一种高层建筑雨水利用系统的制作方法

本发明属于雨水资源再利用技术领域，具体涉及一种高层建筑物的雨水高效收集以及利用系统。

背景技术：

随着城镇化的迅速推进，我国城镇人口的数量迅速增加。而为解决迅速增加的城镇人口的工作、居住需求与城市土地资源紧缺的矛盾，高层建筑开始在全国各大城市涌现。

高层建筑的大量建设产生了很多现实问题，其中，为高层建筑供水是众多问题中最为重要的一环。目前，市政供水具有两套实行标准。一个是国家规定，满足28m服务水头(约六层楼)；另一个是按照建设部第277号文规定，采用14m水头(三层楼)；而上述两套标准均无法满足高层建筑的用水需求。现行的高层建筑供水方式主要是采用二次供水的方式，即对市政水压不能送达的地方，采用二次加压进行供水；但二次加压供水会产生较高的附加费用。

雨水是一种天然水资源，其一方面可以作为水资源加以利用，另一方面由于其是从天而降的水资源，其同时具备一定的势能。对于普通高层建筑而言，大量雨水降落在建筑物的屋顶和外墙上一方面会对其排水系统造成加大压力，另一方面，将雨水直接排放也会造成对雨水势能的浪费。此外，雨季时，尤其是在厄尔尼诺现象肆虐的时期，将大量降水直接排放会给城市排水系统带来巨大压力，甚至导致城市内涝。

中国专利CN105089100A公开了一种高层建筑雨水收集发电装置。该专利公开的技术有效利用了降水的势能，可以达到一定的节能效果。但其将收集雨水的水箱设置在高层建筑的顶端，这样的方案只能收集到自建筑物顶端汇集的部分降水，并且会大幅增加高层建筑物的顶端负荷，对其结构强度提出更高的要求。此外，该方案所收集的雨水全部用于排水发电，仅仅利用了降水的部分势能，不能解决高层建筑物供水困难的问题。

中国专利CN104454302A公开了一种高楼雨水收集装置。其主要构件包括楼顶集水箱、排水管道、叶轮发电机、楼底集水箱。该专利的技术方案将楼顶汇集的雨水收集至楼顶集水箱，然后进行排水冲击叶轮发电机发电，所排放的水收集在楼底集水箱中经净化处理后用于洗车、绿化、清洗路面、做喷泉景观等用途。该方案对雨水进行了多方面的应用，但其主要目的仍是利用雨水进行发电，而对于雨水水资源性质的利用则是在雨水释放了势能，到达地面后进行。因此，该专利所公开的技术仍然无法解决高层建筑供水困难的问题。

技术实现要素：

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种对降落在高层建筑屋顶及外墙上的雨水资源进行收集、贮存以及净化回收利用的系统，所收集的雨水可用于浇灌、洗刷等用途，或者经家庭净水器净化后作为饮用水源，从而减少高层建筑对二次加压供水的需求。

技术方案：本发明所述的一种高层建筑雨水利用系统，包括设置于建筑外墙上的多层集水箱和连通所述多层集水箱的溢流管道；所述集水箱上端设有倾斜式集水槽，所述集水箱的集水口设于所述集水槽的最低处，且集水口的位置低于所述集水箱的上端面；建筑屋顶的雨水集中后由集水管道通入所述集水槽，并由集水槽通过集水口导入集水箱中；所述集水箱侧面的上部开设有溢流口，且所述溢流口的位置低于所述集水口的位置；上层集水箱的溢流口和下层集水箱的溢流口通过溢流管道连通；每一层集水箱下端设有出水口，所述出水口连通取水管道，且取水管道上设有取水滤芯，取水管道端口处设有取水截止阀门。

进一步地，所述的集水槽包括缓坡段和陡坡段，所述集水口置于所述缓坡段和陡坡段的交接处，且陡坡段靠近集水箱上的溢流口；所述集水口与溢流口之间倾斜架设有初级自清洁滤网；雨水经集水口流下后落在初级自清洁滤网上，颗粒物质被拦截而不能穿过滤网，同时，由于滤网倾斜设置，被拦截的颗粒物在水流的冲刷下被冲刷进溢流管道中而进入下一级集水箱的集水槽的陡坡段，不会在滤网表面滞留，从而形成自清洁的滤网；此外，当集水箱内雨水集满而通过溢流口溢流时，溢出的水流将对所述初级自清洁滤网的过滤面产生反向冲洗效果，上述两种因素都能防止所述初级自清洁滤网产生堵塞，因而可以长期使用。

