KR102256179B1 - 도시 빗물 순환 시스템 - Google Patents

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KR102256179B1
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김유곤
이광희
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해성엔지니어링 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템은, 빗물을 저장하고 이를 이용하기 위해 설치되는 도시 빗물 순환 시스템에 있어서, 시설물의 하부에 배치되며, 강우 시, 수집된 빗물을 저장하는 저류조, 상기 저류조의 하부측에 배치되며, 상기 저류조로부터 이동된 빗물을 정화 처리하는 중수처리부, 상기 중수처리부와 이웃하게 배치되고, 상기 중수처리부에 의해 처리된 재이용수가 저장되는 재이용수 저장부, 상기 재이용수 저장부 내의 재이용수를 외부로 배출하는 배출라인, 상기 시설물에 설치되며, 상기 재이용수 저장부에 저장된 재이용수를 상기 시설물에 공급하는 용수공급부 및 상기 저류조에 수집된 빗물의 양에 따라, 상기 배출라인의 개폐여부를 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

도시 빗물 순환 시스템{Urban Rainwater Cycle System}
본 발명은 도시 빗물 순환 시스템에 관한 것으로 상세하게는 빗물을 가두어 주변의 침수를 예방하고, 저류된 빗물을 체육시설의 조경용수 또는 관내 청소/살수차량의 용수로 공급하기 위한 도시 빗물 순환 시스템에 관한 것이다.
기후변화로 인한 한반도 강우패턴을 살펴보면, 지역별 국지성 호우 발생횟수 증가와 300mm 이상의 집중 강우일수가 증가하는 추세로서, 자연재해로 인한 인명사고와 경제적 피해가 급증하고 있다.
또한, 도시 개발로 인해 불투수 면적이 증가함에 따라 폭우 시, 상습 침수지역의 피해가 커지고, 직접 유출량을 조절할 기능의 부재로 인해 하천 범람 위험이 발생하고 있다.
우수유출저감시설이란, 우수(雨水)의 직접적인 유출을 억제하기 위하여 인위적으로 우수를 지하로 스며들게 하거나 지하에 가두어 두는 시설을 말한다.
이러한, 우수유출저감시설 운영 중, 해충과 악취발생 및 방류 시 도심 하천수질 악화 문제로 인한 민원 발생의 원인이 되어, 보다 친화적인 시설 개발이 필요한 실정이었다.
한국등록특허 제10-1063206호
본 발명의 목적은, 도시의 성장 및 개발로 인해 불투수 면적이 증가됨에 따라, 물 순환의 중요한 자원 중 하나인 빗물과 강우 시, 합류식 하수관로 우수토실에서 발생되는 월류수를 전략적으로 재이용하는 물 순환시설을 제공하는 것이다.
또한, 자연재해 예방 시설로서 우수유출저감시설의 빗물을 가두어 주변의 침수예방 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도심내 또는 개발계획의 여건을 고려하여 주차장 및 체육시설의 설치가 가능하도록 조성할 수 있다.
또한, 재이용수를 체육시설의 조경용수 또는 관내 청소/살수차량의 용수로 공급이 가능하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템은, 빗물을 저장하고 이를 이용하기 위해 설치되는 도시 빗물 순환 시스템에 있어서, 시설물의 하부에 배치되며, 강우 시, 수집된 빗물을 저장하는 저류조, 상기 저류조의 하부측에 배치되며, 상기 저류조로부터 이동된 빗물을 정화 처리하는 중수처리부, 상기 중수처리부와 이웃하게 배치되고, 상기 중수처리부에 의해 처리된 재이용수가 저장되는 재이용수 저장부, 상기 재이용수 저장부 내의 재이용수를 외부로 배출하는 배출라인, 상기 시설물에 설치되며, 상기 재이용수 저장부에 저장된 재이용수를 상기 시설물에 공급하는 용수공급부 및 상기 저류조에 수집된 빗물의 양에 따라, 상기 배출라인의 개폐여부를 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템의 상기 제어부는, 상기 저류조에 수집된 빗물의 양이, 상기 저류조의 수용용량과 근사한 제1 범위 내에 해당되는 경우, 상기 배출라인을 개방하여 상기 재이용수 저장부에 저장된 재이용수를 외부로 배출하는 제1-1 작동이 구현되도록 하며, 상기 제1-1 작동이 구현된 후, 상기 중수처리부 내에서 처리 중인 재이용수를 상기 재이용수 저장부로 이동시키고, 상기 저류조 내의 빗물을 상기 중수처리부에 수용하는 제1-2 작동이 구현되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템은, 상기 재이용수 저장부에 저장된 물을 상기 