CN113431137B - 一种绿色建筑雨水收集排放系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种绿色建筑雨水收集与排放系统，其包括雨水收集装置、处理装置和排放装置，雨水收集装置包括收集槽、蓄水池、集水管以及设置在收集槽的防水密封层，处理装置包括处理仓、出水管和控制组件，防水密封层用于设置在建筑物屋顶；集水管一端与收集槽连通，另一端沿建筑物伸入地面并与设置在地底的蓄水池连通，出水管一端与蓄水池连通，另一端与设置地底的处理仓连通，蓄水池和水箱内的雨水均用于日常使用；排放装置包括水箱、净水管和净水器，水箱与处理仓通过净水管连通，净水器与水箱连通，且能够对水箱内的雨水进行净化；控制组件能够控制出水管与净水管的开关。本申请具有提高建筑的雨水利用率的效果。

Description

一种绿色建筑雨水收集排放系统
技术领域
本申请涉及雨水处理的领域，尤其是涉及一种绿色建筑雨水收集排放系统。
背景技术
随着城市化进程的发展，居民生活水平不断提高，使得其对于住房方面的要求也越来越高。同时，环保绿色理念也得到了很多消费者的青睐，绿色建筑新型在市场中的地位在不断提高。绿色建筑在全寿命周期内，能够节约资源、保护环境、减少污染、为人们提供健康、适用、高效的使用空间，是一种最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。
装配式建筑作为一种常用的绿色建筑，一般由预制构件在工地装配而成的建筑，预制构件种类主要有外墙板、内墙板、叠合板、阳台、空调板、楼梯、预制梁和预制柱等，大量的预制构件由车间生产加工完成，之后把预制好的房屋构件，运到工地进行装配成型。装配式建筑建造速度快，而且在覆盖率达到一定量后，形成规范的生产线，能够极大的降低生产成本和建造成本，同时环保无污染。在下雨天，雨水冲刷建筑并沿建筑滑落至地面，并由地面的排水系统进入城市排水系统。
针对上述中的相关技术，发明人认为建筑自身对雨水的收集和排放功能较差，对城市排水增加负担。
发明内容
为了提高建筑的雨水的利用率，本申请提供一种绿色建筑雨水收集排放系统。
本申请提供的一种绿色建筑雨水收集排放系统采用如下的技术方案：
一种绿色建筑雨水收集排放系统，包括雨水收集装置、处理装置和排放装置，所述雨水收集装置包括收集槽、蓄水池、集水管以及设置在所述收集槽的防水密封层，所述处理装置包括处理仓、出水管和控制组件，所述防水密封层用于设置在建筑物屋顶；所述集水管一端与所述收集槽连通，另一端沿建筑物伸入地面并与设置在地底的所述蓄水池连通，所述出水管一端与所述蓄水池连通，另一端与设置地底的所述处理仓连通，所述蓄水池和水箱内的雨水均用于日常使用；所述排放装置包括水箱、净水管和净水器，所述水箱与处理仓通过净水管连通，所述净水器与水箱连通，且能够对水箱内的雨水进行净化；所述控制组件能够控制所述出水管与净水管的开关。
通过采用上述技术方案，对雨水进行收集时，雨水落在收集槽内，之后沿集水管下落至蓄水池保存，控制组件控制出水管开启，蓄水池中的雨水通过出水管进入处理仓进行水处理，控制组件控制净水管开启，将处理仓内的雨水送入水箱内存储；设置的收集槽、蓄水池和集水管，能够对雨水进行收集和存储，减轻雨水对城市排水的压力，有效降低雨污合流，从而有效防止城市性洪水，通过处理仓能够对蓄水池内的雨水进行处理，减轻城市污水处理的压力，在无雨天气下能够持续对蓄水池内的存水进行处理，通过水箱和净水器能够在使用水箱内的水时进行再净化，以供日常生活的不同用水场景，在实现雨水在本区域的积存、渗透和净化的作用下，提高对雨水的利用率，便于对生态环境的保护。
