Центральный ствол коммуникаций панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха и модуль, и здание, в состав которых он входит

Авторы патента:


Центральный ствол коммуникаций панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха и модуль, и здание, в состав которых он входит
Центральный ствол коммуникаций панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха и модуль, и здание, в состав которых он входит
Центральный ствол коммуникаций панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха и модуль, и здание, в состав которых он входит
Центральный ствол коммуникаций панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха и модуль, и здание, в состав которых он входит
Центральный ствол коммуникаций панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха и модуль, и здание, в состав которых он входит
Центральный ствол коммуникаций панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха и модуль, и здание, в состав которых он входит
Центральный ствол коммуникаций панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха и модуль, и здание, в состав которых он входит
Центральный ствол коммуникаций панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха и модуль, и здание, в состав которых он входит
Центральный ствол коммуникаций панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха и модуль, и здание, в состав которых он входит
Центральный ствол коммуникаций панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха и модуль, и здание, в состав которых он входит
Центральный ствол коммуникаций панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха и модуль, и здание, в состав которых он входит
Центральный ствол коммуникаций панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха и модуль, и здание, в состав которых он входит

 


Владельцы патента RU 2570305:

УРБАНЕТИКС ИНК. (CA)

(57) Центральный ствол коммуникаций, предназначенный для того, чтобы по существу направлять воздух, проходящий через него в продольном направлении, имеет по меньшей мере одну стенку, состоящую из литого материала с большой тепловой массой, в которую в процессе литья встроен по меньшей мере один трубопровод, причем один трубопровод предназначен для циркуляции текучей среды через всю по меньшей мере одну стенку при температуре, отличной от температуры окружающего воздуха, проходящего через центральный ствол коммуникаций, для обеспечения теплопередачи через указанную по меньшей мере одну стенку между текучей средой, находящейся в указанном по меньшей мере одном трубопроводе, и воздухом, проходящим через центральный ствол коммуникаций. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящее изобретение притязает на приоритет по международной заявке №РСТ/СА2010/001435, поданной 17 сентября 2010 г. компанией Urbanetics Inc., с указанием William Teron в качестве изобретателя, и озаглавленной "Composite Building Module with a Thermal Mass Radiator" ("Составной строительный модуль с теплоемким радиатором"), которая включается ссылкой в настоящую заявку.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к системам HVAC (отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха) и, в частности, к каналу HVAC или центральному стволу коммуникаций, имеющему, по меньшей мере, одну стенку, содержащую материал с высокой тепловой массой, со встроенным излучающим трубопроводом для текучей среды; к готовому строительному сборному модулю, в состав которого входят такие центральные стволы коммуникаций, и к зданиям, сооружаемым из таких модулей, в которых такие центральные стволы коммуникаций образуют систему HVAC панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха.

ВВЕДЕНИЕ

Обычно для кондиционирования воздуха и распределения его в здании воздух удерживают и транспортируют.

Несмотря на многочисленные инновационные проекты зданий и методы строительства, для отопления и/или охлаждения зданий, особенно зданий коммерческого назначения, обычно применяют центральное отопление и охлаждение с принудительной подачей воздуха. В таких известных системах применяется главный, первичный источник обогрева и/или охлаждения и главное оборудование для транспортировки и обработки воздуха, чтобы осуществлять подогрев и доохлаждение воздуха, а также главная сеть распределительных коммуникационных каналов и главные механические устройства для принудительной подачи воздуха через все здание на большие расстояния от центрального источника и возврата его назад. Известный центральный источник нагревает (или охлаждает) циркулирующий воздух до температуры, отличающейся (в большую сторону для обеспечения отопления и в меньшую сторону для обеспечения охлаждения), от температуры окружающего воздуха в отапливаемых или охлаждаемых пространствах здания. Фактически температура повышается (или понижается) за пределы требуемой температуры, принимая во внимание потери энергии, имеющие место в процессе перемещения. К тому же, скорость распределения воздуха такова, чтобы она по существу обеспечивала циркуляцию воздуха во всем здании и возврат его к центральному источнику.

Такие средства отопления и охлаждения являются дорогостоящими с точки зрения проектирования, монтажа, управления работой и замены, неэффективны, громоздки и создают шум.

Затраты энергии на нагрев и/или охлаждение циркулирующего воздуха и на перемещение такого кондиционированного воздуха по всему зданию приводят к значительным расходам. Более того, нагрев подаваемого воздуха в одной установке, расположенной на краю здания, влечет за собой значительные затраты энергии.

Неэффективен также и процесс нагрева воздуха. Более того, наличие тепловых потерь в процессе перемещения воздуха по всему зданию означает, что эффект отопления или охлаждения не может быть достигнут во всех частях здания в одинаковой степени. Поэтому часто затруднительно обеспечить требуемые отопление и охлаждение во всем пространстве здания даже при условии поддержания постоянной температуры отопления и охлаждения.

Для обеспечения циркуляции нагретого и/или охлажденного воздуха по всему зданию распределена сложная сеть воздуховодов, обычно изготавливаемых из оцинкованного металла или другого тонколистового металла. Первичные вертикальные и горизонтальные воздуховоды, позволяющие воздуху двигаться от центрального источника к различным этажам здания, обычно не зависят от конструктивной системы здания и занимают много полезного пространства. Ввиду того. что весь воздух поступает из центрального источника, самый большой воздуховод имеет такой размер, как все вторичные воздуховоды, вместе взятые, и он может быть очень большим. Как правило, применяются многочисленные датчики и контроллеры, обеспечивающие очень слабый контроль распределения температуры циркулирующего воздуха во всем пространстве задания, и для задания, текущего контроля и поддержания качества воздуха в здании задействовано много персонала.

В процессе принудительной подачи воздуха через воздуховоды из тонкого листового металла скорость перемещаемого воздуха, которая обеспечивает циркуляцию воздуха по всему зданию, часто вызывает вибрацию, изгибание и коробление листового металла, что приводит к возникновению шума. Более того, из-за отсутствия структурной жесткости листового материала воздуховодов, воздуховоды, которые сокращают доступную высоту помещения на каждом этаже, вообще специализированы исключительно на выполнении функции HVAC и не выполняют никаких других существенных функций, таких как функция опоры, выдерживающей нагрузки.

Вследствие этого в известных системах отопления с воздуховодами из листового металла для того, чтобы заслонить эти механические устройства, применяется, как правило, подвесной потолок. Из-за высоты подвесного потока увеличивается внутренняя высота здания для каждого этажа, что приводит к увеличению общих пространственных размеров здания в целом (или соответственно уменьшается эффективная высота этажа). Подвесной потолок обычно выполняется из съемной облицовочной керамической плитки, являющейся менее износостойкой, чем основные материалы, такие как бетон. Облицовочная керамическая плитка вызывает преждевременное старение здания из-за обесцвечивания и механического повреждения (которое часто возникает во время проведения в здании работ по техническому обслуживанию и ремонту). Из-за этого может уменьшаться привлекательность здания и, наряду с этим, его доходность и капитальная стоимость.

В патенте США №4589330, выданном на имя изобретателя Teron ("Teron №1) на изобретение "Конструкция потолка", все признаки которого полностью включены в данное описание изобретения посредством ссылки, описаны комбинированный потолок, система распределения воздуха, механическая обжимка и конструкционный элемент крыши здания, образованный рядом параллельных модулей обратного П-образного профиля, которые поддерживаются в общей горизонтальной плоскости. Фланцы смежных модулей расположены на расстоянии друг от друга и образуют боковые стенки воздуховода, при этом верхняя и нижняя стенки воздуховода поддерживаются между смежными модулями. Воздуховод может быть любых подходящих габаритных размеров и, в частности, может быть достаточно большим для того, чтобы обеспечить соблюдение требований по прохождению воздуха для системы отопления, вентиляции или кондиционирования воздуха для здания. В воздуховоде также могут размещаться другие инженерные коммуникации, такие как электропроводка, водопроводно-канализационные коммуникации, коммуникации пневмосистем и пр. Это устройство обходится без установки на всей территории здания подвесного потолка, который обычно устраивается под воздуховодом и коммуникационными линиями, закрепленными к потолку здания. Аналогичные модули П-образного профиля используются в качестве горизонтальных балок, служащих опорой для поперечных элементов, а другие используются как вертикальные колонны для поддержания балок. Полое пространство внутри балок и колонн П-образного профиля используется в таком случае в качестве распределительных каналов для подачи воздуха к главным поперечным элементам и возврата воздуха от них.

В зданиях, сооруженных с использованием модуля Teron №1, еще могут быть установлены известные системы HVAC с принудительной подачей воздуха, поступающего от центрального источника, по существу такие, как описанные выше.

В патенте Канады №2144938, выданном на имя изобретателя Teron ("Teron №2") на изобретение "Method Of Manufacturing Building Modules And Structures Formed Thereby" ("Способ изготовления строительных модулей и образованные при помощи них конструкции"), все признаки которого полностью включены в данное описание изобретения посредством ссылки, описана форма в сборе, содержащая опалубку П- образного профиля с П-образной арматурной сеткой и детали, прикрепленные с возможностью съема к противоположным кромкам арматурной сетки в параллельных плоскостях, перпендикулярных плоскостям П-образной арматурной сетки, причем ширина концевых деталей опалубки по меньшей мере равна толщине стенок, отливаемых между ними, и охватывающего арматурную сетку модуля П-образного профиля, и противоположные кромки этих деталей вмещают меду ними арматурную сетку.

Монтаж в полах или стенах трубопроводов панельно-лучистого отопления/охлаждения в известных технических решениях является трудоемким, предусматривает индивидуальное, устанавливаемое пользователем предварительное планирование и техническое проектирование и может быть не в состоянии обеспечить кондиционирование или распределение воздуха к другим частям здания. где бы в этом могла возникнуть потребность.

В международной заявке №РСТ/СА2010/001435 ("Teron №3"), поданной от имени Teron для международной регистрации 17 сентября 2010 года на изобретение "Composite Building Module with a Thermal Mass Radiator" (“Составной строительный модуль с теплоемким радиатором"), все признаки которого полностью включены в данное описание изобретения посредством ссылки, описан монолитный готовый самонесущий строительный модуль из сборного бетона, образованный из по существу плоской основной стенки и по меньшей мере одной по существу плоской боковой стенки, выполненной как одно целое с ней. По меньшей мере, одна боковая стенка заканчивается на одном конце, на соответствующем конце основной стенки. Основная стенка имеет некую протяженность, и каждая из по меньшей мере одной боковой стенки имеет протяженность в первом направлении, по существу по нормали к основной стенке в сторону удаления от нее на расстояние, достаточное для того, чтобы по существу охватить и ограничить собой стенки стандартных технических сооружений, при этом, по меньшей мере, одна боковая стенка служит опорой для основной стенки, в результате чего модуль является свободно опертым и при этом лишен боковой опоры. В главную стенку встроена труба радиатора для циркуляции текучей среды при температуре, отличающейся от температуры окружающей среды модульного компонента, заключенного внутри основной стенки. Модульные компоненты, включающие П-образный модуль, имеющий удлиненную прямую секцию с двумя боковыми стенками, L-образный модуль, имеющий одну боковую стенку и панель заполнения, не имеющую боковых стенок, могут использоваться в комбинации для установления границ помещений на площади полов и для формирования конструкции.

Однако недостатком панельно-лучистого отопления, как правило, является невозможность активного управления воздухом, подачей и кондиционированием воздуха, что неизбежно предполагает транспортировку воздуха. Более того, системы панельно-лучистого отопления и охлаждения не обеспечивают ни распределения, ни вентиляции, которые желательны в зданиях коммерческого назначения с большим числом людей, и которые могут иметь промышленное назначение.

Кроме того, системы панельно-лучистого отопления/охлаждения, установленные на открытой поверхности пола или стены, как правило, имеют большую инерционность, особенно в сравнении с известными системами HVAC с принудительной подачей воздуха от центрального источника. Поэтому в большинстве случаев считается неэффективным и дорогостоящим применение систем панельно-лучистого отопления и охлаждения в качестве единственной системы HVAC в зданиях коммерческого назначения. Вследствие этого панельно-лучистое отопление, обеспечивающее возможность эффективного обогрева/охлаждения, как правило, предполагает применение второй воздушной системы для распределения воздуха и управления им.

В статье "Thermal Mass and Energy Performance" ("Тепловая масса и энергоэффективность") автора Hall, опубликованной в SABMag в номере за март/апрель 2010 г. на с.20-24 ("Hall"), которая полностью включена в данное описание изобретения посредством ссылки, описаны панельно-лучистые системы, в которых нагревательные/охладительные змеевики заделаны в стеновые блоки. Hall описывает также системы принудительной вентиляции воздуха, всасывающие холодный ночной воздух через пустоты, образованные в многопустотных плитах из сборного бетона, который в процессе работы охлаждает тепловую массу плит. Однако очевидно, что описанные под авторством Hall панельно-лучистые системы и многопустотные бетонные плиты представляют собой различные и неродственные подходы к проблеме, поскольку после формования многопустотные плиты из сборного бетона подвергают экструзии до получения в них в продольном направлении малых пустот и, в связи с этим, в процессе литья не происходит формования вместе со змеевиками, заделываемыми в такие плиты.

