CN112942490A - 基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及建筑屋顶雨水回收利用的领域，尤其是涉及一种基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统，其包括收集箱，两个收集箱的中间设有种植箱，种植箱内铺设有土壤层，土壤层上种植有草本植物，收集箱的顶端设有过滤板，收集箱上设有用于清理过滤板上的积雪或杂质的清理机构，收集箱的顶端连接有光伏组件，光伏组件的采光面背离收集箱设置。建筑屋顶的一侧设有过滤箱，过滤箱内设有过滤组件，收集箱与过滤箱之间通过管道连通，过滤箱的下方设有杀毒箱，杀毒箱上连通有出水管，出水管用于将水源输送至建筑或生活用水。本申请具有采用节能环保的方式对屋顶雨水进行收集再利用的效果。
Description
技术领域
本申请涉及建筑屋顶雨水回收利用的领域，尤其是涉及一种基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统。
背景技术
海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，也可称之为“水弹性城市”。
目前，公告号为CN208899764U的中国专利公开了一种建筑物屋顶雨水收集及利用系统，包括集雨槽、截污件、弃流水箱、雨水过滤器、多级过滤装置、中央净水器、软水处理设备、第一电磁阀、第二电磁阀和控制器，所述集雨槽的两侧内侧壁上对应设置有滑槽，所述截污件包括与滑槽滑动配合的滑条以及连接于滑条顶端的横板，所述横板上设有滤水孔，所述集雨槽的底部设有出水口，所述出水口通过雨水汇总管与弃流水箱的进水口连接，所述弃流水箱与雨水过滤器管道连接。
针对上述中的相关技术，发明人认为：上述雨水收集及利用系统采用市电，耗费大量的电能，不符合节能的理念。
发明内容
为了采用节能环保的方式对屋顶雨水进行收集再利用，本申请提供一种基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统。
本申请提供的一种基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统，采用如下的技术方案：
一种基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统，包括收集箱，收集箱为上侧开口的箱体，收集箱在建筑屋顶的两侧分别设有一个，两个收集箱的中间设有种植箱，种植箱为上侧开口的箱体，种植箱内铺设有土壤层，土壤层上种植有草本植物，收集箱的顶端设有过滤板，过滤板上开有若干过滤孔，收集箱上设有用于清理过滤板上的积雪或杂质的清理机构，收集箱的顶端连接有光伏组件，光伏组件的采光面背离收集箱设置，光伏组件与清理机构电性连接，建筑屋顶的一侧设有过滤箱，过滤箱位于收集箱的下方，过滤箱内设有过滤组件，收集箱与过滤箱之间通过管道连通，过滤箱的下方设有杀毒箱，杀毒箱内连接有紫外线杀菌灯，紫外线杀菌灯电性连接于光伏组件，杀毒箱与过滤箱之间通过管道连通，杀毒箱上连通有出水管，出水管用于将水源输送至建筑或生活用水。
通过采用上述技术方案，收集箱收集雨水，过滤板将体积较大的杂质阻挡在过滤板上方，减小了杂质沉积在收集箱内的可能性。种植箱收集雨水由草本植物的根部吸收，草本植物用于改善空气质量。光伏组件吸收太阳光储蓄电能，当过滤板上积累过多杂质或积雪时，驱动清洁组件将过滤板上的杂质或积雪清理。收集箱内的雨水经过过滤箱内的过滤组件过滤，然后经过杀毒箱内的紫外线杀菌灯进行杀毒灭菌成为建筑或生活用水，光伏组件为紫外线杀菌灯提供电能，达到了节能的效果。上述技术方案通过草本植物、过滤箱、杀毒箱、光伏组件、清理机构的共同配合，达到了收集屋顶雨水并再次利用的效果，同时达到了节能环保的目的。
可选的，清理机构包括推板、电推杆，推板呈竖向设置，电推杆位于过滤板远离种植箱的一侧，电推杆的伸缩杆连接于推板，驱动推板朝向或远离种植箱移动，电推杆电性连接于光伏组件。
通过采用上述技术方案，当需要清理过滤板上的积雪或杂质时，光伏组件为电推杆提供电能，电推杆驱动推板移动，推板将积雪或杂质推向种植箱内，杂质或积雪作为废料被草本植物吸收，达到了节能的目的。将过滤板清理后，便于收集箱继续收集雨水。
可选的，清理机构沿过滤板的长度方向设有多组。
通过采用上述技术方案，多组清理机构便于将过滤板上的积雪或杂质清理干净。
可选的，收集箱上连接有防护罩，防护罩罩设在电推杆的外侧。
通过采用上述技术方案，防护罩对电推杆起到防护的作用。
可选的，种植箱的底部铺设有砂石层，土壤层位于砂石层的上方，种植箱与收集箱之间连通有连通管，连通管靠近种植箱的一端位于砂石层内。
通过采用上述技术方案，种植箱内过多的雨水渗透入砂石层内，砂石层内的间隙较大，便于雨水流入连通管最后流入收集箱内，从而提高了雨水的利用率。
可选的，砂石层与土壤层之间铺设有土工布层。
通过采用上述技术方案，土工布层用于分隔土壤层和砂石层，从而提高了土壤层和砂石层的结构完整性。