可选的，所述雨水收集装置还包括支撑板以及自下而上设置在所述支撑板上的过滤层和植被层，所述支撑板设置在收集槽上，且所述支撑板透水设置。
通过采用上述技术方案，设置的支撑板、过滤层和植被层，能够在收集雨水的同时对雨水进行多层过滤，减少进入收集槽内雨水的杂质，通过设置的植被层，增加绿化面积，同时减少建筑屋顶与自然天气的直接接触，对建筑屋顶进行保护。
可选的，所述处理仓包括过渡箱和处理箱，所述过渡箱上连通设置有进水管，且所述进水管远离过渡箱一端与所述蓄水池连通，所述处理箱通过所述出水管与蓄水池连通。
通过采用上述技术方案，设置的过渡箱，能够在雨水从集水管先进入过渡箱，进行缓冲和过渡，使得雨水稳定的通过进水管进入蓄水池，同时能够对较大杂质和颗粒进行沉淀，通过处理箱对蓄水池内的雨水进行再沉淀处理，提高雨水的处理效果，便于对处理箱和蓄水池内的雨水进行分级再循环使用。
可选的，所述进水管靠近过渡箱顶壁设置，所述过渡箱底壁高于蓄水池顶壁设置。
通过采用上述技术方案，雨水在过渡箱中存储，直至过渡箱内的液面到达进水管高度，雨水随进水管自动流入蓄水池，过程平缓稳定，避免蓄水池内的存水飞溅，同时避免蓄水池内的雨水反水至过渡箱内。
可选的，所述控制组件包括控制器、水位传感器、第一水泵和第二水泵，所述水位传感器沿竖直方向伸入所述处理箱设置，所述第一水泵设置在所述出水管上，所述第二水泵设置在净水管上，且所述水位传感器、第一水泵和第二水泵均与所述控制器电连接。
通过采用上述技术方案，当处理箱内的水位低于一定高度时，水位传感器将信号传递给控制器，控制器控制第一水泵启动、第二水泵关闭，将蓄水池内的水送入处理箱内进行处理，直至处理箱内的水位到达一定高度，水位传感器将信号传递给控制器，控制器控制第一水泵关闭，实现处理箱内雨水的补充，在处理箱内的水位在一定高度停留一定时间后，控制器使得第二水泵启动，第二水泵将处理箱内的水源送入水箱内进行存储，直至处理箱内的水位低于一定高度，实现自动循环，自动化程度高，便于使用。
可选的，所述处理装置还包括过滤网，所述过滤网水平设置在处理箱内，所述出水管靠近处理箱一端设置在过滤网下方，所述净水管靠近处理箱一端设置在过滤网上方。
通过采用上述技术方案，对处理箱内补充雨水时，水流从过滤网下方送入处理箱，液面逐渐上升，通过过滤网，对雨水进行再过滤，净水管在过滤网上方，便于过滤后的水源通过水箱，提高处理效果。
可选的，所述集水管上连通设置有叶轮箱，所述叶轮箱用于与发电机连接。
通过采用上述技术方案，设置的叶轮箱，能够将集水管下落的势能转化成叶轮转动的机械能，并将机械能传递给发电机进行发电，充分利用雨水进行能量的转换和再使用，提高建筑的雨水的利用率。
可选的，还包括排污装置，所述排污装置包括排污管和排污泵，所述排污管一端分岔设置，并分别沿底壁伸入所述过渡箱、处理箱和蓄水池连通，另一端用与城市排污口连通。
通过采用上述技术方案，设置的排污管和排污泵，能够对过渡箱、处理箱和蓄水池内的沉淀物进行清理和排放，保持过渡箱、处理箱和蓄水池的长时间循环使用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.设置的收集槽、蓄水池和集水管，能够对雨水进行收集和存储，减轻雨水对城市排水的压力，有效降低雨污合流，从而有效防止城市性洪水，通过处理仓能够对蓄水池内的雨水进行处理，减轻城市污水处理的压力，在无雨天气下能够持续对蓄水池内的存水进行处理，通过水箱和净水器能够在使用水箱内的水时进行再净化，以供日常生活的不同用水场景，在实现雨水在本区域的积存、渗透和净化的作用下，提高对雨水的利用率，便于对生态环境的保护；