В опубликованной Канадским институтом сборного/преднапряженного бетона (Canadian Precast/Prestressed Concrete Institute) брошюре "Precast/Prestressed Concrete Structural Floor & Roof Systems Technical Brochure" ("Системы сборных/преднапряженных конструкций перекрытий и кровель"), полностью включенной в данное описание изобретения посредством ссылки, описаны двутавровые плиты. Такие плиты имеют консольную плиту с двумя направленными вниз выступами, расположенными таким образом, что, при поперечном выравнивании двутавровых плит, зазор между выступами каждой плиты по существу такой же, как зазор между выступом одной из двутавровых плит и ближайшим выступом соседней двутавровой плиты.

Здания, в которых применяются двутавровые плиты в качестве элементов полов и потолков, могут иметь механические системы, размещенные между любыми из выступов, которые могут быть заслонены посредством применения подвесных потолков, находящихся в контакте с нижними краями выступов, но при этом доступная внутренняя высота помещения уменьшается на величину, по существу равную высоте выступа.

Расположение плит рядом друг с другом с промежутками создает ситуацию, когда каждый зазор слишком велик для того, чтобы служить воздуховодом для перемещения принудительно подаваемого воздуха, и слишком мал для того, чтобы служить в качестве куполообразного потолка, достаточного для образования помещений нормальных размеров.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Ниже приведено описание примеров осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на всех из которых идентичные элементы обозначены одинаковыми числовыми позициями и на которых:

ФИГУРА 1 - частичный вид в изометрической проекции примера варианта осуществления центрального ствола коммуникаций, образованного размещением рядом двух более крупных элементов в соответствии с примером варианта осуществления настоящего изобретения;

ФИГУРА 2 - изометрическая проекция варианта осуществления модуля с встроенным в его боковые стенки теплоемким радиатором в соответствии с примером варианта осуществления настоящего изобретения;

ФИГУРА 3 - изометрическая проекция варианта осуществления формы, предназначенной для использования при изготовлении модуля по Фигуре 2 в соответствии с примером варианта осуществления настоящего изобретения;

ФИГУРА 4 - вид сверху в изометрической проекции здания, в котором размещен ряд модулей по Фигуре 2 так, что они образуют элементы потолка/пола двух этажей, в соответствии с примером варианта осуществления настоящего изобретения;

ФИГУРА 5 - вид снизу в перспективе первого этажа здания по Фигуре 4;

ФИГУРА 6 - вид в поперечном разрезе с торца ряда модулей по Фигуре 2. размещенных так, что они образуют элементы потолка/пола, по меньшей мере одного этажа здания по Фигуре 4 в разрезе по 6-6;

ФИГУРА 7 - вид в поперечном разрезе ряда модулей по Фигуре 2, размещенных так, что они образуют элементы потолка/пола по меньшей мере одного этажа здания по Фигуре 4 в разрезе по 7-7;

ФИГУРА 8 - вид сверху в изометрической проекции с частичным разрезом части варианта осуществления по меньшей мере одного этажа здания по ФИГУРЕ 4, демонстрирующий вариант осуществления контуров панельно-лучистого отопления/охлаждения с циркуляцией текучей среды по всем центральным стволам коммуникаций согласно Фигуре 1, образованных модулями согласно Фигуре 2 и применяемых как элементы конструкции, включающие поперечные элементы, балки и колонны;

ФИГУРА 9 - вид сверху в изометрической проекции с частичным разрезом части варианта осуществления по меньшей мере одного этажа здания по Фигуре 4, демонстрирующий вариант осуществления контуров циркуляции воздуха через все центральные стволы коммуникаций по Фигуре 1, образованные модулями по Фигуре 2, и применяемых как элементы конструкции, включающие поперечные элементы, балки и колонны;

ФИГУРА 10 - вид сверху в изометрической проекции с частичным разрезом части варианта осуществления по меньшей мере одного этажа здания по Фигуре 4, в котором П-образные модули применяются, и как балки, и как колонны;

ФИГУРА 11 - вид сбоку в поперечном разрезе модуля по Фигуре 2, размещенного так, что он образует элемент потолка/пола по меньшей мере одного этажа здания по Фигуре 4, и опертого на П-образные модули по фигуре 10, применяемые как балки и колонны, в разрезе по 11-11; и

ФИГУРА 12 - вид сбоку в поперечном разрезе варианта осуществления здания по Фигуре 4, демонстрирующий примерную конфигурацию контуров циркуляции воздуха с использованием эффекта тяги.

ОПИСАНИЕ

В данном описании изобретения рассматривается пример выполнения центрального ствола коммуникаций системы HVAC, имеющего по меньшей мере одну стенку, состоящую из литого материала с большой тепловой массой, в которую в процессе литья встроен трубопровод для циркуляции через по меньшей мере одну стенку текучей среды с температурой, отличающейся от температуры окружающего воздуха, находящегося в трубопроводе, и для осуществления теплопередачи между текучей средой и воздухом, пропускаемыми через центральный ствол коммуникаций.

Применение панельно-лучистого отопления и охлаждения с принудительной подачей воздуха на всем протяжении описываемого центрального ствола коммуникаций с большой тепловой массой, в который встроены излучающие трубопроводы, обеспечивает устранение недостатков известных технологий панельно-лучистого отопления через пол или стены, в том числе недостаток, состоящий в недостаточном перемещении, кондиционировании и распределении.

Использование бетона как материала системы коммуникационных каналов во всем здании обеспечивает отнесение к категории "мощной" тепловой структуры, как описано в статье под авторством Hall, которая обладает максимальной возможностью поддержания отопления/охлаждения и отказа от них на всей территории здания. Большая тепловая масса бетона в центральном стволе коммуникаций доводит до максимума пассивное и активное отопление/охлаждение окружающей среды во всем здании, при этом тепловая масса для здания в целом действует как энергетические батареи, сохраняющие энергию отопления и охлаждения внутри здания и позволяющие уменьшить габаритные размеры и стоимость основного источника отопления и охлаждения.

Благодаря свойствам тепловой массы центрального ствола коммуникаций, используемого, в сочетании со встроенными трубопроводами панельно-лучистого отопления и охлаждения для поддержания отопления и охлаждения и отказа от них он представляет собой основной источник отопления и охлаждения.

В некоторых примерах осуществления изобретения трубопроводы панельно-лучистого типа, встроенные в каждый модуль, нагревают и охлаждают воздух на протяжении всей длины каждого модуля и служат в качестве основного источника отопления и охлаждения. В центральный ресурс для циркуляции текучей среды возвращаются, в значительно меньшем количестве, только те текучие среды, которые циркулировали через встроенные трубопроводы. В некоторых примерах осуществления изобретения такой ресурс текучей среды в здании включает в себя источники и/или устройства для циркуляции и/или котлы и/или охладители, которые подают горячую или холодную текучую среду в сеть трубопроводов, встроенных в центральные стволы коммуникаций, в радиаторы плинтусного типа, которые могут быть размещены вдоль внешних стен здания, или и в то и в другое.

В некоторых примерах осуществления изобретения воздух, поступающий из имеющегося в здании источника питания воздухом, не нагрет и не охлажден посредством центрального оборудования для нагрева/охлаждения. Вместо этого воздух, пропускаемый через центральный ствол коммуникаций, нагревается и охлаждается центральным стволом коммуникаций и обслуживает все части здания. Довольно большое поперечное сечение центрального ствола коммуникаций по сравнению с известными каналами из листового металла предоставляет дополнительную возможность передачи нагретого или охлажденного воздуха по всему зданию с внесением поправки на различные ориентации пространств внутри здания и изменяемые нагрузки, и требования по отоплению/охлаждению. Кроме того, это позволяет применить низкоскоростную воздушную систему, что, в свою очередь, может вести к значительному снижению уровней аэродинамического шума. Это особенно целесообразно в офисах, школах, театрах или других сооружениях, где уменьшение уровня шума, создаваемого окружающей средой, может быть немаловажным.

В некоторых примерах конструктивного исполнения рассматриваемой системы замкнутая система модулей позволяет воздуху двигаться в обратном направлении внутри этой системы, при этом все время происходит подогрев или повторное охлаждение модулей за счет панельно-лучистого отопления и охлаждения внутри всех модулей, обусловленного их тепловой массой. Практическое исключение длительного времени прохождения воздуха обеспечивает уменьшение потери тепла, характерной для таких известных систем с возвратом воздуха, а также расходов на каналы и механические системы, используемые для перемещения такого большого объема воздуха к центральному оборудованию. Кроме того, практическое исключение системы возврата воздуха в центральный пункт обеспечивает значительное снижение стоимости и технического обслуживания такой системы.

В некоторых примерах осуществления изобретения основные подводящие и возвратные каналы, и в некоторых примерах осуществления изобретения вспомогательные подводящие и возвратные каналы соединены в замкнутый контур, и в некоторых примерах осуществления изобретения они соединены в пересекающиеся замкнутые контуры. В некоторых примерах осуществления изобретения каналы имеют в местах соединения приводные демпферы, которые могут приводиться в действие от термостатов так, что они настраиваются на требуемую температуру, вызывая удаление воздуха или его рециркуляцию.

В некоторых примерах осуществления изобретения для обеспечения выполнения еще более жестких требований к отоплению /охлаждению для каждого местоположения, центральных стволов коммуникаций могут быть установлены воздухораспределительные устройства с переменным расходом воздуха, приводимые в действие от отдельных термостатов.

Это позволяет обойтись без такой системы возврата воздуха, как система, применяемая в известных инженерных сетях HVAC с панельно-лучистым отоплением и охлаждением, где весь воздух возвращается в центральное оборудование для отопления/охлаждения перед тем, как он будет отправлен обратно. Согласно настоящему изобретению, в отличие от этого, воздух остается в определенных частях здания.

В связи с вышеуказанным применение в инженерных сетях HVAC описываемого центрального ствола коммуникаций может обеспечить достижение высоких показателей экономической эффективности, эффективности использования энергии и эксплуатационной эффективности, а также улучшения качества работы системы HVAC.

Жесткость центрального ствола коммуникаций также позволяет разместить в нем внутридомовые механические системы, включая инженерные каналы связи и системы пожаротушения.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также составной готовый бетонный строительный модуль блочной сборки, реконфигурированный из модуля, описанного в источнике Teron №1, в двутавровый профиль путем добавления поперечно проходящих крыльев и активизированием боковых стенок встроенными отопительными/охладительными трубопроводами панельно-лучистого типа. Этим обеспечивается возможность образовать из области, ограниченной крыльями и боковыми стенками, центральный ствол коммуникаций, действующий как распределительный воздуховод проточного воздуха, при этом трубопровод панельно-лучистого типа действует как основной источник отопления/охлаждения в здании, сооруженном с использованием такого модуля.

Преимущества использования бетона как структуры с "мощной" тепловой массой больше проявляются в том случае, если предлагаемый модуль применяется для формирования поперечных элементов конструкции во всем здании, отчасти потому. что эти элементы конструкции предварительно обработаны начисто, в результате чего их можно оставить незащищенными от воздействия внешних факторов. Когда бетон с большой тепловой массой не обработан начисто и покрыт другими отделочными материалами, такими как сухая гипсовая штукатурка, преимущества тепловой массы проявляются в меньшей степени.

Сравнительно узкие центральные стволы коммуникаций простираются между широкими отделанными арками сводчатого потолка, которые являются красивыми с эстетической точки зрения и увеличивают внутреннюю высоту помещений здания.

Когда предлагаемый согласно изобретению модуль используется также, как элемент конструкции здания, образующий балки и/или колонны из упорядоченного ряда имеющихся в распоряжении центральных стволов коммуникаций, по существу весь находящийся в здании воздух пропускается через всю длину бетонных центральных стволов коммуникаций всех магистральных подводящих и возвратных коммуникационных каналов, образованных вдоль поперечных элементов конструкции пола/потолка, а также центральных стволов коммуникаций всех вспомогательных распределительных подводящих и возвратных каналов, образованных вдоль балок и/или колонн. Эти каналы и центральные стволы коммуникаций могут образовывать основные источники отопления и охлаждения здания, составляющие полную систему панельно-лучистого отопления и охлаждения проточным воздухом на всей территории здания при малых стоимостных затратах или без дополнительных стоимостных затрат, поскольку единственными существенными дополнительными расходами являются расходы на встраивание трубопроводов в боковые стенки каждого модуля в период процесса формовки.

Как описано в источнике Teron №1, использование составного обработанного начисто модуля из сборного бетона в качестве строительного изделия, образующего конструкцию пола/потолка (и/или балки и/или колонны) обеспечивает получение инфраструктуры конструктивной системы, предварительной отделки и освещения.

Таким образом, преимуществом предлагаемого модуля является снижение стоимости изготовления благодаря реализации конструктивных и инфраструктурных особенностей составного модуля, сметной стоимости затрат на отделку потолка в здании, а также предоставляемой благодаря использованию модуля возможности уменьшить затраты на строительные работы, связанные с транспортировкой материалов к стройплощадке, подъемом материала в здание и планированием, проектированием, управлением строительством и надзором за ходом проведения строительных работ. Польза от введения трубопровода панельно-лучистого отопления и охлаждения в систему циркуляции воздуха с механическим побуждением может быть велика, а затраты на введение трубопроводов панельно-лучистого типа в существующие строительные формы и системы изготовления могут быть минимальными.