중수처리부로 이동시키는 순환라인을 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제1-2 작동이 구현된 후, 상기 재이용수 저장부에 저장된 빗물을 상기 순환라인을 통해 상기 중수처리부로 이동시키는 제1-3 작동이 구현되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템의 상기 제어부는, 상기 저류조에 수집된 빗물의 양이, 상기 제1 범위보다 작은 제2 범위 내에 해당되는 경우, 상기 배출라인을 개방하여 상기 재이용수 저장부에 저장된 재이용수를 외부로 배출하는 제2-1 작동이 구현되도록 하며, 상기 제2-1 작동이 구현된 후, 상기 중수처리부에서 정화 된 재이용수가 상기 재이용수 저장부에 저장되도록 하는 제2-2 작동이 구현되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템의 상기 제어부는, 상기 저류조에 수집된 빗물의 양이, 상기 제2 범위보다 작은 제3 범위 내에 해당되는 경우, 상기 배출라인을 폐쇄하여 상기 재이용수 저장부에 저장된 재이용수가 외부로 배출되지 않도록 하는 제3-1 작동이 구현되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템의 상기 중수처리부는, 지반에 콘크리트 타설된 제1 바닥슬래브, 상기 제1 바닥슬래브의 테두리를 따라 기립된 채, 상기 제1 바닥슬래브와 제1 공간을 형성하는 제1-1 PC벽체부 및 상기 제1-1 PC벽체부와 연결된 채, 상기 제1 공간을 구획하는 복수의 제1-1 PC구획부로 구성되고, 상기 재이용수 저장부는, 상기 제1 바닥슬래브, 상기 제1 바닥슬래브의 테두리를 따라 기립된 채, 상기 제1 바닥슬래브와 제2 공간을 형성하는 제1-2 PC벽체부 및 상기 제1-2 PC벽체부와 연결된 채, 상기 제2 공간을 구획하는 복수의 제1-2 PC구획부로 구성되며, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간은 상기 제1 바닥슬래브의 길이방향 중앙에 기립된 연통구획부에 의해 구획되고, 상기 연통구획부는, 하부측에 개폐 가능하도록 형성되어, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간이 연통되도록 하는 개폐부 및 상기 개폐부에 구비되어 상기 제1 공간에 위치한 물을 상기 제2 공간으로 이동시키는 펌프부를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템의 상기 저류조는, 적어도 일부분이, 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간의 상측을 커버하도록 형성되며 편평한 평탄면을 제공하는 제2 바닥슬래브, 상기 제2 바닥슬래브의 테두리를 따라 기립된 채, 상기 제2 바닥슬래브와 제3 공간을 형성하는 제2 PC벽체부, 상기 제2 PC벽체부와 연결된 채, 상기 제3 공간을 구획하는 복수의 제2 PC구획부 및 상기 제2 PC벽체부 및 상기 제2 PC구획부에 지지된 채, 상기 제3 공간을 커버하는 상부슬래브로 구성되며, 상기 제2 바닥슬래브는, 상기 제1 공간과 대응되는 영역에 관통되어 형성되어, 상기 제3 공간과 상기 제1 공간이 연통되도록 하는 관통구를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템의 상기 제3 공간은, 상기 제2 바닥슬래브와 평행하게 형성된 중간슬래브에 .의해 구획되어, 상부측에 제3-1 공간이 형성되고, 하부측에 제3-2 공간이 형성되도록 구획되며, 상기 제3-1 공간은, 폐쇄되고, 상기 제3-2 공간은, 상기 제1 공간과 연통되며, 상기 제3-1 공간은, 상기 제3-2 공간 및 상기 제1 공간에 수용된 빗물을 처리하는 처리부가 설치되는 공간을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템의 상기 제1-1 PC구획부는, 상기 제1 바닥슬래브로부터 기립되되, 일정 거리 이격되어 배치되는 복수의 제1-1 PC기초부, 복수의 상기 제1-1 PC기초부 사이에 배치되는 제1-1 PC기둥부, 상기 제1-1 PC기초부와 상기 제1-1 PC기둥부를 연결하여 벽체를 형성하는 제1-1 벽체형성부 및 상기 제1-1 PC기초부와 상기 제1-1 PC기둥부에 의해 지지되며 상기 제2 바닥슬래브를 지지하는 제1-1 PC상부거더부를 구비하며, 상기 제1-2 PC구획부는, 상기 제1 바닥슬래브로부터 기립되되, 일정 거리 이격되어 배치되는 복수의 제1-2 PC기초부, 복수의 상기 제1-2 PC기초부 사이에 배치되는 제1-2 PC기둥부, 상기 제1-2 PC기초부와 상기 제1-2 PC기둥부를 연결하여 