本發(fā)明屬于雨水資源再利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高層建筑物的雨水高效收集以及利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著城鎮(zhèn)化的迅速推進(jìn)，我國城鎮(zhèn)人口的數(shù)量迅速增加。而為解決迅速增加的城鎮(zhèn)人口的工作、居住需求與城市土地資源緊缺的矛盾，高層建筑開始在全國各大城市涌現(xiàn)。

高層建筑的大量建設(shè)產(chǎn)生了很多現(xiàn)實(shí)問題，其中，為高層建筑供水是眾多問題中最為重要的一環(huán)。目前，市政供水具有兩套實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)。一個是國家規(guī)定，滿足28m服務(wù)水頭(約六層樓)；另一個是按照建設(shè)部第277號文規(guī)定，采用14m水頭(三層樓)；而上述兩套標(biāo)準(zhǔn)均無法滿足高層建筑的用水需求?，F(xiàn)行的高層建筑供水方式主要是采用二次供水的方式，即對市政水壓不能送達(dá)的地方，采用二次加壓進(jìn)行供水；但二次加壓供水會產(chǎn)生較高的附加費(fèi)用。

雨水是一種天然水資源，其一方面可以作為水資源加以利用，另一方面由于其是從天而降的水資源，其同時具備一定的勢能。對于普通高層建筑而言，大量雨水降落在建筑物的屋頂和外墻上一方面會對其排水系統(tǒng)造成加大壓力，另一方面，將雨水直接排放也會造成對雨水勢能的浪費(fèi)。此外，雨季時，尤其是在厄爾尼諾現(xiàn)象肆虐的時期，將大量降水直接排放會給城市排水系統(tǒng)帶來巨大壓力，甚至導(dǎo)致城市內(nèi)澇。

中國專利CN105089100A公開了一種高層建筑雨水收集發(fā)電裝置。該專利公開的技術(shù)有效利用了降水的勢能，可以達(dá)到一定的節(jié)能效果。但其將收集雨水的水箱設(shè)置在高層建筑的頂端，這樣的方案只能收集到自建筑物頂端匯集的部分降水，并且會大幅增加高層建筑物的頂端負(fù)荷，對其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提出更高的要求。此外，該方案所收集的雨水全部用于排水發(fā)電，僅僅利用了降水的部分勢能，不能解決高層建筑物供水困難的問題。

中國專利CN104454302A公開了一種高樓雨水收集裝置。其主要構(gòu)件包括樓頂集水箱、排水管道、葉輪發(fā)電機(jī)、樓底集水箱。該專利的技術(shù)方案將樓頂匯集的雨水收集至樓頂集水箱，然后進(jìn)行排水沖擊葉輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，所排放的水收集在樓底集水箱中經(jīng)凈化處理后用于洗車、綠化、清洗路面、做噴泉景觀等用途。該方案對雨水進(jìn)行了多方面的應(yīng)用，但其主要目的仍是利用雨水進(jìn)行發(fā)電，而對于雨水水資源性質(zhì)的利用則是在雨水釋放了勢能，到達(dá)地面后進(jìn)行。因此，該專利所公開的技術(shù)仍然無法解決高層建筑供水困難的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對降落在高層建筑屋頂及外墻上的雨水資源進(jìn)行收集、貯存以及凈化回收利用的系統(tǒng)，所收集的雨水可用于澆灌、洗刷等用途，或者經(jīng)家庭凈水器凈化后作為飲用水源，從而減少高層建筑對二次加壓供水的需求。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種高層建筑雨水利用系統(tǒng)，包括設(shè)置于建筑外墻上的多層集水箱和連通所述多層集水箱的溢流管道；所述集水箱上端設(shè)有傾斜式集水槽，所述集水箱的集水口設(shè)于所述集水槽的最低處，且集水口的位置低于所述集水箱的上端面；建筑屋頂?shù)挠晁泻笥杉艿劳ㄈ胨黾郏⒂杉弁ㄟ^集水口導(dǎo)入集水箱中；所述集水箱側(cè)面的上部開設(shè)有溢流口，且所述溢流口的位置低于所述集水口的位置；上層集水箱的溢流口和下層集水箱的溢流口通過溢流管道連通；每一層集水箱下端設(shè)有出水口，所述出水口連通取水管道，且取水管道上設(shè)有取水濾芯，取水管道端口處設(shè)有取水截止閥門。