Кроме того, возможность панельно-лучистого отопления, предоставляемая предлагаемым центральным стволом коммуникаций, дает дополнительную экономию, связанную с практически полным исключением необходимости в затратах на проектирование, приобретение и монтаж независимой дополнительной системы. обеспечивающей возможность осуществления отопления/охлаждения проточным воздухом известным образом, а также формирования вручную системы трубопроводов панельно-лучистого отопления.

Вследствие этого делается предположение, что все затраты на строительство, а также на введение возможности панельно-лучистого отопления и охлаждения могут составлять долю затрат на строительство сооружения известным образом.

В некоторых примерах осуществления изобретения перемещение воздуха через центральный ствол коммуникаций вызывается отрицательным давлением, создаваемым эффектом тяги внутри магистральных вертикальных воздуховодов. Эффект тяги основывается на той закономерности, что горячий воздух поднимается вверх, и чем выше колонна, тем сильнее эффект тяги или поток воздуха в колонне. По мере затягивания воздуха вверх по колонне за счет эффекта тяги, имеется возможность всасывания воздуха из смежных частей здания. В некоторых примерах осуществления изобретения принудительная подача воздуха создается за счет использования природных или механических средств создания отрицательного давления в колоннах возврата воздуха, инициирования и поддержания эффекта тяги. Таким образом можно добиться значительного сокращения габаритных размеров известных применяемых систем HVAC с принудительной подачей воздуха или даже отказаться от их применения.

В некоторых примерах осуществления изобретения через колонны подвода воздуха, предназначенные для предварительного подогрева или охлаждения природного свежего воздуха, в воздушную систему на уровне отметки основания вводится природный свежий воздух. В некоторых примерах осуществления изобретения для осуществления такого предварительного подогрева/предварительного охлаждения в целях дальнейшего повышения экономической эффективности могут применяться геотермальные источники воздуха или жидкости.

Таким образом, в дополнение к значительной экономии, которая может быть достигнута за счет применения предлагаемого модуля в строительстве зданий, применение предлагаемого модуля может давать значительную экономию расходов в период эксплуатации.

Ниже приведено подробное описание изобретения, исключительно в целях его пояснения, на некоторых примерах его осуществления, которые показаны на прилагаемых чертежах.

Понятиецентрального ствола коммуникаций

Настоящее изобретение предусматривает использование понятия, известного как центральный ствол коммуникаций. Как показано на Фигуре 1, центральный ствол коммуникаций, обозначенный общей позицией 100, действует как интегрированный источник нагрева/охлаждения и как канал системы HVAC. В некоторых примерах осуществления изобретения центральный ствол коммуникаций образован смежными модулями 110, которые подробно описаны ниже под заголовком "Модуль".

В некоторых примерах осуществления изобретения центральный ствол 100 коммуникаций имеет стенки 120 или образован этими стенками, состоящими из литого материала с большой тепловой массой, такого как бетон, в которые в процессе литья встроен трубопровод 130 для перекачки текучей среды. В трубопровод 130 подается текучая среда, которая циркулирует через него при температуре, отличающейся от температуры окружающего воздуха, пропускаемого через центральный ствол 100 коммуникаций. В некоторых примерах осуществления изобретения текучая среда циркулирует через трубопровод 130 по замкнутому контуру от центрального ресурса 810 циркуляции текучей среды (Фигура 8).

Воздух содержится и пропускается под давлением через бетонный центральный ствол 100 коммуникаций, без каких бы то ни было дополнительных металлических каналов, для его распределения по всему зданию 400 (Фигура 4) или по его части.

Однако, в отличие от известных систем HVAC с принудительной подачей воздуха, использующих воздуховоды, воздух, пропускаемый через центральный ствол 100 коммуникаций, по существу непрерывно нагревается и охлаждается, главным образом, если не полностью, текучей средой, проходящей через заключенный внутри его стенок трубопровод 130. Стенки 120, состоящие из материала с большой тепловой массой, такого как бетон, со встроенным трубопроводом 130, осуществляют теплопередачу между воздухом, проходящим через центральный ствол 100 коммуникаций, и текучей средой, проходящей через трубопровод 130, температура которой отличается от температуры окружающего воздуха, проходящего через центральный ствол 100 коммуникаций.

Следовательно, центральный ствол 100 коммуникаций может обеспечивать возможность панельно-лучистого отопления с принудительной подачей воздуха, когда температура текучей среды, находящейся в трубопроводе 130, выше, чем температура окружающего воздуха, проходящего через центральный ствол 100 коммуникаций, так что выделяемое трубопроводом 130 тепло излучается через стенку 120 из материала с большой тепловой массой в воздух, проходящий через центральный ствол 100 коммуникаций. За счет этого при отоплении и охлаждении здания бетон оказывается преобразованным из пассивного элемента в динамический элемент.

Аналогичным образом, центральный ствол 100 коммуникаций может обеспечивать возможность панельно-лучистого охлаждения проточного воздуха за счет установления температуры текучей среды в трубопроводе 130 более низкой, чем температура окружающего воздуха, проходящего через центральный ствол 100 коммуникаций, так что происходит излучение тепла от воздуха, проходящего через центральный ствол 100 коммуникаций, через стенку 120 из материала с большой тепловой массой и в текучую среду, циркулирующую через трубопровод 130.

Если, как в некоторых примерах осуществления изобретения, сеть центральных стволов 100 коммуникаций простирается через все здание, то продолжительность периода времени излучения энергии между трубопроводом 130 и воздухом, проходящим через центральные стволы 100 коммуникаций, может обеспечивать возможность эффективного нагрева/охлаждения воздуха, предназначенного для циркуляции через все здание, без первоначального нагрева или охлаждения воздуха и без возврата воздуха к центральному оборудованию для обработки и подачи воздуха, как это выполняется в известных системах HVAC с принудительной подачей воздуха.

Очевидно, что циркуляция нагретой/охлажденной текучей среды в трубопроводах 130 малого диаметра через все центральные стволы 100 коммуникаций является более экономически эффективной, чем циркуляция больших количеств нагретого/охлажденного воздуха вдоль отдельных крупногабаритных систем с подводящими и возвратными каналами на большие расстояния к центральному источнику нагрева, для его нагрева/охлаждения, и обратно. Таким образом, потери на отопление и охлаждение также можно существенно уменьшить.

В некоторых примерах осуществления изобретения возможность панельно-лучистого отопления/охлаждения проточного воздуха может обеспечиваться центральным стволом 100 коммуникаций, образованным стенками 120, по меньшей мере, одна из которых состоит из материала с большой тепловой массой и, по меньшей мере, одна из этих стенок 120 имеет встроенный трубопровод 130.

Модуль

На Фигуре 2 представлена изометрическая проекция примера осуществления удлиненного строительного модуля 110, выполненного в виде цельной конструкции из сборного бетона, имеющей плоскую основную стенку 210 и две плоские боковые стенки 120, выступающие от общей поверхности 211 основной стенки 210 в направлении наружу по существу под прямым углом так, что они расположены на расстоянии друг от друга и выполненные как одно целое с ней.

В некоторых примерах осуществления изобретения боковые стенки 120 выступают от мест, смещенных внутрь от противоположных концов основной стенки 210 так, что образуют выступающие в поперечном направлении наружу крылья 230, имеющие, в некоторых примерах осуществления изобретения, по существу равную ширину d, что придает модулю 110 вдоль его продольной оси в целом двутавровую форму.

В некоторых примерах осуществления изобретения (не показаны) боковые стенки 120 простираются по существу от каждого из противоположных концов основной стенки 210, что придает модулю 110 вдоль его продольной оси в целом П-образную форму.

В некоторых примерах осуществления изобретения в обе боковые стенки 120 встроены трубопроводы 130. В некоторых примерах осуществления изобретения трубопроводы 130 проходят между двумя впускным/выпускным выводами 131, пересекающими боковую стенку 120 модуля 110 на его конце, предназначенными для обеспечения возможности впуска текучей среды в трубопровод 130 и выпуска ее из этого трубопровода. Трубопроводы 130 и впускной/выпускной выводы 131 подробно описаны ниже, в разделе под названием "Панельно-лучистое отопление и охлаждение посредством модулей".

Модуль 110 имеет продольный размер или длину l. Основная стенка 210 может быть ограничена шириной w модуля 110 и боковые стенки 120 могут быть ограничены высотой h модуля 110, как показано на Фигуре 2. В некоторых примерах осуществления изобретения боковые стенки 120 смещены внутрь от противолежащих боковых кромок основной стенки 210 на расстояние d, так что образуются крылья 230 шириной d.

Каждая из боковых стенок 120 имеет обращенную внутрь поверхность 221 боковой стенки и расположенную напротив ее наружную поверхность 222 боковой стенки. которые по существу параллельны. Внутренние поверхности 221 боковых стенок разделены внутренней поверхностью 211 основной стенки, и наружные поверхности 222 боковых стенок разделены наружной поверхностью 212 основной стенки, которая является по существу параллельной внутренней поверхности 211 основной стенки.

В некоторых примерах осуществления изобретения толщина t1 боковых стенок 120, то есть расстояние между внутренней поверхностью 221 боковой стенки и соответствующей наружной поверхностью 222 боковой стенки выбрана такой величины, чтобы она соответствовала применимым строительным нормам. Такой выбор размера легко согласуется с любыми ограничениями, налагаемыми использованием центрального ствола 100 коммуникаций в качестве канала отопления/охлаждения.

В некоторых примерах осуществления изобретения боковые стенки 120 выполнены с небольшим уменьшением поперечного сечения (не показано) между внутренними поверхностями 221 боковых стенок и соответствующими им наружными поверхностями 222 боковых стенок, чтобы облегчить извлечение или вытягивание модуля 110 из строительных форм 300 (Фигура 3), как указано в данном описании изобретения, без существенного влияния на в целом "перпендикулярность" боковых стенок 120 относительно основной стенки 120.

В некоторых примерах осуществления изобретения место пересечения внутренней поверхности 211 основной стенки с одной из поверхностей 221, 222 боковых стенок или ими обеими может быть скруглено для повышения прочности, более красивого с эстетической точки зрения внешнего вида и для простоты очистки поверхностей 211, 221, 222 стенок, а также для облегчения извлечения бетона из формы 300.

В некоторых примерах осуществления изобретения как ширина w основной стенки 210, так и высота h боковых стенок 120 модуля 110 могут быть кратными размеру М модуля, с коэффициентами, обозначаемыми как пир, соответственно. В некоторых примерах осуществления изобретения глубина d, на которую боковые стенки 120 могут быть смещены в направлении внутрь от противолежащих боковых кромок основной стенки 210, также может быть кратным размеру М модуля с коэффициентом q. В некоторых примерах осуществления изобретения коэффициенты n, р, q или любая комбинация любых из них могут быть целыми или полуцелыми числами.

В некоторых примерах осуществления изобретения, для обеспечения соответствия требованиям конструктивных норм для типичного североамериканского строительного объекта коммерческого назначения, размер М модуля может колебаться от 32 дюймов (80 см) до 36 дюймов. В некоторых примерах осуществления изобретения, для других стран, размер М модуля может быть равен 90 см.

В некоторых примерах осуществления изобретения, опять-таки, для соответствия конструктивным нормам, при таком размере М модуля, модуль 110, пригодный для использования в качестве поперечного элемента 410 (Фигура 4), может иметь ширину w основной стенки 210 с коэффициентом n, равным 4, высоту h боковых стенок 120, с коэффициентом p, равным 1, и ширину d крыльев 230, с коэффициентом q, равным 0,5. Соответственно, расстояние 5 (Фигура 2) между боковыми стенками 120 может иметь коэффициент, по существу в 3 раза превышающий размер М модуля. В некоторых примерах осуществления изобретения модуль 110 может иметь длину l в пределах от 10 до 20 метров.

Изготовление модулей

Как показано на Фигуре 3, в некоторых примерах осуществления изобретения модуль 110 может быть отформован путем выливания бетона вокруг встраиваемого трубопровода 130 в удлиненную форму 300. Форма 300 представляет собой опалубочную форму, которая по существу воспроизводит размеры боковых стенок 120 (обращенных в направлении вниз в форму 300) и основной стенки 210, в которую может быть вылит бетон до верха формы 300 так, что образуются основная стенка 210 и боковые стенки 120 модуля 110.

Форма 300 включает в себя две расположенные на расстоянии друг от друга удлиненные канавки 301 и опалубку 303 для формования основной стенки, начинающуюся от открытых верхних концов углубленных канавок 301. Каждая из углубленных канавок 301 образует удлиненную полость 302 для формования боковой стенки, которая по существу воспроизводит размеры боковых стенок 120 модуля 110, изготавливаемого при помощи формы 300. Опалубка 303 для формования основной стенки образует полость 304 для формования основной стенки, которая по существу воспроизводит размеры основной стенки 210 модуля 110, изготавливаемого при помощи формы 300. Полость 304 для формования основной стенки сообщается с каждой из полостей 302 для формования боковой стенки, что дает возможность заполнять каждую из полостей 302 для формования боковой стенки и полость 304 для формования основной стенки при выливании незатвердевшего бетона в форму 300, чтобы изготовить модуль 110.

В некоторых примерах осуществления изобретения длина формы 300 превышает максимальную длину l модуля 110. Длина l модулей 110 может колебаться в зависимости от их целевого назначения. Модули 110 меньшей длины могут быть получены посредством вставления в форму 300 поперечных перемычек 310, делящих форму 300 в продольном направлении, которые образуют в форме 300 по меньшей мере один отсек и сдерживают бетон, выливаемый в отсек, от заполнения им формы 300 за пределами этого отсека. Модули 110 меньшей длины могут быть получены также путем ограничения другими средствами протяженности в продольном направлении, до которой растечется выливаемый бетон.