벽체를 형성하는 제1-2 벽체형성부 및 상기 제1-2 PC기초부와 상기 제1-2 PC기둥부에 의해 지지되며 상기 제2 바닥슬래브를 지지하는 제1-2 PC상부거더부를 구비하며, 상기 연통구획부는, 상기 제1 바닥슬래브로부터 기립되되, 일정 거리 이격되어 배치되는 복수의 연통기초부, 복수의 상기 연통기초부 사이에 배치되는 연통기둥부, 상기 연통기초부와 상기 연통기둥부를 연결하여 벽체를 형성하는 연통 벽체형성부 및 상기 연통기초부와 상기 연통기둥부에 의해 지지되며 상기 제2 바닥슬래브를 지지하는 연통 상부거더부를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템의 상기 제2 PC구획부는,
상기 제2 바닥슬래브로부터 기립되되, 일정 거리 이격되어 배치되는 복수의 제2 PC기초부, 복수의 상기 제2 PC기초부 사이에 배치되는 제2 PC기둥부, 상기 제2 PC기초부와 상기 제2 PC기둥부를 연결하여 벽체를 형성하는 제2 벽체형성부 및 상기 제2 PC기초부와 상기 제2 PC기둥부에 의해 지지되며 상기 상부슬래브를 지지하는 제2 PC상부거더부를 구비하며, 상기 상부슬래브는, 상측에 편의시설이 구축될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템의 상기 시설물은, 주차장 및 체육시설을 포함하고, 상기 용수공급부는, 상기 주차장의 청소용수로 공급되는 제1 공급부 및 상기 체육시설의 화장실 용수로 공급되는 제2 공급부를 구비할 수 있다.
본 발명에 의하면, 우수유출저감시설과 재이용 수조를 별개로 설치 시, 공사비 증가와 이원화된 관리로 인한 유지관리 등의 어려움을 하나의 물 순환시설로 설치하여 경제성을 높일 수 있다.
또한, 집중된 강우 시, 하부의 재이용 수조가 비상용도로 활용 가능할 수 있다.
또한, 하부 슬라브는 토목(현장타설)으로 벽면과 기둥/상부슬라브는 PC구조로서 침사물의 준설이 용이한 슬루프 구성가능 및 시공의 편리함을 확보할 수 있다.
또한, 거더(girder,보) 사용으로 기둥간 경간 증가로 저류용량을 최대화 할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템을 도시한 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템의 저류조 및 중수처리부를 설명하기 위한 개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템을 설명하기 위한 모식도.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템의 시공 방법을 설명하기 위한 개략도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템을 도시한 개략도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템의 저류조 및 중수처리부를 설명하기 위한 개략도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템을 설명하기 위한 모식도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템(1)은, 빗물을 저장하고 이를 이용하기 위해 설치되는 시스템일 수 있다.
본 발명의 도시 빗물 순환 시스템(1)은, 기후변화로 인한 재해발생에 대한 지속적인 대응방안 마련과 현실적인 물 순환구조를 개선할 수 있는 시스템이다.
또한, 시민에게 수해로 인한 인적/경제적 손실을 예방하고, 재이용수 활용에 대한 교육/홍보의 체험 기회제공으로 사회적 인식개선 효과를 증대할 수 있으며, 향후 CSOs 또는 대규모 중수도 시설에 연계하여 활용 가능한 범용성을 확보할 수 있다.
본 발명의 도시 빗물 순환 시스템(1)은, 저류조(10), 중수처리부(20), 재이용수 저장부(30), 배출라인(50), 순환라인(70), 용수공급부(60) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 저류조(10)는, 시설물(R)의 하부에 배치되며 강우 시, 수집된 빗물을 저장할 수 있다.
상기 중수처리부(20)는, 상기 저류조(10)의 하부측에 배치되며, 상기 저류조(10)로부터 이동된 빗물을 정화 처리할 수 있다.
상기 재이용수 저장부(30)는, 상기 중수처리부(20)와 이웃하게 배치되고, 상기 중수처리부(20)에 의해 처리된 재이용수가 저장될 수 있다.
상기 배출라인(50)은, 상기 재이용수 저장부(30) 내의 재이용수를 외부로 배출할 수 있다. 여기서, 외부란, 강, 하천 등을 의미할 수 있다.
상기 순환라인(70)은, 상기 재이용수 저장부(30)에 저장된 물을 상기 중수처리부(20)로 이동시킬 수 있다.