進(jìn)一步地，所述的集水槽包括緩坡段和陡坡段，所述集水口置于所述緩坡段和陡坡段的交接處，且陡坡段靠近集水箱上的溢流口；所述集水口與溢流口之間傾斜架設(shè)有初級自清潔濾網(wǎng)；雨水經(jīng)集水口流下后落在初級自清潔濾網(wǎng)上，顆粒物質(zhì)被攔截而不能穿過濾網(wǎng)，同時，由于濾網(wǎng)傾斜設(shè)置，被攔截的顆粒物在水流的沖刷下被沖刷進(jìn)溢流管道中而進(jìn)入下一級集水箱的集水槽的陡坡段，不會在濾網(wǎng)表面滯留，從而形成自清潔的濾網(wǎng)；此外，當(dāng)集水箱內(nèi)雨水集滿而通過溢流口溢流時，溢出的水流將對所述初級自清潔濾網(wǎng)的過濾面產(chǎn)生反向沖洗效果，上述兩種因素都能防止所述初級自清潔濾網(wǎng)產(chǎn)生堵塞，因而可以長期使用。

進(jìn)一步地，為避免影響居民的正常生活，所述的每一層集水箱的下端根據(jù)建筑物的開放部位預(yù)留缺口。

進(jìn)一步地，所述建筑物的開放部位包括窗戶和陽臺。

進(jìn)一步地，為避免影響室內(nèi)的采光和通風(fēng)，所述預(yù)留缺口靠近建筑物開放部位的一側(cè)設(shè)置為斜面。

進(jìn)一步地，為及時排出集水箱內(nèi)雜物，保持集水箱內(nèi)清潔，所述的每一層集水箱的底部設(shè)有集污裝置，所述集污裝置連接室內(nèi)排污管道，排污管道端口處設(shè)有排污截止閥門。

進(jìn)一步地，所述集污裝置為集污漏斗。

進(jìn)一步地，為最大化的收集雨水，提高裝置利用率，所述的集水箱自上而下呈厚度遞減式結(jié)構(gòu)，集水箱的外壁上以及未被集水箱覆蓋的墻體上設(shè)有若干引水條，所述引水條將降落在墻體及集水箱外壁上的雨水匯集并引導(dǎo)至其下層集水箱的集水口。

進(jìn)一步地，所述集水箱按每戶或每個獨(dú)立用水單元獨(dú)立設(shè)置；所述集水箱的箱體為金屬材質(zhì)或聚合物樹脂材質(zhì)或鋼筋混凝土澆筑形成。