Форма 300, показанная на фигуре 3, может обеспечить создание модуля 110 двутаврового профиля с выступающими поперечно наружу крыльями 230. В некоторых примерах осуществления изобретения это осуществляется за счет выступа формы 300 вбок за пределы по меньшей мере одной наружной стороны, по меньшей мере, одной из углубленных канавок 301 с образованием по меньшей мере одной полости 305 для формования крыла. В таких примерах осуществления изобретения по меньшей мере одна полость 305 для формования крыла позволяет формование по меньшей мере одного крыла 230, которое выступает за пределы боковых стенок 120. В некоторых примерах осуществления изобретения форма 300 выступает вбок за пределы наружных сторон обеих углубленных канавок 301, образуя одну полость 305 для формования крыла на каждой стороне формы 300, что позволяет изготовить при помощи этой формы модуль 110 двутаврового профиля.

В некоторых примерах осуществления изобретения в канавках 301 могут быть размещены закладные детали 307, чтобы выливаемый бетон заполнял только ту часть полости 302 для формования боковой стенки, которая находится над закладной деталью. Таким образом, высота h боковых стенок 120, образованных при помощи формы 300, может быть уменьшена. Однако из-за того, что высота h боковых стенок 120, достигаемая в данной форме 300, ограничена, необходимо принять меры по определению подходящей глубины формы 300 (а также ширины опалубки 303 для формования основной стенки), чтобы обеспечить возможность формования в форме 300 модулей подходящего размера.

В некоторых примерах осуществления изобретения, с соблюдением рассмотренных в данном описании изобретения незначительных ограничений, налагаемых добавлением трубопроводов 130, описываемых здесь, которые тоже могут быть размещены в форме 300, чтобы встроить их в бетон при его выливании, для формования модуля 110, в форме 300 могут быть размещены стальные армирующие стержни 320 и стальная арматурная сетка 330 или и то и другое, которые встраивают в бетон при его выливании для формования модуля 110. В некоторых примерах осуществления изобретения армирующие стержни 320 в бетоне могут быть предварительно напряжены.

Модуль 110 представляет собой составное цельное изделие многоцелевого назначения, которое может изготавливаться в большом количестве с самыми различными длинами l с использованием одной единственной формы 300, не принимая во внимание возложенную на него функцию и независимо от того, в каком здании 400 или сооружении, проекте или стране он может использоваться.

Изготовление модуля 110 с шириной кратной ширине w, и высотой, кратной высоте h, может предполагать применение соответствующего ряда форм 300 подходящих размеров. В некоторых примерах осуществления изобретения для изготовления модулей 110, различающихся по высоте h, ширине w, ширине d, толщине t или комбинации любых из этих величин, может применяться одна форма 300; в примере, не имеющем ограничительного характера, форма 300 может иметь глубину, соответствующую максимальной высоте h модуля 110, и при такой форме 300 могут быть изготовлены модули 110 меньшей высоты h за счет помещения в части формы 300, соответствующие боковым стенкам 120, закладных деталей 307, высота которых по существу равна разности относительных высот в канавках 301 формы 300 и боковой(ых) стенки(нок) 120, чтобы вытеснить бетон из таких частей.

Возможность получения кратных размеров модуля 110 обеспечивает приспособляемость к обслуживанию широкого диапазона планов и компоновок зданий, требуемых (в географическом, культурном и архитектурном плане) многообразием мира коммерции, в том числе включая применение в качестве горизонтальных поперечных элементов 410 (Фигура 4) пола/потолка, или же в качестве горизонтальной балки 1020 (Фигура 10) или вертикальных колонн 1030 (Фигура 10) или, и того, и другого, как рассмотрено в описываемых здесь примерах осуществления изобретения.

В некоторых примерах осуществления изобретения, из-за модульного исполнения модуля 110, используется (и повторно используется на протяжении ряда лет в пределах того же самого места строительства и в параллельном и/или последующем проекте) одна единственная универсальная форма 300. В связи с этим, форма 300 может быть сравнительно более дорогостоящей, но высококачественной и точной открытой стальной формой, которая является виброуплотненной и затертой для обеспечения точного соблюдения размеров и высококачественной окончательной отделки поверхности, как внутренних стенок 211, 221, так и наружных стенок 222, что в большинстве случаев невозможно осуществить обычно применяемыми методами бетонирования. Несмотря на более высокую стоимость формы 300, ее многократное использование в процессе изготовления делает ее менее дорогостоящей, чем формование бетона в однократно используемых деревянных опалубочных конструкциях, что является трудоемким и ведет к образованию отходов. Для специалистов в данной области техники очевидно, что бетонирование в стальной форме 300 позволяет получить по существу более высокую степень отделки поверхности в сравнении с ее степенью отделки, достигаемой при бетонировании с использованием обычно применяемых деревянных опалубок. Такие окончательные отделки поверхностей могут согласовываться с внутренней отделкой, такой как окраска, ткани или обои, или с внешней отделкой, такой как окраска или облицовка бетонных поверхностей, отделка деревом, алюминием, поливинилхлоридным покрытием, кирпичом или камнем, без существенной или какой бы то ни было дополнительной подготовки поверхности.

Модульная концепция допускает высокую степень повторяемости аналогичных модулей 110 и возможность сочленения одного модуля 110 с другим в бесконечном множестве вариантов компоновок модулей 110 и обеспечивает возможность оснащения каждого модуля 110 по существу идентичными змеевидными трубопроводами 130, обладающими способностью панельно-лучистого отопления/охлаждения. Ввиду того, что трубопроводы 130 предварительно проектируются, предварительно изготавливаются на заводе, выпускаются серийно, и затем укладываются на место в форму 300, предназначенную для составного предварительно спроектированного и предварительно изготовленного строительного изделия, перед осуществлением бетонирования, как на трубопроводы 130, так и на модули 110 приходятся общие расходы на материалы, трудозатраты, расходы на транспортировку и монтаж, которые могут обеспечить существенное снижение общей стоимости здания 400.

В некоторых примерах осуществления изобретения форма 300 может быть предоставлена пользователям как часть комплекта, включающего некоторое количество выливаемого бетона и форму 300. В состав комплекта могут быть включены дополнительные компоненты, такие как закладные детали 305, предназначенные для введения в полость 305 для формования крыльев, распорные закладные детали 307, предназначенные для размещения в канавках 301, поперечные перемычки 310, армирующие стержни 320 и арматурная сетка 330, предназначенные для встраивания в бетон, выливаемый в форму 300, и трубопровод 130, встраиваемый в боковую стенку 120 модуля 110.

Таким образом, использование составного модуля 110, в том числе тогда, когда он изготавливается с использованием формы 300, может исключить необходимость в наличии ряда слоев конструкционных материалов и выполнении ряда трудоемких работ. Благодаря этому может быть достигнуто улучшение показателя отношения издержек к прибыли, как в плане качества, так и в плане количества, в сравнении с известными методами, осуществляемыми на стройплощадке. Этот способ может обеспечить по существу исключение бетонирования на месте проведения строительных работ и применения многослойных строительных материалов, а также выполнения трудоемких работ на месте производства строительных работ.

В некоторых примерах осуществления изобретения П-образный модуль может быть изготовлен с использованием аналогичной формы (не показано), в которой боковые стороны опалубки 303 для формования основной стенки могут быть увеличенной высоты и уменьшенной ширины по сравнению с модулем 110 двутаврового профиля, что обеспечивает возможность формования основной стенки 210 так, что она не выступает за пределы боковых стенок 120. В некоторых примерах осуществления изобретения форма 300 может быть применена для выполнения П-образных модулей с размещением закладных деталей 306 в полостях 305 для формования крыльев, чтобы удерживать бетон от заполнения им формы 300 внутри полостей 305 для формования крыльев.

Как рассмотрено в разделах, приведенных ниже, в некоторых примерах осуществления изобретения П-образные модули могут быть применены как балки 1020 (Фигура 10) или колонны 1030 (Фигура 10), или как и то и другое. В таких примерах осуществления изобретения такие П-образные модули являются несущими элементами конструкции и, вследствие этого, их размеры будут отличаться от размеров двутавровых модулей 110, применяемых в качестве поперечных элементов 410 (Фигура 4), рассмотренных в следующем разделе. Таким образом, весьма маловероятно применение общей формы 300 для получения, как модулей 110 двутаврового профиля, применяемых в качестве поперечных элементов 410, так и П-образных модулей, применяемых в качестве балок 1020 и колонн 1030.

Использование модулей в качестве поперечных элементов

Как видно из Фигуры 4, в некоторых примерах осуществления изобретения, в дополнение к своей функции служить основным источником отопления и охлаждения, при помощи встроенного трубопровода панельно-лучистого отопления/охлаждения, модуль 110 может использоваться как поперечный элемент 410 пола/потолка здания 400, опирающийся на каждом конце на по существу горизонтальную поперечную балку 420, которая может опираться на каждом конце на по существу вертикальную колонну 430. При такой конфигурации воздух нагревается и охлаждается на протяжении всей длины каждого модуля 110. Он может служить в качестве основного источника нагрева и охлаждения, так что в некоторых примерах осуществления изобретения к центральному ресурсу 810 (Фигура 8) для циркуляции текучей среды возвращается только излучающая текучая среда, циркулировавшая через трубопроводы 130.

В некоторых примерах осуществления изобретения в боковых стенках 120 модуля 110 могут быть выполнены пазы 510 (Фигура 5), каждый из которых предназначен для размещения в нем балки 420. В некоторых примерах осуществления изобретения балки 420 опираются на выступы 431 колонны 430. В некоторых примерах осуществления изобретения по меньшей мере один из поперечных элементов 410 может опираться по меньшей мере в одной промежуточной позиции 1040 (Фигура 10) на балку 420. В некоторых примерах осуществления изобретения по меньшей мере одна из балок 420 может опираться по меньшей мере в одной промежуточной позиции (не показано) на колонну 430.

При таком применении модуль 110 может быть ориентирован так, что его продольная ось ориентирована по существу горизонтально, при этом его боковые стенки 120 спускаются вниз от основной стенки 210. Таким образом, основная стенка 210 поперечного элемента 410 может образовывать по существу горизонтальную поверхность, образующую часть потолка нижнего этажа и, одновременно с этим. часть элемента крыши или часть пола верхнего этажа здания 400, в зависимости от обстоятельств. В случае использования в качестве части пола, поперечные элементы 410 могут быть плакированы слоем 11 настила пола из литого бетона или другим подходящим материалом для настила пола. В некоторых примерах осуществления изобретения для такого слоя 11 настила пола тоже может быть применено панельно-лучистое отопление/охлаждение путем расположения сверху поперечных элементов 410 по меньшей мере одного трубопровода (не показано), встраиваемого в слой 11 настила пола из литого бетона и заполняемого нагреваемой или охлаждаемой текучей средой (сообразно обстоятельствам) известным способом.

В некоторых примерах осуществления изобретения каждый поперечный элемент 410 простирается в продольном направлении. В некоторых примерах осуществления изобретения длина l модулей 110, используемых в качестве поперечных элементов 410, может быть заключена в пределах от 10 до 20 метров. Этот размер иногда зависит от величины пролетов между опорами, используемых для стоянки автотранспорта, которая диктует величину пролета между опорами и кратные ему размеры во всем здании 400.

В некоторых примерах осуществления изобретения поперечные элементы 410 простираются по существу на половину ширины опорной балки 420, что обеспечивает возможность прохождения сверху с опорой на часть балки 420 второго поперечного элемента 420 параллельно и, в некоторых примерах осуществления изобретения, коллинеарно с первым упомянутым поперечным элементом 410.

Ряд поперечных элементов 410 расположен в общей плоскости так, что боковые стенки 120 смежных поперечных элементов по существу параллельны и расположены рядом с другом, как показано на Фигуре 4. В некоторых примерах осуществления изобретения смежные поперечные элементы 410 могут быть смещены относительно друг друга в продольном направлении (показано в виде примера на Фигуре 10).

В некоторых примерах осуществления изобретения расстояние между боковыми стенками 120 смежных поперечных элементов 410 может представлять целое кратное размера М модуля.

В некоторых примерах осуществления изобретения ширина d крыльев 230 может быть равной полуцелому кратному размера М модуля. В некоторых примерах осуществления изобретения ширина d крыла 230 может быть равной М/2, так что расстояние между боковыми стенками 120 смежных поперечных элементов 410 может быть равным размеру М модуля, то есть М=2d. В некоторых примерах осуществления изобретения расстояние ж между боковыми стенками 120 поперечного элемента 410 в 3 раза превышает размер М модуля.

Когда поперечные элементы 410 расположены рядом друг с другом таким образом, что образуют конструкцию потолка/пола, крыло 230 и смежная боковая стенка 120 на каждой стороне каждого модуля 110 образуют центральный ствол 100 коммуникаций, простирающийся между смежными потолочными сводами 450 параллельно им.

В некоторых примерах осуществления изобретения высота h боковых стенок 120 может быть по существу равной 0,8 м и ширина d крыльев 230 может быть по существу равной 0,4 м, в результате чего образуется центральный ствол 100 коммуникаций по существу шириной 0,8 м и высотой 0,8 м.