2.设置的支撑板、过滤层和植被层，能够在收集雨水的同时对雨水进行多层过滤，减少进入收集槽内雨水的杂质，通过设置的植被层，增加绿化面积，同时减少建筑屋顶与自然天气的直接接触，对建筑屋顶进行保护；
3.设置的叶轮箱，能够将集水管下落的势能转化成叶轮转动的机械能，并将机械能传递给发电机进行发电，充分利用雨水进行能量的转换和再使用，提高建筑的雨水的利用率。
附图说明
图1是本申请实施例绿色建筑雨水收集排放系统的整体结构示意图。
图2是图1中雨水收集装置的剖视图。
图3是图1中A部分的放大图。
附图标记说明：1、雨水收集装置；11、收集槽；111、底板；112、转动气缸；113、挡水板；12、蓄水池；13、支撑板；131、支撑杆；132、透水孔；14、集水管；15、过滤层；16、植被层；161、吸水棉；17、防水密封层；18、渗水管；19、导流渠；2、处理装置；21、处理仓；211、过渡箱；212、处理箱；22、叶轮箱；23、过滤网；24、进水管；25、出水管；26、控制组件；261、第一水泵；262、第二水泵；3、排放装置；31、水箱；32、净水管；33、净水器；34、第一使用管；35、第二使用管；4、排污装置；41、排污管；42、排污泵。
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绿色建筑雨水收集排放系统。参照图1，绿色建筑雨水收集排放系统包括依次连通的雨水收集装置1、处理装置2、排放装置3和排污装置4，雨水收集装置1设置在建筑屋顶，处理装置2对雨水收集装置1收集的雨水进行处理，排放装置3与雨水收集装置1连通，能够对处理后的雨水进行再使用，排污装置4对雨水处理中的杂质进行清理。
参照图1和图2，雨水收集装置1包括收集槽11、蓄水池12、支撑板13、集水管14、过滤层15、植被层16、防水密封层17和地面渗水件。收集槽11包括底板111、转动气缸112、防水橡胶层和铰接在底板111周侧的挡水板113，底板111通过水泥钉固定在建筑屋顶，侧板的铰接轴与底板111侧壁平行并在同一平面上，转动气缸112螺栓固定在建筑顶部，且转动气缸112的活塞杆与挡水板113的铰接轴同轴法兰连接；防水橡胶层一端粘连在底板111底壁，另一端粘连在挡水板113远离底板111的一侧侧壁上，并围绕挡水板113的铰接轴对铰接轴处的缝隙进行封堵。转动气缸112在下雨时打开，使得挡水板113张开，存储更多雨水。
参照图2，防水密封层17铺设在底板111底壁与建筑屋顶之间，对建筑屋顶进行防水处理；支撑板13横设在底板111上方，支撑板13底壁靠近周侧壁处铰接有若干支撑杆131，支撑杆131另一端铰接在挡水板113上，且支撑杆131的铰接轴与对应挡水板113的铰接轴平行，且支撑板13上开设有若干透水孔132。过滤层15包括由靠近支撑板13放置的碎石和碎石上的细砂组成，植被层16由细砂上的土壤和土壤上种植的绿植组成，土壤内分布有若干吸水棉161，吸水棉161另一端穿过支撑板13与底板111抵接。
参照图1，蓄水池12由混凝土浇筑在地面之下，集水管14围绕建筑物设置有四根，并分别靠近底板111四角与收集槽11连通，集水管14远离收集槽11一端伸入地面与蓄水池12连通。底板111顶壁设置为内凹型，在下雨天，雨水在底板111进行存积，且液面逐渐上升，并沿集水管14落入蓄水池12内，在雨停时在底板111上留存有雨水，为植被层16提供水分。