進(jìn)一步地，為防止集水箱向室內(nèi)或集水箱外壁方向滲水，所述集水箱內(nèi)部設(shè)置有絕水涂層或絕水內(nèi)襯。

進(jìn)一步地，所述初級自清潔濾網(wǎng)為傾斜設(shè)置的剛性篩板或由傾斜設(shè)置的剛性篩板支撐的細(xì)絲濾網(wǎng)。

有益效果：(1)本發(fā)明的雨水收集系統(tǒng)可對降落在高層建筑屋頂及外墻上的雨水資源進(jìn)行收集、貯存以及凈化回收利用，所收集的雨水可用于澆灌、洗刷等用途，或者經(jīng)家庭凈水器凈化后作為飲用水源，從而減少高層建筑對二次加壓供水的需求；(2)本發(fā)明依據(jù)高層建筑物的外墻受水面積遠(yuǎn)大于樓頂受水面積的現(xiàn)實(shí)情況而建立本系統(tǒng)，通過將集水箱逐層設(shè)置在建筑物外墻上，形成梯度集水，可以同時收集樓頂雨水和外墻雨水，雨水收集量大大增加，增強(qiáng)城市在雨季時期的蓄水能力，有效緩解城市排水壓力；(3)由于水具有較大的比熱容，本發(fā)明系統(tǒng)中將集水箱設(shè)置在建筑物外墻上可以在室內(nèi)與外部環(huán)境之間形成一層保溫屏障，從而減少建筑物內(nèi)部的制冷、制熱需求，大幅削減能耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中集水箱在高層建筑外墻上的布置形式示意圖；

圖2為本發(fā)明中集水箱在高層建筑上含有窗戶和陽臺的一面主體示意圖；

圖3為本發(fā)明中集水口和溢流口的連接端口處的局部放大圖(即圖1中區(qū)域A的放大示意圖)；

圖4為集水箱與室內(nèi)連通方式示意圖；

其中：1、集水箱，2、溢流管道，3、集水槽，4、緩坡段，5、陡坡段，6、集水口，7、溢流口，8、自清潔濾網(wǎng)，9、建筑屋頂，10、集水管道，11、引水條，12、墻體，13、取水管道，14、取水濾芯，15、窗戶，16、陽臺，17、斜面，18、集污漏斗，19、室內(nèi)，20、排污管道。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例以及附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明構(gòu)思的示意性闡述，不應(yīng)當(dāng)理解成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上不需付出創(chuàng)造性勞動就能獲取的其他所有可能實(shí)施形式，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例：一種高層建筑雨水利用系統(tǒng)，包括設(shè)置于建筑外墻上的多層集水箱1和連通多層集水箱的溢流管道2；集水箱1上端設(shè)有傾斜式集水槽3，集水槽3包括緩坡段4和陡坡段5，集水口6置于所述緩坡段4和陡坡段5的交接處，且集水口6的位置低于集水箱1的上端面，集水箱1側(cè)面的上部開設(shè)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與溢流口7之間傾斜架設(shè)有由剛性篩板構(gòu)成的初級自清潔濾網(wǎng)8；建筑屋頂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通過集水口6導(dǎo)入集水箱1中；上層集水箱的溢流口和下層集水箱的溢流口通過溢流管道2連通；集水箱自上而下呈厚度遞減式結(jié)構(gòu)，集水箱的外壁上以及未被集水箱覆蓋的墻體上設(shè)有若干引水條11，引水條11將降落在墻體12及集水箱外壁上的雨水匯集并引導(dǎo)至其下層集水箱的集水口；每一層集水箱下端設(shè)有出水口，出水口連通取水管道13，且取水管道13上設(shè)有取水濾芯14，取水管道端口處設(shè)有取水截止閥門。

本系統(tǒng)中，集水箱按每戶或每個獨(dú)立用水單元獨(dú)立設(shè)置，墻面覆蓋率可達(dá)到80％以上，最大化的收集降落在建筑物上的雨水，充分利用與水資源，集水箱可選用金屬材質(zhì)或聚合物樹脂材質(zhì)或鋼筋混凝土澆筑形成，且集水箱內(nèi)部設(shè)置有絕水涂層或絕水內(nèi)襯，防止集水箱向室內(nèi)或集水箱外壁方向滲水；每一層集水箱的下端根據(jù)建筑物窗戶15和陽臺16等開放部位預(yù)留有缺口，且預(yù)留缺口靠近建筑物開放部位的一側(cè)設(shè)置為斜面17以保證室內(nèi)的采光和通風(fēng)；每一層集水箱的底部設(shè)有集污漏斗18，所述集污漏斗18連接室內(nèi)19的排污管道20，排污管道20端口處設(shè)有排污截止閥門。

如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。