В некоторых примерах осуществления изобретения расстояние s между боковыми стенками 120 поперечного элемента 410 является большим по сравнению с шириной 2d центрального ствола 100 коммуникаций, так что в целом с эстетической точки зрения создается эффект высокого сводчатого потолка, периодически прерываемый сравнительно узкими центральными стволами 100 коммуникаций. Как лучше всего видно на Фигуре 5, на которой показаны поперечные элементы 410 в виде снизу в перспективе, в некоторых примерах осуществления изобретения сводчатые потолочные элементы 450 используют преимущество, даваемое высотой h боковых стенок 120, которое обычно утрачивается, например, когда известным способом

сооружаемые здания или плиты с двутавровыми элементами оснащаются подвесными потолками по всей их площади. Следовательно, в случае исключения подвесного потолка суммарная внутренняя высота каждого этажа здания выше.

Вышеупомянутый эстетический эффект может быть усилен окрашиванием открытых поверхностей 211, 221 сводчатых потолочных элементов 450, введением элементов 720 косвенного освещения (Фигура 7), направлением света вверх на такие открытые поверхности 211, 221 сводчатых потолочных элементов 450 (что обеспечивает возможность отражения в направлении вниз рассеянного света) или любой комбинацией любых из этих мер. В некоторых примерах осуществления изобретения по меньшей мере один элемент 720 косвенного освещения закреплен к дальнему концу боковой стенки 120 так, что выступающие вверх дефлекторы 721 отражают свет вверх по направлению к сводчатому потолочному элементу 450, что по существу не сказывается отрицательно на эффекте высоких, широких потолков. В некоторых примерах осуществления изобретения такой осветительный элемент 720 может представлять собой осветительный прибор с лампой накаливания, галогенной лампой или люминесцентной лампой или другой подходящий источник освещения.

В некоторых примерах осуществления изобретения между соседними осветительными приборами 720 с опорой на них может быть установлен поперечный осветительный прибор 722, чтобы направить дополнительный свет на сводчатые потолочные элементы 450 и образовать поверхность для крепления внутренних перегородок 735, имеющих по существу такую же высоту, как и перегородки 735, которые крепятся к нижней стороне боковых стенок 120. В некоторых примерах осуществления изобретения такой осветительный прибор 722 может представлять собой осветительный прибор с лампой накаливания, галогенной лампой или люминесцентной лампой или другой подходящий источник освещения.

Центральные стволы коммуникаций, образованные из поперечных элементов

Как видно из Фигур 5, 6 и 7 и как описано выше, в некоторых примерах осуществления изобретения центральные стволы 100 коммуникаций могут быть образованы расположением поперечных элементов 410 рядом. При такой конфигурации расположенные встык крылья 230 соседних поперечных элементов 410 образуют верхнюю стенку центрального ствола 100 коммуникаций, и каждая из соседних боковых стенок 120 каждого соседнего поперечного элемента 410 образует боковую стенку центрального ствола 100 коммуникаций. Образованный таким образом центральный ствол 100 коммуникаций представляет собой удлиненное пространство, простирающееся вдоль длины соседних поперечных элементов 410, имеющее прямоугольное поперечное сечение с шириной 2d и высотой h, как показано на Фигуре 6. В некоторых примерах осуществления изобретения, в частности в примерах, где 2d=h, центральный ствол 100 коммуникаций имеет по существу прямоугольное поперечное сечение.

В некоторых примерах осуществления изобретения (не показано) ширина 2d центрального ствола 100 коммуникаций по существу такая же, как и ширина в том же направлении колонны 430, и поперечные элементы 410 расположены таким образом, что центральный ствол 100 коммуникаций по существу расположен в одну линию с каждой колонной 430. Этим обеспечивается возможность выступания сводчатых потолочных элементов 450 за пределы колонн 430 вблизи них, чтобы свести к минимуму теневые зоны и усилить эффект высоких, широких потолков.

В некоторых примерах осуществления изобретения центральные стволы 100 коммуникаций простираются вдоль поверхности пола/потолка, образованной поперечными элементами 410 в местах, находящихся между колоннами 430.

Как видно из Фигуры 7, в некоторых примерах осуществления изобретения центральный ствол 100 коммуникаций может применяться для создания системы 730 распределения воздуха, такой как система с переменным расходом воздуха (VAV). В некоторых примерах осуществления изобретения воздух принудительно пропускается через центральный ствол 100 коммуникаций под действием центрального устройства 910 для принудительной подачи воздуха (Фигура 9).

В некоторых примерах осуществления изобретения части определенного центрального ствола 100 коммуникаций могут быть разделены одной или более разделительных перегородок 850 (Фигура 8), проходящих, или поперечно, или продольно относительно центрального ствола 100 коммуникаций и ориентированных вертикально или горизонтально, так что одна часть может быть предназначена и сконфигурирована для пропускания воздуха в направлении, противоположном направлению пропускания воздуха в другой части. Такие разделительные перегородки 850 образуют места стыка воздушных потоков (не показаны) в центральных стволах 100 коммуникаций или между центральными стволами 100 коммуникаций или и в том и в другом.

В некоторых примерах осуществления изобретения в центральных стволах 100 коммуникаций могут быть размещены другие устройства для кондиционирования воздуха, такие как устройства регулировки влажности воздуха, электронные устройства или устройства для очистки воздуха или увлажнители воздуха.

В некоторых примерах осуществления изобретения терморегулируемые приводные демпферы 1140 (Фигура 11), которые могут приводиться в действие термостатами, могут быть установлены в местах стыка центральных стволов 100 коммуникаций, чтобы управлять нагреваемым или охлаждаемым воздухом и передавать его от одного центрального ствола 100 коммуникаций к другому, или в местах стыка и балок 420, и колонн 430, чтобы по существу выровнять температуру в здании, выделить определенные области для конкретных температурных условий, или для рециркуляции или выпуска воздуха, сообразно обстоятельствам.

В некоторых примерах осуществления изобретения нижние края боковых стенок 120 соседних модулей 110, образующих центральный ствол 100 коммуникаций, могут быть закрыты по меньшей мере одной панелью или потолочной плиткой 710, которая служит для того, чтобы по существу запретить неконтролируемое прохождение вниз воздуха, пропускаемого через воздухораспределительное устройство 730. Такие панели 710 могут включать звукоизолирующую плитку подвесного потолка, гипсовую панель или другие подходящие панельные материалы, которые крепятся к боковым стенкам 120 методами, известными в данной области техники. Панели 710 могут быть прикреплены к нижней стороне дальнего конца боковых стенок 120 или к сторонам дальних концов боковых стенок (не показано).

В некоторых примерах осуществления изобретения воздухораспределительное устройство 730 может содержать продольный желоб 731, который проходит частично или в целом вдоль длины центрального ствола 100 коммуникаций. В некоторых примерах осуществления изобретения желоб 731 является открытым в направлении вниз и ведет в продольный зазор 733 в панели 710 для обеспечения воздушного сообщения между центральным стволом 100 коммуникаций и пространством здания под панелью 710. В некоторых примерах осуществления изобретения желоб 731 сходится на конус на своем протяжении в направлении вниз к панели 710. Желоб 731 окружает зазор 733 и направляет поток воздуха через зазор 733.

В некоторых примерах осуществления изобретения ряд продольных демпферов 732 системы с переменным расходом воздуха, расположенных в одну линию встык, по существу занимает зазор 733 в панели 710 вдоль протяженности в продольном направлении желоба 731. В некоторых примерах осуществления изобретения каждый из демпферов 732 имеет возможность перемещения между закрытым положением, в котором по существу запрещен выход воздуха из центрального ствола 100 коммуникаций через зазор 733, и открытым положением, в котором разрешен выход воздуха из центрального ствола 100 коммуникаций через зазор 733, который в противном случае занимается демпфером 732, например, путем опорожнения наполненных воздухом сильфонов.

В некоторых примерах осуществления изобретения управление перемещением демпферов 732 между открытым и закрытым положениями осуществляется механическим или пневматическим путем. В некоторых примерах осуществления изобретения такое перемещение контролируется датчиком состояния окружающей среды (не показан), который, в некоторых примерах осуществления изобретения, может представлять собой термостат, чтобы обеспечить возможность местного нагрева или охлаждения области путем ввода теплого или холодного воздуха через отверстие, когда демпфер 732 находится в открытом положении.

В некоторых примерах осуществления изобретения для обеспечения возможности отклонения воздуха в ряде направлений внутри воздухораспределительного устройства 730 может быть предусмотрено наличие небольшого отлива 734. В некоторых примерах осуществления изобретения отлив 734 может обеспечивать точку крепления для перегородок 735 в пространстве здания, находящемся ниже.

Как лучше всего видно из Фигур 5 и 6 и, в частности, из Фигуры 7, в некоторых примерах осуществления изобретения центральный ствол 100 коммуникаций может также применяться для того, чтобы не было видно механических и электрических систем, размещенных внутри центрального ствола 100 коммуникаций. В некоторых примерах осуществления изобретения такие механические системы могут включать в себя систему 740 пожаротушения или по меньшей мере один канал связи для инженерных сетей и распределительную коробку 750 или любую комбинацию любых из них в самых разных конфигурациях, один пример которых, не имеющий ограничительного характера, показан.

В некоторых примерах осуществления изобретения система 740 пожаротушения может содержать продольный трубопровод 741 системы пожаротушения, проходящий по существу вдоль длины центрального ствола 100 коммуникаций. Трубопровод 741 системы пожаротушения вмещает запасы находящейся под давлением огнегасящей среды, которой, в некоторых примерах осуществления изобретения, могут быть вода, пена, халон или любое другое подходящее вещество или любая комбинация любых их них. Периодически вдоль длины трубопровода 741 системы пожаротушения может проходить в поперечном направлении наружу от трубопровода 741 системы пожаротушения по меньшей мере один вспомогательный трубопровод 741, идущий по существу в направлении вниз до контакта с головкой 743 спринклера, расположенной так, что она проходит сквозь панель 710, чтобы обеспечить возможность распространения средства для пожаротушения в направлении вниз.

Разнообразные инженерные каналы 750 связи могут быть установлены в, или намотаны на центральные стволы коммуникаций 100, или и то и другое. Не имеющими ограничительного характера примерами таких каналов 750 связи могут служить электрические силовые кабели, телефонный кабель, кабели сети Интернет, газопроводы подачи природного газа, подводящие трубопроводы водопроводно-канализационной сети, возвратные трубопроводы водопроводно-канализационной сети. трубопроводы подачи сжатого воздуха, вентиляционные каналы для лабораторий или промышленных помещений, кабели для аудио- и видеосистем. акустические кабели, кабели для бытовой или учрежденческой автоматизации, кабели системы тревожной сигнализации, короба или желоба для удержания таких кабелей трубопроводов или любая комбинация любых из них. Эти каналы 750 связи служат для маршрутизации таких инженерных сетей по зданию 400 для того, чтобы на всей территории здания 400 существовал доступ к электрическому оборудованию, средствам дистанционной связи, сетям связи, средствам отопления, средствам охлаждения, водопроводно-канализационным сетям, системе подачи сжатого воздуха. вентиляционной системе, аудио- и видео системам, средствам автоматизации, средствам тревожной сигнализации и т.п. в надлежащих местах и подходящим образом для использования в помещениях здания на каждом этаже здания 400. Из-за больших габаритных размеров центрального ствола 100 коммуникаций, эти каналы 750 связи по существу не препятствуют перемещению воздуха.

Панельно-лучистое отопление и охлаждение посредством модулей

Использование бетона в качестве основного компонента конструкции модуля 100 дает некоторые преимущества в отношении отопления и охлаждения. Бетон известен как материал, обладающий высокой способностью поглощать и сохранять тепло и является одной из основных составных частей тепловой массы здания 400. Таким образом, бетонная конструкция модуля 100 действует как аккумуляторные батареи для хранения энергии и как интегральный радиатор тепловой массы.

Тепловая масса считается мерилом способности здания аккумулировать, регулировать и рассеивать внутреннее тепло. Здание с большой тепловой массой будет медленно нагреваться, но и, наряду с этим, также медленно охлаждаться. Для целей энергосбережения это считается целесообразным, потому что здание эффективно действует подобно батареи отопления/охлаждения в том смысле, что оно медленно аккумулирует и медленно отдает тепло, ослабляя колебания температуры. Таким образом, здания 400, состоящие преимущественно из бетона, такие как здания, сооруженные с использованием модуля 100, имеют большую тепловую массу, особенно по сравнению с металлическими каналами, стальными конструкциями или наружными оболочками зданий, состоящими из пустотелого бетона или кирпича или состоящими из деревянных или металлических стоек каркаса из тонкостенных профилей, покрытых сухой штукатуркой.

Способность бетона поглощать, сохранять и выделять излучаемое тепло или холод внутри центральных стволов 100 коммуникаций для изменения температуры окружающей среды внутри центральных стволов 100 коммуникаций и температуры окружающей среды внутри всего здания 400 по меньшей мере частично обусловлена всей комбинированной конструкцией, включая центральные стволы 100 коммуникаций, которые имеют предварительно обработанную начисто открытую бетонную поверхность. Это значит, что на всей территории здания 400 бетонная поверхность является окончательной поверхностью, что дает возможность по существу максимально использовать закономерность удержания и выделения количества тепла.

