膜围拢成箱体结构，隔离箱底部和建筑物顶面贴合，隔离箱和承托板之间形成的底部蓄水腔，导水管连接底部蓄水腔与蓄水箱，过滤层厚度为20-30cm，渗透土层厚度为10-15cm，地表层为10-30cm，地表层设置有人工湖泊；

所述隔离箱位于建筑物侧面的时候，隔离箱宽度20-50cm，长度50-80cm，深度15-20cm，隔离箱为双层中空结构，隔离箱的一侧边缘置有用于安装固定的固架，隔离箱的内侧底部位置设置有多个限位锥套，所述限位锥套延伸向中空区域，限位锥套上对应套置有支撑柱，支撑柱两端端面分别和隔离箱的两层侧壁箱贴合，隔离箱的边缘位置等距设置有一圈呼吸孔，所述呼吸孔能够形成双向的补偿，当降水量过大，隔离箱内的水体下渗速度小于降水时，隔离箱内的水位上升，并逐步达到呼吸孔位置，多于的水 通过呼吸孔进入至中空区域内，当渗水速度大于导水管排水速度时，水位在隔离箱的中空区域内上升，逐步达到呼吸孔位置，并从呼吸孔外溢，排出隔离箱内，保护内部的渗水结构，最大能力的进行雨水的收集，隔离箱的外侧底面为斜面，设置多个导水管，导水管的一端分别置于隔离箱上，且和隔离箱中空区域连通，另一端分别和集流管相连通，导水管为能够提供隔离箱支撑力的刚性管，所述集流管和对应楼层内的蓄水箱连通，过滤层厚度为3-5cm，渗透土层厚度为2-3cm，地表层为2-3cm，地表层上设有用于蓄水的人工沟槽。

2.根据权利要求1所述的一种海绵城市排水结构，其特征在于，所述支撑柱密度根据承重载荷进行调节，能够配合承托板对上层过滤结构进行支托。

3.根据权利要求1所述的一种海绵城市排水结构，其特征在于，所述隔离箱位于建筑物顶部的时候，所述支撑柱为中空结构，所述支撑柱中空区域为导流通道，外侧壁开有环形凹槽，所述环形凹槽两侧底角为圆弧过渡，所述支撑柱两端端面分别置有环形凸起，所述支撑柱采用铜合金颗粒压制而成。

4.根据权利要求3所述的一种海绵城市排水结构，其特征在于，所述隔离箱位于建筑物顶部的时候，所述承托板平铺置于支撑柱上，且和支撑柱一端的环形凸起对应卡合。

5.根据权利要求1所述的一种海绵城市排水结构，其特征在于所述承托板为内部疏松多孔的透水板。

6.一种利用权利要求1-5任意一项权利要求所述的海绵城市排水结构的水循环系统，其特征在于所述水循环系统是这样实现的，将渗水系统固定在建筑物上，所述蓄水箱通过导水管分别对应连接至底部蓄水腔和隔离箱中空区域，导水管置于建筑物上，且直接或间接的和蓄水箱相连接，所述蓄水箱上设置多个分流管，所述分流管和对应层的各个住户的供水管连通。

7.根据权利要求6所述的一种水循环系统，其特征在于，所述导水管上设置有双向泵。

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