参照图1，地面渗水件包括渗水管18和导流渠19，渗水管18预埋并均匀分布在地面之下并与集水管14连通，导流渠19开设在平面较低处并与集水管14连通。
参照图1和图3，处理装置2包括处理仓21、叶轮箱22、过滤网23、进水管24、出水管25和控制组件26，叶轮箱22法兰连接在集水管14上，并通过螺栓固定在建筑物侧壁上，叶轮箱22用于与发电机连接进行发电。处理仓21包括过渡箱211和处理箱212。过渡箱211与处理箱212均预埋在地面之下，集水管14与过渡箱211顶壁法兰连通，进水管24两端分别与过渡箱211和蓄水池12法兰连通，进水管24靠近过渡箱211顶壁设置，且过渡箱211底壁高于蓄水池12顶壁设置。出水管25两端分别法兰连接在处理箱212与蓄水池12上，过滤网23水平焊接在处理箱212内壁上，出水管25靠近处理箱212一端设置在过滤网23下方，排放装置3与处理箱212于过滤网23上方连通。
参照图1和图3，控制组件26包括控制器、水位传感器、第一水泵261和第二水泵262，水位传感器沿竖直方向伸入处理箱212并通过螺栓固定，第一水泵261法兰连接在出水管25上，第二水泵262法兰连接在处理箱212与排放装置3的连接处，控制器集成在建筑物内的电表箱内，且转动气缸112、水位传感器、第一水泵261和第二水泵262均与控制器电连接。
参照图1和图3，排放装置3包括水箱31、净水管32、净水器33、第一使用管34和第二使用管35，净水管32一端与水箱31法兰连通，另一端与处理箱212法兰连通，第二水泵262法兰连接在净水管32上；第一使用管34法兰连接在水箱31上，并用于人们日常洗菜等状况使用，净水器33法兰连接在第一使用管34上，随流经第一使用管34的水流进行净化；第二使用管35法兰连通在蓄水池12中，并用于日常浇花、洗车等状况使用。
参照图1，排污装置4包括排污管41和排污泵42，排污泵42法兰连通在排污管41上，且排污泵42与控制器电连接；排污管41一端分岔设置，并分别沿底壁伸入过渡箱211、处理箱212和蓄水池12法兰连通，另一端用与城市排污口连通。
本申请实施例一种绿色建筑雨水收集排放系统的实施原理为：下雨时，控制器控制转动气缸112启动，转动气缸112的活塞杆带动挡水板113转动至倾斜，支撑架在支撑杆131的作用下下降，雨水沿挡水板113流至收集槽11中，并渗入植被、土壤、细砂和碎石并沿透水孔132落入收集槽11底壁，之后，雨水在底板111进行存积，且液面逐渐上升，并沿集水管14下落，并在下落过程中冲击叶轮，将重力势能转化为叶轮转动机械能，并通过发动机进行发电。下落的雨水继续沿集水管14进入过渡箱211内，地面的雨水渗入地底由渗水管18吸附并沿渗水管18进入集水管14，其余雨水沿地面流至导流渠19并沿集水管14一同进入过渡箱211。过渡箱211的雨水进行沉淀，且液面逐渐上升直至到达进水管24高度，雨水沿进水管24进入蓄水池12内进行存储。
当处理箱212内的水位低于一定高度时，水位传感器将信号传递给控制器，控制器控制第一水泵261启动、第二水泵262关闭，将蓄水池12内的水流从过滤网23下方送入处理箱212，液面逐渐上升，通过过滤网23，对雨水进行再过滤，直至处理箱212内的水位到达一定高度，水位传感器将信号传递给控制器，控制器控制第一水泵261关闭，实现处理箱212内雨水的补充，之后对处理箱212内的雨水进行紫外线消毒处理；在处理箱212内的水位在一定高度停留一定时间后，即消毒一定时间后，控制器调节第二水泵262启动，第二水泵262将处理箱212内的水源送入水箱31内进行存储，直至处理箱212内的水位低于一定高度，控制器控制第一水泵261启动、第二水泵262关闭，对处理箱212内的雨水继续补充，实现雨水的自动补充。