Хотя подвод энергии к теплоемкому бетону осуществляется обычным путем пассивными средствами, такими как солнечное тепло и дневной свет, преимущества от использования модуля 100 из теплоемкого бетона увеличиваются за счет встраивания в боковые стенки 120 непрерывных отрезков тонкостенного трубопровода 130, предназначенного для содержания в нем текучей среды с температурой, отличающейся от температуры окружающего воздуха, проходящего через образованный модулем 110 центральный ствол 100 коммуникаций, и достаточной для излучения или удерживания требуемого количества тепла.

В некоторых примерах осуществления изобретения трубопровод 130 может представлять собой трубопровод диаметром ½ дюйма, ¾ дюйма или 1 дюйм, состоящий, как правило, из эластичной пластмассы. В некоторых примерах осуществления изобретения трубопровод 130 проходит по существу в виде змеевика несколько раз вдоль длины l модуля 110 по существу с разнесением по всей боковой стенке 120 модуля 110.

В некоторых примерах осуществления изобретения трубопровод 130 проходит между двумя впускным/выпускным выводами 131, пересекающими боковую стенку 120 модуля 110 на его конце. В некоторых примерах осуществления изобретения впускной/выпускной выводы 131 каждого модуля 110 расположены около общего конца, или противоположных концов продольной оси модуля 110 или, в некоторых примерах осуществления изобретения, снаружи внутренней боковой стенки 221.

В некоторых примерах осуществления изобретения впускной/выпускной вывод 131 может содержать стыковое соединение, включающее соединительную муфту, закрепленную одним или более компрессионными кольцами и/или сваркой, кран, гибкий трубопровод, клапан или соединение с наружной (охватываемой) резьбой или соединение с внутренней (охватывающей) резьбой.

Трубопровод может быть заполнен текучей средой, такой как, в примере, не имеющем ограничительного характера, водой или гликолем или любой их комбинацией, которые могут удерживаться в трубопроводе 130 и циркулировать через него при температуре, отличающейся от температуры воздуха модуля 110.

Обеспечение прохождения текучей среды через трубопроводы 130 модуля 100 при температуре, отличающейся от температуры воздуха, проходящего через центральный ствол 100 коммуникаций, образованный модулем 110, обеспечивает придание способности дополнительного нагрева или охлаждения или и того и другого собственной тепловой массе модуля 110.

В летнее время поглощение тепловой энергии боковыми стенками 120 каждого модуля 110, например, но не обязательно, в течение дня, будет иметь тенденцию замедляться за счет сравнительно более холодной ночной температуры с предыдущего вечера. Этот свойственный летней поре эффект охлаждения может усиливаться вследствие циркуляции охлажденного воздуха через трубопровод 130.

В зимнее время стенки 210, 120 модуля 110 поглощают и излучают тепло, например, но не обязательно, в течение дня. Эффект нагревания, характерный для зимнего времени, может быть усиливаться вследствие циркуляции нагретой текучей среды через трубопровод 130 в боковой стенке 120, например, посредством подачи в трубопровод 130 текучей среды из ресурса 810 (Фигура 8) для циркуляции текучей среды, такого как, в примере, не имеющем ограничительного характера, водонагреватель. По мере понижения температуры окружающей среды, как например, но не только, в ночное время, модуль 110 выделяет это тепло с внутренней стороны (и, в некоторой степени, с наружной стороны) внутри здания 400 и замедляет охлаждающий эффект изменения температуры.

В случае применения модуля 110 по существу так, как указано в данном описании изобретения, в элементе 410 потолка/пола, в котором центральные стволы 100 коммуникаций образованы между ближними боковыми стенками 120 соседних модулей 110, и в случае, если воздух принудительно подается через такие центральные стволы 100 коммуникаций, за счет чего достигается принудительное отопление или охлаждение, или и то и другое, помещений здания ниже сводчатого потолочного элемента 450, за счет собственной теплоаккумулирующей способности модуля 110, дополняемой введением текучей среды с температурой, отличающейся от температуры окружающего воздуха, пропускаемого через центральный ствол 100 коммуникаций, образованный модулем 110, через трубопроводы 130 в боковых стенках 120, происходит нагрев или охлаждение, в зависимости от конкретного случая, воздуха, проходящего по существу горизонтально через центральный ствол 100 коммуникаций, образованный модулем 110, который может снять, или в некоторых примерах осуществления изобретения по существу уменьшить или дополнить обычную нагрузку при нагреве/охлаждении приходящуюся на систему HVAC (не показано).

В некоторых примерах осуществления изобретения заключение трубопроводов 130 целиком в боковые стенки 120 модуля 110, включая, в частности, предварительную заливку на всем их протяжении бетоном в форме 300, как описано в отношении Фигуры 3, означает, что введение трубопроводов 130 практически не сказывается отрицательно на конструкции или визуальном восприятии здания 400.

Использование подвижных приводных демпферов 1140 может способствовать управлению прохождением воздуха к частям здания 400, обслуживание которых без этого не представляется возможным. Это может способствовать перемещению воздуха из части здания 400 с одной температурой в другую часть здания 400, где температура другая, или механическими средствами или за счет действия сил, создаваемых естественной вентиляцией, как указано в данном описании изобретения.

Контур(ы) циркуляции текучей среды

Как лучше всего видно из Фигуры 8, в некоторых примерах осуществления изобретения текучая среда, проходящая через трубопроводы 130 в модулях 110, с температурой, отличающейся от температуры окружающего воздуха, проходящего через центральный ствол 100 коммуникаций, образованный модулем 110, может циркулировать через все здание 400 в одном или более контуров циркуляции текучей среды. В некоторых примерах осуществления изобретения контур циркуляции текучей среды может включать следующее:

Текучая среда может подаваться от источника 811 текучей среды, такого как резервуар или бак, и циркулировать вдоль по меньшей мере одного контура циркуляции при помощи устройства 812 для циркуляции, такого как насос (не показан). Источник 811 текучей среды может быть размещен в одном центральном месте в здании 400, или по территории здания 400 может быть распределено много более мелких источников 811 текучей среды. В некоторых примерах осуществления изобретения температура текучей среды может быть установлена или поддерживаться, или и то и другое, отличной от температуры окружающей среды модуля 110 при помощи установки 813 нагрева/охлаждения, такой как обычно применяемые баковый водонагреватель с масляным, газовым или электрическим подогревом, бойлер, проточный или безъемкостный водонагреватель, панель солнечных элементов для нагрева змеевика с текучей средой, установка кондиционирования воздуха, холодильный агрегат, тепловой насос, геотермальный тепловой насос для перекачки сравнительно более теплой воды из зоны, находящейся ниже поверхности земли, в зимний период и сравнительно более холодной текучей среды в летний период, или любая их комбинация. В случае использования в качестве установки 813 нагрева/охлаждения гелиотехники, геотермальной техники или другой техники восполнения энергии, трубопровод 130 по меньшей мере в одной боковой стенке 120 модуля 110, служащего в качестве центрального ствола 100 коммуникаций, обеспечивает получение системы распределения возобновляемой или "зеленой" энергии.

В некоторых примерах осуществления изобретения источник 811 текучей среды, устройство 812 для циркуляции, установка 813 нагрева/охлаждения (показаны вместе как ресурс 810 циркуляции текучей среды) или любая комбинация любых из них могут быть составной частью общего элемента, такого как, в частности, баковый водонагреватель. В некоторых примерах осуществления изобретения источник 811 текучей среды, устройство 812 для циркуляции, установка 813 нагрева/охлаждения или любая комбинация любых из них могут быть все расположены в одном месте, или в непосредственной близости друг от друга, или в одном или нескольких удобных местах на территории здания 400 или в непосредственной близости от него, как, в частности, котельная в подвальном помещении или на крыше.

Текучая среда может подаваться к впускному выводу 131 по меньшей мере одного трубопровода 130 по меньшей мере в одном модуле 110, образующем по меньшей мере один центральный ствол 100 коммуникаций по меньшей мере одного этажа здания 400, при помощи подводящего трубопровода или ряда подводящих трубопроводов 840, состоящих в жидкостной связи с ресурсом 810 для циркуляции текучей среды. В каждом впускном выводе 131 может быть клапан, управляемый от термостата так, что регулируется количество текучей среды, подводимой к центральному стволу коммуникаций.

В некоторых примерах осуществления изобретения такие подводящие трубопроводы 840 могут проходить по существу вертикально вверх по меньшей мере через один вертикальный воздушный канал 830 по меньшей мере в одной колонне 430 от этажа, на котором находится по меньшей мере один центральный ствол 100 коммуникаций. В некоторых примерах осуществления изобретения такие подводящие трубопроводы 840 могут проходить через вертикальный воздушный канал 830. Таким образом, такие подводящие трубопроводы 840 эффективно скрыты от визуального обозрения.

В некоторых примерах осуществления изобретения такие подводящие трубопроводы 840 могут проходить по существу горизонтально вдоль определенного этажа, которым может быть этаж, на котором размещен в определенном месте ресурс 810 для циркуляции текучей среды, или этаж, на котором находится по меньшей мере один центральный ствол 100 коммуникаций, по меньшей мере через один горизонтальный воздушный канал 820 по меньшей мере в одной балке 420, связанной с этим этажом. Таким образом, такие подводящие трубопроводы 840 эффективно скрыты от визуального обозрения.

В некоторых примерах осуществления изобретения такие подводящие трубопроводы 840 могут быть установлены снаружи балки 420. Если такие подводящие трубопроводы 840 расположены в определенном месте немного выше уровня пола, как показано на Фигуре 8, они могут обеспечивать дополнительные отопление или охлаждение для пользователей здания 400, если они заключены в корпусе 841 радиатора плинтусного типа или другого радиатора и сконфигурированы (как например, но не обязательно, путем конструктивного выполнения их в виде дополнительных вертикально расположенных змеевиков и их размещения вдоль плинтуса) так, чтобы они выполняли функцию нагревательного/охладительного элемента радиатора плинтусного типа.

Текучая среда, выходящая из выпускного вывода 131 по меньшей мере одного трубопровода 130, по меньшей мере в одном модуле 110, образующем по меньшей мере один центральный ствол 100 коммуникаций, по меньшей мере одного этажа здания 400, может быть подана к возвратному трубопроводу или ряду возвратных трубопроводов 842, состоящих в жидкостной связи с ресурсом 810 для циркуляции текучей среды.

В некоторых примерах осуществления изобретения такие возвратные трубопроводы 842 могут проходить по существу вертикально вниз по меньшей мере через один вертикальный воздушный канал 830 по меньшей мере в одной колонне 430 от этажа, на котором находится по меньшей мере один центральный ствол 100 коммуникаций, до этажа, на котором в определенном месте размещен ресурс 810 для циркуляции текучей среды. Таким образом, такие возвратные трубопроводы 842 для текучей среды эффективно скрыты от визуального обозрения.

В некоторых примерах осуществления изобретения подводящие и возвратные трубопроводы 840, 842 для текучей среды расположены вдоль внешнего периметра каждого пола, обеспечивая основное распределение перекачиваемых текучих сред ко всем модулям 110 и обеспечивая возможность автоматически осуществляемого нагрева и охлаждения плинтусного радиатора 841 в главном источнике потерь на отопление и охлаждение в здании 400. Панельно-лучистое отопление/охлаждение дает возможность осуществлять по существу равномерное распределение перекачиваемых по трубопроводам текучих сред ко всем центральным стволам 100 коммуникаций, что обеспечивает улучшенное регулирование температуры на всей территории здания 400.

В некоторых примерах осуществления изобретения такие возвратные трубопроводы 842 могут проходить по существу горизонтально вдоль определенного этажа, которым может быть этаж, на котором находится по меньшей мере один центральный ствол 100 коммуникаций, или этаж, на котором в определенном месте размещен ресурс 810 для циркуляции текучей среды, через по меньшей мере один горизонтальный воздушный канал 820 по меньшей мере в одной балке 420, связанной с таким этажом. Таким образом, такие возвратные трубопроводы 842 эффективно скрыты от визуального обозрения.

Такие подводящие трубопроводы 840, возвратные трубопроводы 842, элементы 841 плинтусного радиатора или любая комбинация любых из них могут быть образованы из жестких трубопроводов, гибких трубопроводов или любой комбинации любых из них.

В некоторых примерах осуществления изобретения возможно применение ряда контуров циркуляции текучей среды для разных этажей или крыльев здания 400, или их частей для лучшего реагирования, энергосбережения или для того, чтобы изолировать часть здания 400 от источника 811 текучей среды или другой части здания 400, чтобы исключить возможность перекрестного загрязнения или для обеспечения отдельных расчетов платы за инженерные сети HVAC. Такая гибкость в конфигурации может быть достигнута при продуманном размещении и конфигурировании соединений для текучих сред (в том числе тройников, угловых соединений и патрубков) между такими элементами и внутри таких элементов, как центральные стволы 100 коммуникаций, подводящие трубопроводы 840, возвратные трубопроводы 842 или любая комбинация любых из них, и с использованием преимущества, которое дает наличие множество имеющихся центральных стволов 100 коммуникаций, колонн 430 и связанных с ними вертикальных воздушных каналов 830 или содержащихся в них их частей, балок 420 и связанных с ними горизонтальных воздушных каналов 820 или заключенных в них их частей, или любой комбинации любых из них.

Ввиду того, что текучая среда по существу постоянно циркулирует при помощи устройства 812 для циркуляции, в любой данный момент времени через трубопроводы 130, подводящие трубопроводы 840 и возвратные трубопроводы 842 будет проходить основная часть текучей среды. В связи с этим достаточно небольшого источника 811 текучей среды.

