一种收集和利用平屋顶雨水的方法及装置.pdf

一种房屋附属设施，特别涉及到一种收集和利用平屋顶雨水的方法及装置。本发明的方法：在平屋顶上，制作并安装“V”型或“斗”型由轻质钢结构架空的雨水收集层，设置水箱、接水槽、流程控制装置；天下雨时，雨水由雨水收集层两侧高位流向低位，落入接水槽中，经流程控制装置的控制，先把刚下雨形成含较多杂质的雨水排放掉，然后把较纯净的雨水流入水箱沉淀、过滤、储存，供人们生活用。本发明的装置：由雨水收集层、接水槽、流程控制装置、水箱、管道组成。本发明的优点：雨水收集便捷、利用充分，并保持屋顶高位势能，更节省能源；屋顶功能增加，利用率提高，房屋增值；提高了房屋抗渗漏和防暑降温能力；不占据楼层空间和面积，易于实施。

1、  一种收集和利用平屋顶雨水的方法，其特征在于，在平屋顶上，制作并安装“V”形或“斗”形架空的雨水收集层，设有接水槽、流程控制装置、水箱、管道，天下雨时，由流程控制装置控制含杂质较多的雨水与较纯净雨水的先后流程。

2、  一种收集和利用平屋顶雨水的装置，其特征在于，它由雨水收集层、接水槽、流程控制装置、水箱、管道组成。

3、  根据权利2所述收集和利用平屋顶雨水的装置，其特征在于，支承雨水收集层的框架是轻质钢框架结构，或是钢砼框架结构，或是轻质钢与钢砼二者混合结构，雨水收集层是彩色压型钢板，或是聚氨酯夹芯钢板、塑料板、厚质防雨布、钢砼板块、瓦片，雨水收集层外形是“V”形，或是“斗”形。

4、  根据权利2所述收集和利用平屋顶雨水的装置，其特征在于，接水槽底面既可以与水箱顶面二合一结构，或单独分开设置，水槽底面上设有雨水落水口，水箱进水口，且雨水落水口低于水箱进水口。

5、  根据权利2所述收集和利用平屋顶雨水的装置，其特征在于，水箱是钢砼现浇结构，或是塑料、不锈钢制成的储水箱或桶，水箱单只设置，内部隔成沉淀过滤、清水储存两部分，或是多只连通设置。

6、  根据权利2所述收集和利用平屋顶雨水的装置，其特征在于，流程控制装置由水闸、定滑轮、平衡块、集雨漏斗、连接绳、固定架组成，集雨漏斗设在水闸正上方，水闸是一个上口带有翻口的圆台形可盛水的容器，底面带有滴水控制阀，长时间不下雨时，水闸悬挂在雨水落水口的上方，下雨时，由集雨漏斗给水闸供水，或由雨水收集层给水闸供水，当水闸内水量超过平衡条件时，水闸向下运动，将雨水落水口关闭，雨水流入水箱。