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 (7)

1.一种绿色建筑雨水收集排放系统，其特征在于：包括雨水收集装置(1)、处理装置(2)和排放装置(3)，所述雨水收集装置(1)包括收集槽(11)、蓄水池(12)、集水管(14)以及设置在所述收集槽(11)的防水密封层(17)，所述处理装置(2)包括处理仓(21)、出水管(25)和控制组件(26)，所述防水密封层(17)用于设置在建筑物屋顶；所述集水管(14)一端与所述收集槽(11)连通，另一端沿建筑物伸入地面并与设置在地底的所述蓄水池(12)连通，所述出水管(25)一端与所述蓄水池(12)连通，另一端与设置地底的所述处理仓(21)连通，所述蓄水池(12)和水箱(31)内的雨水均用于日常使用；所述排放装置(3)包括水箱(31)、净水管(32)和净水器(33)，所述水箱(31)与处理仓(21)通过净水管(32)连通，所述净水器(33)与水箱(31)连通，且能够对水箱(31)内的雨水进行净化；所述控制组件(26)能够控制所述出水管(25)与净水管(32)的开关；所述处理仓(21)包括过渡箱(211)和处理箱(212)，所述过渡箱(211)上连通设置有进水管(24)，且所述进水管(24)远离过渡箱(211)一端与所述蓄水池(12)连通，所述处理箱(212)通过所述出水管(25)与蓄水池(12)连通。
2.根据权利要求1所述的绿色建筑雨水收集排放系统，其特征在于：所述雨水收集装置(1)还包括支撑板(13)以及自下而上设置在所述支撑板(13)上的过滤层(15)和植被层(16)，所述支撑板(13)设置在收集槽(11)上，且所述支撑板(13)透水设置。
3.根据权利要求2所述的绿色建筑雨水收集排放系统，其特征在于：所述进水管(24)靠近过渡箱(211)顶壁设置，所述过渡箱(211)底壁高于蓄水池(12)顶壁设置。
4.根据权利要求3所述的绿色建筑雨水收集排放系统，其特征在于：所述控制组件(26)包括控制器、水位传感器、第一水泵(261)和第二水泵(262)，所述水位传感器沿竖直方向伸入所述处理箱(212)设置，所述第一水泵(261)设置在所述出水管(25)上，所述第二水泵(262)设置在净水管(32)上，且所述水位传感器、第一水泵(261)和第二水泵(262)均与所述控制器电连接。
5.根据权利要求4所述的绿色建筑雨水收集排放系统，其特征在于：所述处理装置(2)还包括过滤网(23)，所述过滤网(23)水平设置在处理箱(212)内，所述出水管(25)靠近处理箱(212)一端设置在过滤网(23)下方，所述净水管(32)靠近处理箱(212)一端设置在过滤网(23)上方。
6.根据权利要求1所述的绿色建筑雨水收集排放系统，其特征在于：所述集水管(14)上连通设置有叶轮箱(22)，所述叶轮箱(22)用于与发电机连接。
7.根据权利要求1所述的绿色建筑雨水收集排放系统，其特征在于：还包括排污装置(4)，所述排污装置(4)包括排污管(41)和排污泵(42)，所述排污管(41)一端分岔设置，并分别沿底壁伸入所述过渡箱(211)、处理箱(212)和蓄水池(12)连通，另一端用与城市排污口连通，排污泵(42)设置在所述排污管(41)上。
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