Кроме того, скорость движения текучей среды через контур(ы) циркуляции текучей среды может быть сравнительно низкой, поскольку передача тепла происходит с использованием разности температур между температурой окружающего воздуха, проходящего через один центральный ствол 100 коммуникаций, образованный модулем 110, и температурой текучей среды. По этой причине достаточно иметь устройство 812 для циркуляции со сравнительно низкой пропускной способностью. К тому же, перепад температур между температурой воздуха, проходящего через один центральный ствол 100 коммуникаций, образованный модулем 110, и температурой текучей среды практически может составлять всего лишь несколько градусов. По этой причине достаточно наличия сравнительно небольшой установки 813 нагрева/охлаждения. Фактически, если подводящие и возвратные трубопроводы 840, 842 включают в себя ряд змеевиков, сконфигурированных так, чтобы привлечь источник солнечной энергии (в примере, не имеющем ограничительного характера, это змеевики, смонтированные на крыше или на наружной стене), или геотермальный источник, может потребоваться или небольшой дополнительный подогрев при помощи известной установки 813 нагрева/охлаждения или такой дополнительный подогрев может быть не нужен.

В некоторых примерах осуществления изобретения нагрев или охлаждение, или то и другое, текучей среды, циркулирующей внутри трубопроводов 130 модулей 110, применяемых в конструкции здания 400, может использоваться преимущество пассивного солнечного отопления путем расположения в определенных местах подводящего или возвратного трубопровода 840, 842 вдоль по меньшей мере одной наружной или открытой стороны здания 400, которая постоянно находится под солнцем. Таким образом, для обеспечения высокоэкономичного панельно-лучистого отопления или охлаждения (в зависимости от времени года) внутренних помещений здания достаточно поддержания циркуляции текучей среды. Возможно эффективное осуществление пассивного солнечного отопления всех зон, заключенных между колоннами.

Контур(ы) принудительной подачи воздуха

Как видно из Фигуры 9, подобно тому как текучая среда, проходящая через трубопровод 130 в модулях 110, образующих центральные стволы 100 коммуникаций, может входить в состав одного или более контуров циркуляции текучей среды внутри здания 400, в некоторых примерах осуществления изобретения подача воздуха в центральные стволы 100 коммуникаций и его выпуск из них могут происходить вдоль одного или более контуров циркуляции.

В некоторых примерах осуществления изобретения каждый из этих контуров циркуляции включает в себя по меньшей мере один маршрут воздушного потока, проходящий в продольном направлении по меньшей мере через один центральный ствол 100 коммуникаций, являющийся по существу горизонтальным и расположенным точно в том же направлении, что и модуль 110, выполненный в виде поперечного элемента 410. В некоторых примерах осуществления изобретения ряд таких поперечных модулей может составлять часть общего контура циркуляции воздуха.

В некоторых примерах осуществления изобретения поперечный поток воздуха через ряд таких центральных стволов 100 коммуникаций может быть сконфигурирован таким образом, чтобы он проходил в одном и том же направлении. В некоторых примерах осуществления изобретения поперечный поток воздуха может быть сконфигурирован так, чтобы он проходил в противоположных направлениях. В некоторых примерах осуществления изобретения некоторые из таких центральных стволов 100 коммуникаций назначены и сконфигурированы как подводящие каналы, тогда как другие из таких центральных стволов 100 коммуникаций могут быть назначены и сконфигурированы как возвратные каналы. В некоторых примерах осуществления изобретения поперечный поток воздуха через центральные стволы 100 коммуникаций, назначенные и сконфигурированные как подводящие каналы, может проходить в одном и том же направлении. В некоторых примерах осуществления изобретения поперечный поток воздуха через центральные стволы 100 коммуникаций, назначенные и сконфигурированные как возвратные каналы, может проходить в одном и том же направлении.

В некоторых примерах осуществления изобретения подвод воздуха к таким поперечным центральным стволам 100 коммуникаций может осуществляться по меньшей мере через одно окно 821, связывающее центральный ствол 100 коммуникаций с горизонтальным воздушным каналом 820, проходящим внутри по меньшей мере одной из балок 420, поддерживающих элементы 410 потолка/пола, образующие центральный ствол 100 коммуникаций. В некоторых примерах осуществления изобретения горизонтальный воздушный канал 820 может по существу являться единственным внутренним содержимым балки 420, если балка 420 закрыта, или же в нем может размещаться трубопровод или канал 1021 (показан на Фигуре 10 пунктирными линиями), проходящий вдоль внутренней или наружной стороны балки 420.

В некоторых примерах осуществления изобретения горизонтальный поток воздуха через горизонтальные воздушные каналы 820, назначенные и сконфигурированные как подводящие каналы, может проходить в одном и том же направлении. В некоторых примерах осуществления изобретения горизонтальный поток воздуха через горизонтальные воздушные каналы 820, назначенные и сконфигурированные как возвратные каналы, может проходить в одном и том же направлении.

В некоторых примерах осуществления изобретения некоторые горизонтальные воздушные каналы 820 могут быть назначены и сконфигурированы как подводящие каналы, тогда как другие горизонтальные воздушные каналы 820 могут быть назначены и сконфигурированы как возвратные каналы, как в виде примера, не имеющего ограничительного характера, показано на Фигуре 9 и более подробно описывается ниже.

В некоторых примерах осуществления изобретения подвод воздуха к горизонтальному воздушному каналу 820 может осуществляться по меньшей мере через одно окно 831, которое взаимно связывает его с вертикальным воздушным каналом 830, проходящим внутри по меньшей мере одной из колонн 430, поддерживающих балку 420. В некоторых примерах осуществления изобретения вертикальный воздушный канал 830 может быть по существу единственным содержимым внутреннего пространства колонны 430.

В некоторых примерах осуществления изобретения некоторые вертикальные воздушные каналы 830 могут быть назначены и сконфигурированы как подводящие каналы, тогда как другие вертикальные воздушные каналы 830 могут быть назначены и сконфигурированы как возвратные каналы, как в качестве примера, не имеющего ограничительного характера, показано на Фигуре 9 и более детально описывается ниже.

В некоторых примерах осуществления изобретения вертикальный поток воздуха через вертикальные воздушные каналы 830, назначенные и сконфигурированные как подводящие каналы, может проходить в одном и том же направлении. В некоторых примерах осуществления изобретения вертикальный поток воздуха через вертикальные воздушные каналы 830, назначенные и сконфигурированные как возвратные каналы, может проходить в одном и том же направлении.

В некоторых примерах осуществления изобретения подвод огнегасящей среды к трубопроводу 741 системы пожаротушения для определенного центрального ствола 100 коммуникаций может осуществляться при помощи по меньшей мере одного дополнительного трубопровода системы пожаротушения (не показан), проходящего вдоль определенного горизонтального воздушного канала 820 или вертикального воздушного канала 830 или и того и другого, сообщающегося по потоку текучей среды с трубопроводом 741 системы пожаротушения, что обеспечивает возможность хранения внутри здания известным способом огнегасящей среды в каждом центральном стволе 100 коммуникаций.

В некоторых примерах осуществления изобретения инженерные каналы 750 связи для определенного центрального ствола 100 коммуникаций могут быть снабжены по меньшей мере одним связанным с ним каналом связи (не показан), установленным в или намотанным на определенный горизонтальный воздушный канал 820 или вертикальный воздушный канал 830, или и тот и другой, который сообщается с каналом 750 связи, что обеспечивает возможность использования канала 750 связи в каждом центральном стволе 100 коммуникаций как общего источника технического обеспечения внутри здания 400 и скрытия таких каналов связи от визуального обозрения.

В некоторых примерах осуществления изобретения горизонтальный воздушный канал 820 может сообщаться с центральным стволом 100 коммуникаций, вертикальным воздушным каналом 830, другим горизонтальным воздушным каналом 820 (как пример, не имеющий ограничительного характера, где горизонтальные воздушные каналы 820 выровнены торец к торцу) и источником 910 воздуха или любой комбинацией любых из них.

В некоторых примерах осуществления изобретения вертикальный воздушный канал 830 может сообщаться с центральным стволом 100 коммуникаций, другим вертикальным воздушным каналом 830 (как пример, не имеющий ограничительного характера, где горизонтальные воздушные каналы 830 выровнены торец к торцу), горизонтальным воздушным каналом 820, источником 910 воздуха или любой комбинацией любых из них.

С использованием сети контуров циркуляции воздуха, каждый из которых включает в себя один или более из одного или более центральных стволов 100 коммуникаций, связанных с поперечными элементами 410, один или более горизонтальных воздушных каналов 820, и один или более вертикальных воздушных каналов 830, как рассмотрено в данном описании изобретения, воздушный поток в некоторых примерах осуществления изобретения может с высокой точностью распределяться по требуемой определенной схеме от источника 910 воздуха фактически к любому месту здания 400,, следующим образом:

Всасывание воздуха в здание 400 может осуществляться через установленный на крыше источник 910 воздуха. Всасываемый воздух может циркулировать по существу вертикально вниз вдоль по меньшей мере одного подводящего вертикального воздушного канала 830. Подведенный воздух по меньшей мере в одном подводящем вертикальном воздушном канале 830 может циркулировать по существу горизонтально по меньшей мере по одному подводящему горизонтальному воздушному каналу 820 по меньшей мере на одном этаже здания 400. Подведенный воздух по меньшей мере в одном подводящем горизонтальном воздушном канале 820 может циркулировать по существу в горизонтальном направлении по меньшей мере к одному подводящему центральному стволу 100 коммуникаций на этом же этаже здания 400 для распределения к соответствующему помещению здания ниже его через воздухораспределительные устройства 730.

Кроме того, в некоторых примерах осуществления изобретения воздух может засасываться из помещения здания в исходящую воздушную струю (не показана) в возвратном канале, которым может быть центральный ствол 100 коммуникаций, горизонтальный воздушный канал 820, вертикальный воздушный канал 830 или любая комбинация любых из них. Весь воздух, собравшийся по меньшей мере в одном возвратном центральном стволе 100 коммуникаций, может циркулировать по существу в горизонтальном направлении по меньшей мере к одному соответствующему возвратному горизонтальному воздушному каналу 820 для этого же этажа здания 400. Воздух, собравшийся по меньшей мере в одном возвратном горизонтальном воздушном канале 820, может циркулировать по существу в горизонтальном направлении по меньшей мере к одному соответственному возвратному вертикальному воздушному каналу 830. Воздух, собравшийся по меньшей мере в одном возвратном вертикальном воздушном канале 830 по меньшей мере на одном этаже здания 400, может циркулировать по существу вертикально вверх к установленному на крыше источнику 910 воздуха или удаляться, или и то и другое.

В некоторых примерах осуществления изобретения может применяться ряд контуров циркуляции для разных этажей или крыльев здания 400 или его частей для улучшения реагирования, энергосбережения или для того, чтобы изолировать подвод воздуха в одной части помещения здания от подвода воздуха в другой части помещения здания в целях предотвращения перекрестного загрязнения или для обеспечения отдельных расчетов по оплате за инженерное оборудование системы HVAC, или для перемещения воздуха из более теплой стороны здания в более холодную сторону здания или наоборот. Такая гибкость конфигурации может достигаться за счет продуманного, правильного размещения и конфигурирования дефлекторов 1140 внутри центральных стволов 100 коммуникаций, горизонтальных воздушных каналов 820, вертикальных воздушных каналов 830 или любой комбинации любых из них и между ними и использует преимущество, которое дает наличие большого числа подходящих центральных стволов 100 коммуникаций, горизонтальных воздушных каналов 820 или их частей, вертикальных воздушных каналов 830 или их частей, или любой комбинации любых из них.

Местонахождение таких дефлекторов 1140 определяет точки разветвления воздушных потоков в каналах 820, 830 или между каналами 820, 830, или и то и другое. В некоторых примерах осуществления изобретения такие дефлекторы 1140 могут иметь возможность перемещения от управляющего привода.

Вследствие того, что объем воздуха, который может захватывать центральный ствол 100 коммуникаций, велик по сравнению с объемом воздуха, который может захватывать обычно применяемый воздуховод, возможно снижение скорости движения воздуха в продольном направлении центрального ствола 100 коммуникаций. В связи с тем, что воздух движется вдоль по существу толстостенной жесткой бетонной поверхности, в противоположность по существу тонкостенной, гибкой металлической поверхности обычно применяемого воздуховода, может иметь место значительное снижение шума, связанного с функций нагрева/охлаждения.

Использование модулей в качестве балок

В некоторых примерах осуществления изобретения в дополнение к своей роли основного источника нагрева и охлаждения, снабженного встроенными в него трубопроводами 130 отопления/охлаждения, для формирования полной системы отопления и охлаждения для всего здания, как видно из Фигур 8, 9, 11 и в частности из Фигуры 10, П-образный модуль может быть ориентирован таким образом, что его продольная ось ориентирована по существу горизонтально, при этом основная стенка 210 расположена выше и постоянно опирается на боковые стенки 120, образуя горизонтальную балку 1020. Для обеспечения дополнительного нагрева и охлаждения, в некоторых примерах осуществления изобретения воздух нагревается и охлаждается на всем протяжении каждого модуля, используемого в качестве балки 1020.