상기 용수공급부(60)는, 상기 시설물에 설치되며 상기 재이용수 저장부(30)에 저장된 재이용수를 상기 시설물에 공급할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 저류조(10)에 수집된 빗물의 양에 따라, 상기 배출라인(50)의 개폐여부를 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부는 상기 저류조(10)에 수집된 빗물의 양이, 상기 저류조(10)의 수용용량과 근사한 제1 범위 내에 해당되는 경우, 상기 배출라인(50)을 개방하여 상기 재이용수 저장부(30)에 저장된 재이용수를 외부로 배출하는 제1-1 작동이 구현되도록 할 수 있다.
여기서, 상기 저류조(10)에 수집된 빗물의 양을 측정하는 방법은, 상기 저류조(10)의 수위를 측정하는 수위측정부에 의해 구현될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1-1 작동이 구현된 후, 상기 중수처리부(20) 내에서 처리 중인 재이용수를 상기 재이용수 저장부(30)로 이동시키고, 상기 저류조(10) 내의 빗물을 상기 중수처리부(20)에 수용하는 제1-2 작동이 구현되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 제1-2 작동이 구현된 후, 상기 재이용수 저장부(30)에 저장된 빗물을 상기 순환라인(70)을 통해 상기 중수처리부(20)로 이동시키는 제1-3 작동이 구현되도록 할 수 있다.
상기 저류조(10)에 수집된 빗물의 양이 제1 범위 내에 해당되는 경우는, 강우량이 많아 상기 저류조(10)에 수집된 빗물의 양이 많은 경우로서, 이 때 상기 저류조(10)는 재난방지용 빗물저류조(10)의 역할을 수행할 수 있다.
이를 위해, 시설물에 재이용수를 공급하기 위해 재이용수 저장부(30)에 저장된 재이용수는, 외부로 배출되고(제1-1 작동), 상기 중수처리부(20)에서 처리중인 물은 수처리 유무와 무관하게 상기 재이용수 저장부(30)로 이동되며, 상기 저류조(10) 내의 빗물은 상기 중수처리부(20)로 이동된다(제1-2 작동).
이는, 상기 저류조(10)로 유입되는 빗물의 수용공간을 넓히기 위한 방편으로, 상기 중수처리부(20) 내의 공간까지 저류조(10)로 이용하기 위함이다.
이후, 상기 중수처리부(20)에 수용된 빗물은 중수처리부(20) 내에서 정화되어 상기 재이용수 저장부(30)로 이동될 수 있다. 이 때, 상기 재이용수 저장부(30) 내에 수집된 정화처리 되지 않은 빗물은 상기 순환라인(70)을 통해 상기 중수처리부(20)로 이동될 수 있다(제1-3 작동). 상기 중수처리부(20)로 이동된 빗물은 재차 정화된 채, 상기 중수처리부(20) 내에서 체류할 수 있다.
상기 재이용수 저장부(30)에 저장된 재이용수는, 시설물에 공급되고, 공급에 의해 줄어든 재이용수는 상기 중수처리부(20)에서 정화된 재이용수로 채워질 수 있다.
상기 제어부는, 상기 저류조(10)에 수집된 빗물의 양이, 상기 제1 범위보다 작은 제2 범위 내에 해당되는 경우, 상기 배출라인(50)을 개방하여 상기 재이용수 저장부(30)에 저장된 재이용수를 외부로 배출하는 제2-1 작동이 구현되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 제2-1 작동이 구현된 후, 상기 중수처리부(20)에서 정화된 재이용수가 상기 재이용수 저장부(30)에 저장되도록 하는 제2-2 작동이 구현되도록 할 수 있다.
상기 저류조(10)에 수집된 빗물의 양이, 상기 제1 범위와 제2 범위 사이인 경우는, 빗물 또는 지하수 등이 상기 저류조(10)에 유입되는 양이 일정한 상태로, 본 발명의 상기 저류조(10)는 상기 제2 범위 정도의 빗물 양이 유지되도록 운용될 수 있다.
이를 위해, 상기 재이용수 저장부(30)에 저장된 재이용수는 배출라인(50)을 통해 외부로 배출하고(제2-1 작동), 상기 중수처리부(20)에서 정화된 재이용수는 상기 재이용수 저장부(30)에 저장되도록 할 수 있다(제2-2 작동).
이에 따라, 상기 저류조(10)에 저장된 빗물은 상기 중수처리부(20)로 이동되어 상기 저류조(10)의 빗물 수위를 낮출 수 있다.
상기 제어부는, 상기 저류조(10)에 수집된 빗물의 양이, 상기 제2 범위보다 작은 제3 범위 내에 해당되는 경우, 상기 배출라인(50)을 폐쇄하여 상기 재이용수 저장부(30)에 저장된 재이용수가 외부로 배출되지 않도록 하는 제3-1 작동이 구현되도록 할 수 있다.
