[发明专利]高层建筑与地下车库双向非电力自动排水系统

说明书

 

技术领域

针对大雨天气地下车库的排水以及其他地下空间的排水问题，提出了非电力的抽排水解决方案。

背景技术

随着地下空间的不断开发和利用，其排水问题日益凸显，以地下车库为例，传统抽排水主要是电力抽排，楼顶与地下车库双向自动负压抽水装置是针对地下车库的排水不畅以及其他地下空间的排水问题，提出的非电力的抽排水解决方案。

目前地下车库的防水与排水系统主要用到的技术有：起坡处的挡水和耗电水泵抽水等，但实际上每当遇到连续强降雨天气，现有车库排水系统排水能力有限，车库积水不能及时排出而发生很严重的渗漏甚至车库被淹问题，引发一系列问题；同时很多排水装置都利用电能，耗能严重；并且在暴雨天气等极端情况停电的情况下，传统电力排水设备失效，造成不可逆转的损失，因此，针对目前地下车库排水系统的不足进行改进是完全有必要的。

（1）本作品由于采用了清洁能源，变废为宝，代替了抽水排气的电力装置，有效地将楼顶排水和地下车库排水的问题结合，将效益达到最大化。

（2）整套系统简单方便，经久耐用，成本低，有很大的经济效益，并符合可持续发展的理念，真正做到了节能，环保，清洁，安全。

（3）基于其排水原理、雨天汇水情况和理论效率计算，本系统可以替代一般城市小区的高层建筑配套的地下车库电力排水装置。

（4）该系统能耗低，仅弱电系统集成电路需消耗微量电能，绿色低碳，是环境友好型设备。

 

发明内容：楼顶与地下车库双向非电力自动排水系统。

（1）水速控制系统的检测方案

在车库的汇水池中安置一个水位检测仪，监测汇水池水位，将信号传给单片机；

在屋顶直通排水管处放置一个可调控制阀门，通过单片机输出信号来控制阀门的开启度，从而控制屋顶积水下泄的速度。

 （2）水速控制系统的控制方案

当检测的水位达到地下车库汇水池的一定高度（本装置初设为汇水池的二分之一）时，水位检测仪将信号发送给单片机，单片机输出相应的最高电压使阀门开启度达到最大，水流速度最大。

当水位在最低值（本装置初设为汇水池的五分之一）时，水位检测仪将信号发送给单片机，单片机输出相应的最低电压使阀门关闭，抽水停止。

在水位最大、最小值之间，依次设定相应限值，当水位达到某一限值时便将信号发送给单片机，单片机输出相应的电压来控制阀门开启度，控制水流速度。

（3）负压抽水系统工作原理

当高层建筑物屋顶积水时，利用积水所具有的势能，沿竖直的落水管自由下流，将产生高速有压水流，水流流经特殊结构和尺寸的负压抽水室，高速水流将产生动力真空，负压抽水室中形成负压，根据水力学伯努利方程可知负压随着水流流速的增大而增大，在负压最大处，即断面最小处，用吸水管与地下车库的汇水池相连接，通过负压作用将车库积水提升至负压室，再排放到地面，达到抽水效果。

 

 图1说明：

        楼顶（1）

        地下车库（2）

        地面（3）

        水泵（4）

        负压抽水室（5）

        自动控制阀门（6）

        水位监测仪（7）

        溢流管（8）。

 

实施例

（1）在雨天情况下，楼顶收集雨水，同时地下车库开始汇水，当水位检测仪检测到地下车库积水达到某一预警值（本例设置为10厘米），会将该信号传输至楼顶出水处的自动阀门，阀门打开，使楼顶积水下泄，产生高速水流（在本例模拟楼层高度为2.75米的情况下，负压室前水速测定为5.3米每秒），经过负压抽水室产生压力差（本例测得真空度为1.9米），将地下车库（本例设置为地下0.5米）积水抽取到地表。

（2）通过检测地下车库水位和楼顶积水的数据，经过单片机分析后得出相应的楼顶阀门开启度，使水流具有特定的速度流向水动力负压抽水装置，以达到地下车库汇水与排水的平衡。

（3）通过上述步骤保证地下车库和居民的人身和财产安全。