可选的，土壤层上种植有木本植物。
通过采用上述技术方案，木本植物的树冠对草本植物进行防护，减小了土壤层遭受雨滴溅蚀的可能性。
可选的，过滤组件包括从上至下依次设置在过滤箱内的无烟煤层、石英砂层、石榴石层。
通过采用上述技术方案，无烟煤层、石英砂层、石榴石层共同对雨水进行过滤，达到了净化雨水的效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过草本植物、过滤箱、杀毒箱、光伏组件、清理机构的共同配合，达到了收集屋顶雨水并再次利用的效果，同时达到了节能环保的目的；
2.设置推板、电推杆，光伏组件为电推杆提供电能，电推杆驱动推板移动对过滤板上的杂质或积雪进行清理，便于收集箱继续收集雨水，同时达到了节能的目的；
3.无烟煤层、石英砂层、石榴石层共同对雨水进行过滤，达到了净化雨水的效果。
附图说明
图1是本申请实施例的基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统的结构示意图。
图2是本申请实施例的种植箱的剖视图。
图3是本申请实施例的杀毒箱、过滤箱的剖视图。
附图标记说明：1、收集箱；11、过滤板；12、过滤孔；13、支撑板；2、种植箱；21、砂石层；22、土工布层；23、土壤层；24、草本植物；25、木本植物；3、连通管；4、清理机构；41、推板；42、电推杆；43、防护罩；5、光伏组件；6、杀毒箱；61、紫外线杀菌灯；7、过滤箱；71、无烟煤层；72、石英砂层；73、石榴石层；8、出水管。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统。参照图1，基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统包括收集箱1，收集箱1为上侧开口的箱体，用于收集雨水。收集箱1的长度方向与建筑屋顶的宽度方向同向，收集箱1在建筑屋顶的长度方向的两端分别固定连接有一个。
参照图1，建筑屋顶的中间固定连接有种植箱2，种植箱2为上侧开口的箱体，种植箱2的长度方向与建筑屋顶的长度方向同向。种植箱2位于两个收集箱1之间，种植箱2分别贴合于两个收集箱1。
参照图2，种植箱2的底部铺设有砂石层21，砂石层21上铺设有土工布层22，土工布层22上铺设有土壤层23。土工布层22用于分隔土壤层23和砂石层21，减小了土壤层23和砂石层21混合的可能性，从而提高了土壤层23和砂石层21的结构完整性。
参照图2，土壤层23上种植有草本植物24，草本植物24沿土壤层23的长度方向分布有多个。雨水落入种植箱2内后首先被草本植物24的根部吸收，草本植物24具有改善空气质量的作用。
参照图1和图2，为了便于收集种植箱2内多余的雨水，种植箱2与收集箱1之间连通有连通管3，连通管3靠近种植箱2的一端穿设在砂石层21内。多余的雨水穿过土壤层23、土工布层22后流入砂石层21，砂石层21之间的具有较大间隙，便于流入连通管3最后流入收集箱1内。
参照图2，土壤层23上种植有木本植物25，木本植物25沿土壤层23的长度方向种植有两颗，两颗木本植物25的树冠遮挡在草本植物24的上方，雨滴首先落到木本植物25的树冠上，然后在木本植物25的树冠下方形成二次降雨，减小了雨滴对土壤层23造成溅蚀的可能性。
参照图1，收集箱1的顶端固定连接有过滤板11，过滤板11上开有若干过滤孔12，过滤板11与种植箱2的顶端齐平。雨水从过滤板11过滤后流入收集箱1内，减小了杂质沉积在收集箱1内的可能性。
当过滤板11上杂质堆积过多或遇到大雪天气，需要对过滤板11进行清理。收集箱1上设有用于清理过滤板11上的积雪或杂质的清理机构4，清理机构4在每个过滤板11上均设有两组。
参照图1，清理机构4包括推板41、电推杆42，推板41呈竖向设置且滑移在过滤板11的上表面。收集箱1远离种植箱2的外侧壁上固定连接有呈水平设置的支撑板13，支撑板13位于收集箱1的顶端。电推杆42栓接在支撑板13上，电推杆42的伸缩杆呈水平设置且垂直于过滤板11的长度方向。推板41固定连接于电推杆42的伸缩杆的端部，电推杆42驱动推板41朝向或远离种植箱2的方向移动。
参照图1，支撑板13上固定连接有防护罩43，防护罩43罩设在电推杆42的外侧，防护罩43对电推杆42起到防护的作用。
参照图1，收集箱1的顶端固定连接有光伏组件5，光伏组件5的采光面背离收集箱1设置，光伏组件5采集太阳光储蓄电能，光伏组件5分别与多个电推杆42电性连接。光伏组件5对电推杆42提供电能，电推杆42驱动推板41移动，推板41将过滤板11上的杂质或积雪推向种植箱2内，杂质或积雪作为肥料被草本植物24和木本植物25吸收。
参照图1，建筑屋顶长度方向的一端呈台阶状，建筑屋顶的台阶处的底部固定连接有杀毒箱6，杀毒箱6的顶端放置有过滤箱7，杀毒箱6与过滤箱7均为内部中空的箱体。过滤箱7位于收集箱1的下方，过滤箱7与收集箱1之间通过管道连通，过滤箱7与杀毒箱6通过管道连通。