상기 저류조(10)에 수집된 빗물의 양이 상기 제3 범위 내에 해당되는 경우는, 빗물의 양이 많지 않은 가뭄 상태일 수 있으며, 상기 저류조(10) 내의 빗물이 상기 중수처리부(20)로 이동되어 수위가 낮아지지 않도록, 상기 재이용수 저장부(30)에 저장된 재이용수의 외부 배출을 차단할 수 있다(제3-1 작동).
상기 시설물은, 주차장 및 체육시설을 포함할 수 있다.
상기 용수공급부(60)는, 상기 주차장의 청소용수로 공급되는 제1 공급부(61) 및 상기 체육시설의 화장실 용수로 공급되는 제2 공급부(62)를 구비할 수 있다.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템의 시공 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도시 빗물 순환 시스템(1)의 중수처리부(20)는, 지반에 콘크리트 타설된 제1 바닥슬래브(21), 상기 제1 바닥슬래브(21)의 테두리를 따라 기립된 채, 상기 제1 바닥슬래브(21)와 제1 공간(S1)을 형성하는 제1-1 PC벽체부(23) 및 상기 제1-1 PC벽체부(23)와 연결된 채, 상기 제1 공간(S1)을 구획하는 복수의 제1-1 PC구획부(25)로 구성될 수 있다.
상기 제1-1 PC구획부(25)는, 상기 제1 바닥슬래브(21)로부터 기립되되, 일정 거리 이격되어 배치되는 복수의 제1-1 PC기초부(251), 복수의 상기 제1-1 PC기초부(251) 사이에 배치되는 제1-1 PC기둥부(253), 상기 제1-1 PC기초부(251)와 상기 제1-1 PC기둥부(253)를 연결하여 벽체를 형성하는 제1-1 벽체형성부(255) 및 상기 제1-1 PC기초부(251)와 상기 제1-1 PC기둥부(253)에 의해 지지되며 상기 제2 바닥슬래브(11)를 지지하는 제1-1 PC상부거더부(257)를 구비할 수 있다.
또한, 상기 재이용수 저장부(30)는, 상기 제1 바닥슬래브(21), 상기 제1 바닥슬래브(21)의 테두리를 따라 기립된 채, 상기 제1 바닥슬래브(21)와 제2 공간(S2)을 형성하는 제1-2 PC벽체부(33) 및 상기 제1-2 PC벽체부(33)와 연결된 채, 상기 제2 공간(S2)을 구획하는 복수의 제1-2 PC구획부(35)로 구성될 수 있다.
상기 제1-2 PC구획부(35)는, 상기 제1 바닥슬래브(21)로부터 기립되되, 일정 거리 이격되어 배치되는 복수의 제1-2 PC기초부(351), 복수의 상기 제1-2 PC기초부(351) 사이에 배치되는 제1-2 PC기둥부(353), 상기 제1-2 PC기초부(351)와 상기 제1-2 PC기둥부(353)를 연결하여 벽체를 형성하는 제1-2 벽체형성부(355) 및 상기 제1-2 PC기초부(351)와 상기 제1-2 PC기둥부(353)에 의해 지지되며 상기 제2 바닥슬래브(11)를 지지하는 제1-2 PC상부거더부(357)를 구비할 수 있다.
상기 제1 공간(S1)과 상기 제2 공간(S2)은, 상기 제1 바닥슬래브(21)의 길이방향 중앙에 기립된 연통구획부(40)에 의해 구획될 수 있다.
상기 연통구획부(40)는, 하부측에 개폐 가능하도록 형성되어, 상기 제1 공간(S1)과 상기 제2 공간(S2)이 연통되도록 하는 개폐부 및 상기 개폐부에 구비되어 상기 제1 공간(S1)에 위치한 물을 상기 제2 공간(S2)으로 이동시키는 펌프부를 구비할 수 있다.
상기 연통구획부(40)는, 상기 제1 바닥슬래브(21)로부터 기립되되, 일정 거리 이격되어 배치되는 복수의 연통기초부(44), 복수의 상기 연통기초부(44) 사이에 배치되는 연통기둥부(45), 상기 연통기초부(44)와 상기 연통기둥부(45)를 연결하여 벽체를 형성하는 연통 벽체형성부(46) 및 상기 연통기초부(44)와 상기 연통기둥부(45)에 의해 지지되며 상기 제2 바닥슬래브(11)를 지지하는 연통 상부거더부(47)를 구비할 수 있다.