一种收集和利用平屋顶雨水的方法及装置
一种房屋附属设施，特别涉及一种收集和利用平屋顶雨水的方法及装置。
传统的屋顶形式采用“人”字或“平顶”，主要功能为防雨和防晒，功能少、利用率低，屋面宝贵的淡水白白流失。若要把屋面雨水全部收集起来，并保持一定的势能，中国专利CN1544766A，公开日2004年11月10日，提供了在低于房屋沿沟底板以下构筑储水箱，通过特殊结构的落水斗，收集到较纯净屋面雨水的一种方法及装置，但由于屋面雨水是前后分流的，沿沟水路较长，不便于水箱及管道地布置，并需要占据楼层的空间或使用面积。
本发明的目的在于：克服上述现有技术中的不足之处，提供一种收集和利用平屋顶雨水的方法及装置。
本发明的方法是：在平屋顶上，制作并安装“V”形或“斗”形由轻质钢结构架空的雨水收集层，设置水箱、接水槽、先后雨水的流程控制装置及管道。下雨时，雨水顺着“V”形或“斗”形的雨水收集层，由高位流向低位，落入接水槽中，槽底雨水落水口上方有流程控制装置，控制含杂质较多的雨水和较纯净的雨水先后流程，先把含杂质较多的雨水排放掉，然后把较纯净的雨水流入水箱中沉淀、过滤、储存并供生活用。
本发明的装置是：由雨水收集层、接水槽、水箱、管道、先后雨水的流程控制装置组成。只要房屋承重允许，架空雨水收集层的框架既可以是轻质钢框架结构，也可以是钢砼框架结构或二者混合结构；架空的雨水收集层制作材料，既可以是彩色压型钢板，也可以是聚氨酯夹芯钢板、塑料板、厚质防雨布、钢砼板块或瓦片；雨水收集层外形既可是“V”形，也可以是“斗”形。水箱既可以是钢砼现浇，也可以是塑料、不锈钢制成的储水箱或桶；可以是单只设置，也可以是多只连通设置；位置应设在房屋承重允许的地方。接水槽既可以是塑料板、金属板制作，也可以是钢砼现浇而成。
下面结合附图和实施例对本发明进一步的说明。
图1是本发明的立体结构及实施例示意图。
图2是实施例水箱结构示意图。
图3是实施例水闸立体结构示意图。
图4是实施例流程控制装置结构示意图。
图5是图1的A-A剖面示意图。
图1中，雨水收集层(1)，采用彩色压型钢板，板厚为0.5毫米，架在轻质钢结构框架上，雨水收集层(1)收集到的雨水，由两侧高位流向低位，落入接水槽(2)中。图中，3.雨水落水口；4.上人孔；5.护栏，栏内可供人们活动、观光、设置水箱；6.屋面沿沟；7.顶楼层前墙或后墙；8.窗户；9.顶楼层侧墙；10.总水箱；11.轻质钢结构框架柱。
图2中，接水槽(2)底面和总水箱(10)顶面二合一结构，槽底有雨水落水口(3)，水箱进水口(13)，水箱检修出入口(14)，各口上表面水平标高是：雨水落水口(3)比水箱进水口(13)低，水箱进水口(13)比水箱检修口(14)低；水箱进水口(13)高出槽底部分有一小缺口，以便下雨停止后排尽槽底的积水，缺口大小满足下雨停止12小时内，消除积水对水闸(24)上升产生影响。水箱溢水口(16)比箱顶底面低5厘米左右，水箱出水口(17)高于水箱底面5厘米左右，总水箱(10)内部隔成沉淀过滤箱(22)和清水箱(23)。清水箱(23)的清理排污口(18)上端与水箱底相平，沉淀过滤箱(22)的清理排污口(21)上端与水箱底相平；雨水落水管(20)直穿水箱顶板与底板，与水箱内部完全隔开；下雨时形成较多杂质的雨水由雨水落水管(20)流向屋面沿沟。在雨水较纯净时，水闸(24)下落关闭雨水落水口(3)，接水槽(2)中的雨水经水箱进水口(13)流入沉淀过滤箱(22)内，经过滤网(19)进入清水箱(23)。过滤网(19)离水箱底20厘米左右，过滤网可拆御，供沉淀过滤箱检修出入。总水箱(10)用钢砼现浇而成，容积根据常年雨量的大小、集中程度和房屋的承重能力确定。
图3中，水闸是圆台形可盛水的容器，制作材料可用不锈钢，上端翻口(30)下面放置橡皮圈，水闸上端翻口(30)外径比雨水落水口内径大2厘米左右，水闸上口(31)外径略小于雨水落水口，且大于水闸下口(35)，使水闸下落时能顺利进入雨水落水管内；为使水闸平稳降升，可给水闸降升做一个运动空间。图中，32.水闸吊环，共3只，通过滑轮、连接绳与平衡块连接；33.水闸侧壁；34.水闸过滤网；36.水闸滴水控制阀，其作用是水闸处于雨水落水口、下雨停止12小时左右时，把容器内的水滴至使水闸恢复到初始位置。
图4中，流程控制装置由水闸(24)、定滑轮(27)、平衡块(28)、集雨漏斗(26)、连接绳(25)、固定架(29)组成。水闸(24)与连接绳(25)的一端连接，连接绳(25)的另一端与平衡块(28)连接，连接绳(25)穿过定滑轮(27)。水闸(24)与平衡块(28)的平衡条件是：当水闸(24)内盛有三分之二左右水时与平衡块(28)平衡。水闸(24)内的水由集雨漏斗(26)供给，也可由部分雨水收集层收集的雨水供给，集雨漏斗(26)带有水流速度控制阀(图中未画出)，流入水闸(24)的水量应大于水闸(24)滴出水量，可根据收集雨水的纯度要求来确定。天长时间不下雨时(一般12小时左右)，水闸(24)内无水，水闸(24)悬挂在落水口的上方；天下雨时，含较多杂质的雨水首先由雨水落水口流向屋面沿沟，同时设在水闸(24)正上方的集雨漏斗(26)向水闸(24)供水，当水闸(24)内水量超过2/3左右容积时，水闸(24)与平衡块(28)失去平衡，水闸(24)下落关闭雨水落水口，雨水由水箱进水口流入水箱；当下雨停止较久时间(一般12小时左右)，水闸(24)内的水滴到小于2/3左右容积以下时，水闸(24)上升，雨水落水口重新打开。图中，29.定滑轮(27)和集雨漏斗(26)的固定架。
图5反映雨水收集层(1)、接水槽(2)、总水箱(10)、护栏(5)、屋面(12)之间的位置关系。水箱支座(38)支承总水箱(10)重量；护栏(5)可以是栏杆、栏板或墙；雨水收集层(1)放坡为5％至10％；水箱高度控制在1.6米左右，接水槽(2)底面高于水箱(10)的顶面，雨水收集层(1)高于接水槽(2)的上口。图中，13.水箱进水口；16.水箱溢水口；17.水箱出水口；18.清水箱清理排污口；37.支承雨水收集层的轻质型钢。
本发明的有益效果是：能把屋顶上方雨水便捷地收集起来，雨水利用率高；在屋顶构筑储水箱，保持屋顶雨水高位势能，更节省能源；在屋顶上制作并安装架空的雨水收集层、四周安装围护栏，屋顶可供人们活动、观光，使用功能增加、利用率提高、房屋增值，且投资少，回报多；先后雨水流程控制装置结构更简便，不需要预埋或安装落水斗；屋顶上增加了架空的雨水收集层，提高了屋面抗渗漏、防暑降温能力；收集、利用雨水的装置不占据搂层空间和面积，易于实施。