参照图3，过滤箱7内设有过滤组件，过滤组件包括无烟煤层71、石英砂层72、石榴石层73，无烟煤层71、石英砂层72、石榴石层73依次从上之下设置在过滤箱7内。收集箱1内的雨水流入过滤箱7内后，无烟煤层71、石英砂层72、石榴石层73共同对雨水进行过滤，达到了净化雨水的效果。
参照图3，杀毒箱6内栓接有紫外线杀菌灯61，紫外线杀菌灯61呈水平设置，紫外线杀菌灯61电性连接于光伏组件5。雨水经过过滤组件过滤后流入杀毒箱6内，光伏组件5为紫外线杀菌灯61提供电能，紫外线杀菌灯61对杀毒箱6内的水进行灭菌，即可将雨水净化为建筑或生活用水。杀毒箱6上连通有出水管8，出水管8用于将水流输送至建筑或生活用水。
本申请实施例一种基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统的实施原理为：种植箱2收集雨水首先由草本植物24和木本植物25吸收，多余的雨水渗透过土壤层23、土工布层22流入砂石层21，最后经连通管3流入收集箱1。收集箱1上方的雨水由过滤板11过滤后流入收集箱1内，收集箱1内收集的雨水流入过滤箱7，无烟煤层71、石英砂层72、石榴石层73对水进行过滤净化，然后水流入杀毒箱6内，光伏组件5为紫外线杀菌灯61提供电能，紫外线杀菌灯61对水进行灭菌作用，最后干净的水从出水管8流出供给建筑或生活用水，达到了节能环保的目的。
当过滤板11上积累过多树叶等杂质或遇到大雪天气发生积雪时，光伏组件5为电推杆42提供电能，电推杆42驱动推板41朝向种植箱2移动，推板41将杂质或积雪推向种植箱2内，杂质或积雪作为肥料被草本植物24和木本植物25吸收。过滤板11清理干净后便于再次过滤雨水。达到了节能环保的目的。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统，其特征在于：包括收集箱(1)，收集箱(1)为上侧开口的箱体，收集箱(1)在建筑屋顶的两侧分别设有一个，两个收集箱(1)的中间设有种植箱(2)，种植箱(2)为上侧开口的箱体，种植箱(2)内铺设有土壤层(23)，土壤层(23)上种植有草本植物(24)，收集箱(1)的顶端设有过滤板(11)，过滤板(11)上开有若干过滤孔(12)，收集箱(1)上设有用于清理过滤板(11)上的积雪或杂质的清理机构(4)，收集箱(1)的顶端连接有光伏组件(5)，光伏组件(5)的采光面背离收集箱(1)设置，光伏组件(5)与清理机构(4)电性连接，建筑屋顶的一侧设有过滤箱(7)，过滤箱(7)位于收集箱(1)的下方，过滤箱(7)内设有过滤组件，收集箱(1)与过滤箱(7)之间通过管道连通，过滤箱(7)的下方设有杀毒箱(6)，杀毒箱(6)内连接有紫外线杀菌灯(61)，紫外线杀菌灯(61)电性连接于光伏组件(5)，杀毒箱(6)与过滤箱(7)之间通过管道连通，杀毒箱(6)上连通有出水管(8)，出水管(8)用于将水源输送至建筑或生活用水。
2.根据权利要求1所述的基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统，其特征在于：清理机构(4)包括推板(41)、电推杆(42)，推板(41)呈竖向设置，电推杆(42)位于过滤板(11)远离种植箱(2)的一侧，电推杆(42)的伸缩杆连接于推板(41)，驱动推板(41)朝向或远离种植箱(2)移动，电推杆(42)电性连接于光伏组件(5)。
3.根据权利要求2所述的基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统，其特征在于：清理机构(4)沿过滤板(11)的长度方向设有多组。
4.根据权利要求2所述的基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统，其特征在于：收集箱(1)上连接有防护罩(43)，防护罩(43)罩设在电推杆(42)的外侧。
5.根据权利要求1所述的基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统，其特征在于：种植箱(2)的底部铺设有砂石层(21)，土壤层(23)位于砂石层(21)的上方，种植箱(2)与收集箱(1)之间连通有连通管(3)，连通管(3)靠近种植箱(2)的一端位于砂石层(21)内。
6.根据权利要求5所述的基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统，其特征在于：砂石层(21)与土壤层(23)之间铺设有土工布层(22)。
7.根据权利要求1所述的基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统，其特征在于：土壤层(23)上种植有木本植物(25)。
8.根据权利要求1所述的基于海绵城市理念的建筑屋顶雨水收集利用系统，其特征在于：过滤组件包括从上至下依次设置在过滤箱(7)内的无烟煤层(71)、石英砂层(72)、石榴石层(73)。
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