상기 저류조(10)는, 적어도 일부분이, 상기 제1 공간(S1) 및 상기 제2 공간(S2)의 상측을 커버하도록 형성되며 편평한 평탄면을 제공하는 제2 바닥슬래브(11), 상기 제2 바닥슬래브(11)의 테두리를 따라 기립된 채, 상기 제2 바닥슬래브(11)와 제3 공간(S3)을 형성하는 제2 PC벽체부(13), 상기 제2 PC벽체부(13)와 연결된 채, 상기 제3 공간(S3)을 구획하는 복수의 제2 PC구획부(15) 및 상기 제2 PC벽체부(13) 및 상기 제2 PC구획부(15)에 지지된 채, 상기 제3 공간(S3)을 커버하는 상부슬래브(17)로 구성될 수 있다.
상기 제2 바닥슬래브(11)는, 상기 제1 공간(S1)과 대응되는 영역에 관통되어 형성되어, 상기 제3 공간(S3)과 상기 제1 공간(S1)이 연통되도록 하는 관통구(111)를 구비할 수 있다.
상기 제2 PC구획부(15)는, 상기 제2 바닥슬래브(11)로부터 기립되되, 일정 거리 이격되어 배치되는 복수의 제2 PC기초부(151), 복수의 상기 제2 PC기초부(151) 사이에 배치되는 제2 PC기둥부(153), 상기 제2 PC기초부(151)와 상기 제2 PC기둥부(153)를 연결하여 벽체를 형성하는 제2 벽체형성부(155) 및 상기 제2 PC기초부(151)와 상기 제2 PC기둥부(153)에 의해 지지되며 상기 상부슬래브(17)를 지지하는 제2 PC상부거더부(157)를 구비할 수 있다.
상기 상부슬래브(17)는, 상측에 편의시설이 구축될 수 있다.
상기 제3 공간(S3)은, 상기 제2 바닥슬래브(11)와 평행하게 형성된 중간슬래브(19)에 의해 구획되어, 상부측에 제3-1 공간(S3-1)이 형성되고, 하부측에 제3-2 공간(S3-2)이 형성되도록 구획될 수 있다.
상기 제3-1 공간(S3-1)은, 폐쇄되고, 상기 제3-2 공간(S3-2)은, 상기 제1 공간(S1)과 연통될 수 있다.
상기 제3-1 공간(S3-1)은, 상기 제3-2 공간(S3-2) 및 상기 제1 공간(S1)에 수용된 빗물을 처리하는 처리부가 설치되는 공간을 제공할 수 있다.
구체적으로, 상기 제3-2 공간(S3-2)은, 제3-2a 공간(S3-2a), 제3-2b 공간(S3-2b), 제3-2c 공간(S3-2c)으로 구획되며, 상기 제3-2a 공간(S3-2a)으로 유입된 빗물은, 상기 제3-2a 공간(S3-2a) 내에서 협잡물이 제거될 수 있으며, 상기 제3-2b 공간(S3-2b)으로 유입된 물은, 상기 제3-2b 공간(S3-2b) 내에서 여과될 수 있으며, 상기 제3-2c 공간(S3-2c) 내에서 살균, 소독될 수 있다.
각각의 공간 내에서의 수처리는 상기 제3-1 공간(S3-1)에 배치된 수처리 시설에 의해 구현될 수 있다.
도 5 내지 도 12를 참조로 설명한 도시 빗물 순환 시스템의 시공 방법은, 독립기초(기초부), 기둥(기둥부), 거더(거더부), 벽체, 슬래브, 등의 부재를 공장에서 PC(Precast Concrete)로 제작하여 현장에서 조립하고, 슬래브는 철근조립과 콘크리트 타설의 간단한 공정으로 구조물을 형성하는 공법이다.
이는, 독립기초로 지반조건에 따른 적용성이 우수하며, 연약 지반일 경우 말뚝기초와 병행시공이 용이할 수 있다.
또한, 독립기초와 기둥의 체결은 전단링으로 좌굴과 전단저항에 우수하도록 설계하였으며, 나머지 각 PC부재들의 체결은 전단키와 경첩볼트, 강선의 인장으로 체결하여 보다 견고한 구조를 형성할 수 있다.
이로 인해, 시공의 간편함과 동시에 공사기간의 단축은 물론 시공효율이 우수하므로, 경제적 측면에서도 매우 우수하다.
본 발명의 도시 빗물 순환 시스템은, 평상시에는 빗물 저류조 하부에 재이용 수조를 두어 잡배수를 받아 재이용수로 활용할 수 있고, 재이용수는 저류조 상부 주차장 청소용수, 최상부 체육시설 및 공원부지 조경용수로 활용할 수 있다.