进一步地，为避免影响居民的正常生活，所述的每一层集水箱的下端根据建筑物的开放部位预留缺口。

进一步地，所述建筑物的开放部位包括窗户和阳台。

进一步地，为避免影响室内的采光和通风，所述预留缺口靠近建筑物开放部位的一侧设置为斜面。

进一步地，为及时排出集水箱内杂物，保持集水箱内清洁，所述的每一层集水箱的底部设有集污装置，所述集污装置连接室内排污管道，排污管道端口处设有排污截止阀门。

进一步地，所述集污装置为集污漏斗。

进一步地，为最大化的收集雨水，提高装置利用率，所述的集水箱自上而下呈厚度递减式结构，集水箱的外壁上以及未被集水箱覆盖的墙体上设有若干引水条，所述引水条将降落在墙体及集水箱外壁上的雨水汇集并引导至其下层集水箱的集水口。

进一步地，所述集水箱按每户或每个独立用水单元独立设置；所述集水箱的箱体为金属材质或聚合物树脂材质或钢筋混凝土浇筑形成。

进一步地，为防止集水箱向室内或集水箱外壁方向渗水，所述集水箱内部设置有绝水涂层或绝水内衬。

进一步地，所述初级自清洁滤网为倾斜设置的刚性筛板或由倾斜设置的刚性筛板支撑的细丝滤网。

有益效果：(1)本发明的雨水收集系统可对降落在高层建筑屋顶及外墙上的雨水资源进行收集、贮存以及净化回收利用，所收集的雨水可用于浇灌、洗刷等用途，或者经家庭净水器净化后作为饮用水源，从而减少高层建筑对二次加压供水的需求；(2)本发明依据高层建筑物的外墙受水面积远大于楼顶受水面积的现实情况而建立本系统，通过将集水箱逐层设置在建筑物外墙上，形成梯度集水，可以同时收集楼顶雨水和外墙雨水，雨水收集量大大增加，增强城市在雨季时期的蓄水能力，有效缓解城市排水压力；(3)由于水具有较大的比热容，本发明系统中将集水箱设置在建筑物外墙上可以在室内与外部环境之间形成一层保温屏障，从而减少建筑物内部的制冷、制热需求，大幅削减能耗。

附图说明

图1为本发明中集水箱在高层建筑外墙上的布置形式示意图；

图2为本发明中集水箱在高层建筑上含有窗户和阳台的一面主体示意图；

图3为本发明中集水口和溢流口的连接端口处的局部放大图(即图1中区域A的放大示意图)；

图4为集水箱与室内连通方式示意图；

其中：1、集水箱，2、溢流管道，3、集水槽，4、缓坡段，5、陡坡段，6、集水口，7、溢流口，8、自清洁滤网，9、建筑屋顶，10、集水管道，11、引水条，12、墙体，13、取水管道，14、取水滤芯，15、窗户，16、阳台，17、斜面，18、集污漏斗，19、室内，20、排污管道。

具体实施方式

下面将结合实施例以及附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是对本发明构思的示意性阐述，不应当理解成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在本发明的基础上不需付出创造性劳动就能获取的其他所有可能实施形式，都属于本发明的保护范围。

实施例：一种高层建筑雨水利用系统，包括设置于建筑外墙上的多层集水箱1和连通多层集水箱的溢流管道2；集水箱1上端设有倾斜式集水槽3，集水槽3包括缓坡段4和陡坡段5，集水口6置于所述缓坡段4和陡坡段5的交接处，且集水口6的位置低于集水箱1的上端面，集水箱1侧面的上部开设有溢流口7，且溢流口7的位置低于集水口6的位置，陡坡段5靠近集水箱1上的溢流口7；集水口6与溢流口7之间倾斜架设有由刚性筛板构成的初级自清洁滤网8；建筑屋顶9的雨水集中后由集水管道10通入所述集水槽3，并由集水槽3通过集水口6导入集水箱1中；上层集水箱的溢流口和下层集水箱的溢流口通过溢流管道2连通；集水箱自上而下呈厚度递减式结构，集水箱的外壁上以及未被集水箱覆盖的墙体上设有若干引水条11，引水条11将降落在墙体12及集水箱外壁上的雨水汇集并引导至其下层集水箱的集水口；每一层集水箱下端设有出水口，出水口连通取水管道13，且取水管道13上设有取水滤芯14，取水管道端口处设有取水截止阀门。

本系统中，集水箱按每户或每个独立用水单元独立设置，墙面覆盖率可达到80％以上，最大化的收集降落在建筑物上的雨水，充分利用与水资源，集水箱可选用金属材质或聚合物树脂材质或钢筋混凝土浇筑形成，且集水箱内部设置有绝水涂层或绝水内衬，防止集水箱向室内或集水箱外壁方向渗水；每一层集水箱的下端根据建筑物窗户15和阳台16等开放部位预留有缺口，且预留缺口靠近建筑物开放部位的一侧设置为斜面17以保证室内的采光和通风；每一层集水箱的底部设有集污漏斗18，所述集污漏斗18连接室内19的排污管道20，排污管道20端口处设有排污截止阀门。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。