집중 강우 시에는, 재난방지용 빗물 저류조 역할을 수행하며, 비 그침 후 재이용설비로 악취, 살균 처리하여 배출, 하부 재이용 수조에 남은 물은 재이용수로 활용할 수 있다.
간략히, 저류조로 유입된 빗물(우수)는, 중수처리부 내에서 협잡물 제거, 여과, 살균, 소독되어, 재이용수 저장부에 저장된 채, 청소, 화장실 용수, 조경용수, 세척, 살수용수 등에 공급될 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
1: 도시 빗물 순환 시스템
10: 저류조
20: 중수처리부
30: 재이용수 저장부
40: 연통구획부
50: 배출라인
60: 용수공급부
70: 순환라인

Claims (11)

  1. 빗물을 저장하고 이를 이용하기 위해 설치되는 도시 빗물 순환 시스템에 있어서,
    시설물의 하부에 배치되며, 강우 시, 수집된 빗물을 저장하는 저류조;
    상기 저류조의 하부측에 배치되며, 상기 저류조로부터 이동된 빗물을 정화 처리하는 중수처리부;
    상기 중수처리부와 이웃하게 배치되고, 상기 중수처리부에 의해 처리된 재이용수가 저장되는 재이용수 저장부;
    상기 재이용수 저장부 내의 재이용수를 외부로 배출하는 배출라인;
    상기 시설물에 설치되며, 상기 재이용수 저장부에 저장된 재이용수를 상기 시설물에 공급하는 용수공급부; 및
    상기 저류조에 수집된 빗물의 양에 따라, 상기 배출라인의 개폐여부를 결정하는 제어부;를 포함하며,
    상기 중수처리부는,
    지반에 콘크리트 타설된 제1 바닥슬래브, 상기 제1 바닥슬래브의 테두리를 따라 기립된 채, 상기 제1 바닥슬래브와 제1 공간을 형성하는 제1-1 PC벽체부 및 상기 제1-1 PC벽체부와 연결된 채, 상기 제1 공간을 구획하는 복수의 제1-1 PC구획부로 구성되고,
    상기 재이용수 저장부는,
    상기 제1 바닥슬래브, 상기 제1 바닥슬래브의 테두리를 따라 기립된 채, 상기 제1 바닥슬래브와 제2 공간을 형성하는 제1-2 PC벽체부 및 상기 제1-2 PC벽체부와 연결된 채, 상기 제2 공간을 구획하는 복수의 제1-2 PC구획부로 구성되며,
    상기 제1 공간과 상기 제2 공간은 상기 제1 바닥슬래브의 길이방향 중앙에 기립된 연통구획부에 의해 구획되고,
    상기 연통구획부는,
    하부측에 개폐 가능하도록 형성되어, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간이 연통되도록 하는 개폐부 및 상기 개폐부에 구비되어 상기 제1 공간에 위치한 물을 상기 제2 공간으로 이동시키는 펌프부를 구비하며,
    상기 저류조는,
    적어도 일부분이, 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간의 상측을 커버하도록 형성되며 편평한 평탄면을 제공하는 제2 바닥슬래브, 상기 제2 바닥슬래브의 테두리를 따라 기립된 채, 상기 제2 바닥슬래브와 제3 공간을 형성하는 제2 PC벽체부, 상기 제2 PC벽체부와 연결된 채, 상기 제3 공간을 구획하는 복수의 제2 PC구획부 및 상기 제2 PC벽체부 및 상기 제2 PC구획부에 지지된 채, 상기 제3 공간을 커버하는 상부슬래브로 구성되며,
    상기 제2 바닥슬래브는,
    상기 제1 공간과 대응되는 영역에 관통되어 형성되어, 상기 제3 공간과 상기 제1 공간이 연통되도록 하는 관통구를 구비하는 것을 특징으로 하는 도시 빗물 순환 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 저류조에 수집된 빗물의 양이, 상기 저류조의 수용용량과 근사한 제1 범위 내에 해당되는 경우, 상기 배출라인을 개방하여 상기 재이용수 저장부에 저장된 재이용수를 외부로 배출하는 제1-1 작동이 구현되도록 하며,
    상기 제1-1 작동이 구현된 후, 상기 중수처리부 내에서 처리 중인 재이용수를 상기 재이용수 저장부로 이동시키고, 상기 저류조 내의 빗물을 상기 중수처리부에 수용하는 제1-2 작동이 구현되도록 하는 것을 특징으로 하는 도시 빗물 순환 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 재이용수 저장부에 저장된 물을 상기 중수처리부로 이동시키는 순환라인;을 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 제1-2 작동이 구현된 후, 상기 재이용수 저장부에 저장된 빗물을 상기 순환라인을 통해 상기 중수처리부로 이동시키는 제1-3 작동이 구현되도록 하는 것을 특징으로 하는 도시 빗물 순환 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 저류조에 수집된 빗물의 양이, 상기 제1 범위보다 작은 제2 범위 내에 해당되는 경우, 상기 배출라인을 개방하여 상기 재이용수 저장부에 저장된 재이용수를 외부로 배출하는 제2-1 작동이 구현되도록 하며,
    상기 제2-1 작동이 구현된 후, 상기 중수처리부에서 정화된 재이용수가 상기 재이용수 저장부에 저장되도록 하는 제2-2 작동이 구현되도록 하는 것을 특징으로 하는 도시 빗물 순환 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 저류조에 수집된 빗물의 양이, 상기 제2 범위보다 작은 제3 범위 내에 해당되는 경우, 상기 배출라인을 폐쇄하여 상기 재이용수 저장부에 저장된 재이용수가 외부로 배출되지 않도록 하는 제3-1 작동이 구현되도록 하는 것을 특징으로 하는 도시 빗물 순환 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제3 공간은,
    상기 제2 바닥슬래브와 평행하게 형성된 중간슬래브에 의해 구획되어, 상부측에 제3-1 공간이 형성되고, 하부측에 제3-2 공간이 형성되도록 구획되며,
    상기 제3-1 공간은, 폐쇄되고,
    상기 제3-2 공간은, 상기 제1 공간과 연통되며,
    상기 제3-1 공간은,
    상기 제3-2 공간 및 상기 제1 공간에 수용된 빗물을 처리하는 처리부가 설치되는 공간을 제공하는 것을 특징으로 하는 도시 빗물 순환 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1-1 PC구획부는,
    상기 제1 바닥슬래브로부터 기립되되, 일정 거리 이격되어 배치되는 복수의 제1-1 PC기초부, 복수의 상기 제1-1 PC기초부 사이에 배치되는 제1-1 PC기둥부, 상기 제1-1 PC기초부와 상기 제1-1 PC기둥부를 연결하여 벽체를 형성하는 제1-1 벽체형성부 및 상기 제1-1 PC기초부와 상기 제1-1 PC기둥부에 의해 지지되며 상기 제2 바닥슬래브를 지지하는 제1-1 PC상부거더부를 구비하며,
    상기 제1-2 PC구획부는,
    상기 제1 바닥슬래브로부터 기립되되, 일정 거리 이격되어 배치되는 복수의 제1-2 PC기초부, 복수의 상기 제1-2 PC기초부 사이에 배치되는 제1-2 PC기둥부, 상기 제1-2 PC기초부와 상기 제1-2 PC기둥부를 연결하여 벽체를 형성하는 제1-2 벽체형성부 및 상기 제1-2 PC기초부와 상기 제1-2 PC기둥부에 의해 지지되며 상기 제2 바닥슬래브를 지지하는 제1-2 PC상부거더부를 구비하며,
    상기 연통구획부는,
    상기 제1 바닥슬래브로부터 기립되되, 일정 거리 이격되어 배치되는 복수의 연통기초부, 복수의 상기 연통기초부 사이에 배치되는 연통기둥부, 상기 연통기초부와 상기 연통기둥부를 연결하여 벽체를 형성하는 연통 벽체형성부 및 상기 연통기초부와 상기 연통기둥부에 의해 지지되며 상기 제2 바닥슬래브를 지지하는 연통 상부거더부를 구비하는 것을 특징으로 하는 도시 빗물 순환 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 PC구획부는,
    상기 제2 바닥슬래브로부터 기립되되, 일정 거리 이격되어 배치되는 복수의 제2 PC기초부, 복수의 상기 제2 PC기초부 사이에 배치되는 제2 PC기둥부, 상기 제2 PC기초부와 상기 제2 PC기둥부를 연결하여 벽체를 형성하는 제2 벽체형성부 및 상기 제2 PC기초부와 상기 제2 PC기둥부에 의해 지지되며 상기 상부슬래브를 지지하는 제2 PC상부거더부를 구비하며,
    상기 상부슬래브는,
    상측에 편의시설이 구축되는 것을 특징으로 하는 도시 빗물 순환 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 시설물은,
    주차장 및 체육시설을 포함하고,
    상기 용수공급부는,
    상기 주차장의 청소용수로 공급되는 제1 공급부 및 상기 체육시설의 화장실 용수로 공급되는 제2 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 도시 빗물 순환 시스템.
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