В некоторых примерах осуществления изобретения дальние концы боковых стенок 120 модулей 110, используемых в качестве балок 1020, могут быть закрыты с образованием в результате пустотелой балки 1020, обеспечивающей возможность транспортировки воздуха через нее как часть системы HVAC, применяемой в здании 400. В такой ситуации внутреннее пространство модуля служит в качестве горизонтального воздушного канала 820. Такой воздух может пропускаться между балкой 1020 и вертикальным воздушным каналом 830 в несущей колонне 430 через окно 831 в колонне 430 в поверхности, разделяющей их, и между балкой 1020 и центральным стволом 100 коммуникаций через окно 821 в поверхности, разделяющей их.

В некоторых примерах осуществления изобретения дальние концы боковых стенок 120 сопрягаются с открытыми концами боковых стенок 120 второго модуля. В некоторых примерах осуществления изобретения окно 821 может находиться внутри одного из модулей.

В некоторых примерах осуществления изобретения дальние концы боковых стенок 120 закрыты панелью 1022. В некоторых примерах осуществления изобретения панель 1022 состоит из плиток подвесного звукоизолирующего потолка, гипсокартона или других подходящих материалов для изготовления панелей, которые крепятся к боковым стенкам 120 способами, широко известными в данной области техники.

В некоторых примерах осуществления изобретения размеры модулей, применяемых в качестве балок 1020, могут отличаться от размеров модулей, применяемых в качестве поперечных элементов 410. В примере, не имеющем ограничительного характера, модуль, применяемый в качестве балки 1020, может иметь ширину w основной стенки 210, с коэффициентом n, равным 2, высоту h боковых стенок, с коэффициентом р, равным 1. В некоторых примерах осуществления изобретения длина l центральных стволов 100 коммуникаций, используемых в качестве балок 1020, может быть по существу около 8М (6,4 метра) или 12М (9,6 метра) для согласования с размерами поперечных элементов 410.

Большой размер поперечного сечения балок 1020 облегчает перемещение больших количеств воздуха из одной части здания 400 в другую, в соответствии с существующей внутри здания 400 потребностью, или из-за ориентации здания 400. Например, может возникнуть необходимость в перемещении воздуха между северной стороной здания 400 и южной стороной, чтобы ликвидировать расхождение в значениях температур, обусловленное воздействием солнечных лучей.

В некоторых примерах осуществления изобретения в таких балках 1020, содержащих модули, может применяться по меньшей мере один из связанных с ними трубопроводов 130 в качестве подводящего трубопровода 840, возвратного трубопровода 842 или любой комбинации любых из них. В дополнение к тому, что такие подводящие трубопроводы 840 или возвратные трубопроводы 842 по существу скрыты от визуального обозрения, применение по меньшей мере одного из трубопроводов 130 таким образом может исключить необходимость в наличии отдельных подводящих трубопроводов 841 и возвратных трубопроводов 842, и может обеспечить возможность предоставления соответствующему контуру циркуляции воздуха возможности дополнительного нагрева/охлаждения в то время, как осуществляется подача воздуха к центральному стволу 100 коммуникаций или возврат воздуха от него через балку 1020 и колонны 430.

Использование модулей в качестве колонн

В некоторых примерах осуществления изобретения, в дополнение к выполняемой им роли основного источника нагрева и охлаждения, который, благодаря встроенным в него панельно-лучистым трубопроводам 130 отопления/охлаждения формирует полную систему отопления и охлаждения для здания, как видно из Фигур 8, 9, 11 и в частности из Фигуры 10, в некоторых примерах осуществления изобретения П-образный модуль может быть ориентирован так, что его продольная ось ориентирована по существу вертикально, при этом нижний конец основной стенки 210 и боковых стенок 120 упирается в горизонтальную поверхность пола (который, в некоторых примерах осуществления изобретения, может представлять собой пол, состоящий из поперечных элементов 410), образуя колонну 1030.

В некоторых примерах осуществления изобретения дальние концы боковых стенок 120 модулей, используемых в качестве колонн 1030, могут быть закрыты, так что образуется пустотелая колонна 1030, обеспечивающая возможность подачи воздуха через нее как часть системы HVAC, применяемой в здании 400. В такой ситуации внутреннее пространство модуля служит в качестве вертикального воздушного канала 830. Такой воздух может пропускаться между колонной 1030 и горизонтальным воздушным каналом 820 в балке 420, 1020, на которую она опирается, через окно 831 в колонне 1030 в разделяющей их поверхности.

При такой конфигурации воздух нагревается и охлаждается на всей протяженности каждого модуля, используемого в качестве колонны 1030, в некоторых примерах осуществления изобретения, для обеспечения дополнительного нагрева и охлаждения.

В некоторых примерах осуществления изобретения дальние концы боковых стенок 120 состыковываются с открытыми концами боковых стенок 120 второго модуля. В некоторых примерах осуществления изобретения окно 831 может находиться внутри одного из модулей.

В некоторых примерах осуществления изобретения дальние концы боковых стенок 120 закрыты панелью 1032, которая может быть несущей или ненесущей. В некоторых примерах осуществления изобретения панель 1032 состоит из металлических стоек из тонкостенных профилей и гипсокартона или из других подходящих для изготовления панели материалов. В некоторых примерах осуществления изобретения окно 831 может находиться внутри панели 1032. В некоторых примерах осуществления изобретения панель 1032 может быть заменена по меньшей мере на одну панель доступа или дверцу для обеспечения доступа к внутренним инженерным сетям здания, которые могут проходить от пола до пола по меньшей мере через одну колонну 1030 или иначе, для обеспечения возможности складирования или другого хранения.

В некоторых примерах осуществления изобретения размеры модулей, применяемых в качестве колонн 1030, могут отличаться от размеров модулей, используемых в качестве поперечных элементов 410 или балок 1020, или любой комбинации любых из них. В примере, не имеющем ограничительного характера, модуль, применяемый в качестве колонны 1030, может иметь ширину w основной стенки 210 с коэффициентом n, равным 2, высоту h боковых стенок 120, с коэффициентом р, равным 0,5 (если в колонне 1030 применяются модули с двумя открытыми торцами) или равным 1 (если колонна 1030 остается с открытым концом или закрыта панелью 1032).

Большой размер поперечного сечения колонн 1030 облегчает перемещение больших количеств воздуха из одной части здания 400 в другую, в соответствии с существующей внутри здания 400 потребностью, или из-за ориентации здания 400. Например, может возникнуть необходимость в перемещении воздуха между северной стороной здания 400 и южной стороной для того, чтобы устранить перепады температуры, обусловленные воздействием солнечных лучей.

В некоторых примерах осуществления изобретения длина / модуля, применяемого в качестве колонны 1030, может по существу соответствовать числу q этажей здания коммерческого назначения. В некоторых примерах осуществления изобретения для типичного североамериканского сооружения коммерческого назначения считается, что высота этажа составляет по существу 12 футов.

В некоторых примерах осуществления изобретения места соприкосновения модулей с двумя открытыми торцами или пар из модулей и панелей 1032 могут быть по существу герметизированы жидким цементным строительным раствором или другим подходящим герметизирующим составом (не показано).

В некоторых примерах осуществления изобретения в таких колоннах 1030, содержащих модули, может применяться по меньшей мере один из соответствующих трубопроводов 130, такой как подводящий трубопровод 840, возвратный трубопровод 842 или любая комбинация любых из них. В дополнение к по существу скрытию таких подводящего 840 или возвратного 842 трубопроводов от визуального обозрения, применение по меньшей мере одного из трубопроводов 130, таким образом, может позволить исключить необходимость в наличии отдельных подводящих трубопроводов 840 и возвратных трубопроводов 842 и может предоставить соответствующему контуру циркуляции воздуха возможность дополнительного панельно-лучистого отопления/охлаждения в то время как через колонну 1030 осуществляется подача воздуха к центральному стволу 100 коммуникаций или обратный отвод воздуха от него.

Применение эффекта тяги

Рассмотрим Фигуру 12, где показан пример выполнения согласно изобретению здания 120, в котором применяются модули 110, образующие поперечные элементы 410, и П-образные модули, используемые в качестве балок 1120 и колонн 1130, но по существу исключена необходимость в эксплуатационном использовании источника 910 воздуха за счет использования эффекта тяги.

Эффект тяги основывается на той закономерности, что горячий воздух поднимается вверх и чем выше колонна, тем сильнее проявляется эффект тяги или поток воздуха в колонне. По мере подъема воздуха вверх колонны за счет эффекта тяги, она может засасывать воздух из смежных частей здания. Специалистам в данной области техники хорошо известно, что эффект тяги способствует естественной вентиляции и инфильтрации.

В некоторых примерах осуществления изобретения на внутренних/внешних границах 1220 здания 1200, таких как наружные стенки здания 1210, установлены вертикально проходящие конструкции или вытяжные трубы 1210. Дополнительные наружные границы 1220 могут быть введены путем выполнения открытых или частично закрытых внутренних пространств, таких как атриумы 1230. Такие атриумы 1230 могут также использоваться для кондиционирования воздуха или для содействия перемещению воздуха из одной части здания 1200 в другую.

Согласно настоящему изобретению, такие вытяжные трубы 1210 состоят из колонн 1030. В некоторых примерах осуществления может быть предусмотрено наличие ряда колонн 1030, в частности, посредством установки дефлекторов 1140, так что возвратный канал 830 пролегает рядом с наружной границей 1220 и между такой границей 1220 и подводящим каналом 830. Подводящие каналы 830 осуществляют выпуск в основании здания 1200 в возвратные каналы 830, и возвратные каналы 830 осуществляют выпуск вверху здания 1200 во внешнюю среду. В некоторых примерах осуществления изобретения во внутреннем пространстве здания 1200 образованы дополнительные вытяжные трубы, такие как дополнительные вытяжные трубы 1030.

При такой конструкции начальное механическое содействие началу и, в некоторых примерах осуществления изобретения, регулярному дополнению потока воздуха через контуры циркуляции воздуха обеспечивается через источник 910 воздуха.

Воздух может также выпускаться из здания 1200 через вытяжные трубы 1210 при помощи механических средств или за счет естественной вентиляции. В некоторых примерах осуществления изобретения свежий воздух или рециркуляционный воздух могут также пропускаться через пустотелую стену 1240 с двойной глазурованной обшивкой, находящуюся снаружи здания 1200, где он может нагреваться под действием солнечных лучей в зимнее время и кондиционироваться посадочным материалом (называется "зеленая стена"). И наоборот, в летнее время солнечное излучение может захватываться в полости и выпускаться до того, как оно нагреет внутренние помещения здания 1200, что обеспечивает уменьшение потребности в кондиционировании/охлаждении воздуха.

Очевидно, что в описанные выше примеры осуществления изобретения могут быть внесены различные изменения и дополнения в соответствии с настоящим изобретением, не выходящие за пределы сущности и объема настоящего изобретения.

В вышеприведенной части описания изобретения, в целях пояснения, но не ограничения, изложены конкретные особенности, такие как архитектурные особенности, средства связи, методы и т.п., чтобы обеспечить полное понимание настоящего изобретения.

Приведенное описание примеров осуществления изобретения не подразумевает ограничение его объема. Наоборот, изложенные здесь общие принципы следует рассматривать исключительно как дающие представление об объеме настоящего изобретения, и следует также понимать, что могут быть внесены многочисленные изменения, распространяющиеся на варианты, модификации и эквиваленты, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.

Например, различные элементы или компоненты могут быть объединены или интегрированы в другую систему или некоторые особенности могут быть опущены, или не реализованы. К тому же, технология, системы, подсистемы и способы, описанные и проиллюстрированные в различных примерах осуществления изобретения как отдельные, могут быть объединены или интегрированы с другими системами, модулями, технологиями или способами не выходя за пределы объема настоящего изобретения. Другие примеры изменений, замен и вариантов очевидны и могут быть реализованы в пределах сущности и объема изобретения, раскрытых в описании изобретения.

В частности, признаки одного или более вышеописанных примеров осуществления изобретения могут быть выбраны для создания альтернативных вариантов, составленных из подчиненной комбинации признаков, подробное описание которых может быть не приведено выше. Кроме того, признаки из одного или более вышеописанных примеров осуществления изобретения могут быть выбраны и объединены для создания альтернативных примеров осуществления изобретения, составленных из комбинации признаков, подробное описание которых может быть не приведено выше. Признаки, подходящие для таких комбинаций и комбинаций, представляющих собой часть другой, более широкой комбинации, станут очевидны для специалистов в области техники, к которой относится изобретение, после их полного ознакомления с содержанием данной заявки на изобретение. Предмет изобретения, описанный в описании изобретения и формуле изобретения, рассчитан на то, чтобы охватить все подходящие изменения в технологии.

В некоторых случаях подробные описания общеизвестных устройств, схем и способов опущены, чтобы не загромождать описание настоящего изобретения излишними подробностями. Все приведенные здесь утверждения, излагающие принципы, особенности и примеры осуществления изобретения, а также его конкретные примеры, имеют намерением охватить как конструктивные, так и функциональные его эквиваленты. Кроме того, имеется в виду, что такие эквиваленты включают в себя как известные современные эквиваленты, так и эквиваленты, которые будут разработаны в будущем, то есть любые разрабатываемые элементы, выполняющие одинаковую функцию, независимо от конструкции.

Таким образом, например, следует понимать, что воспроизводимые здесь схематические изображения могут отражать концептуальные представления об иллюстративных компонентах, воплощающих принципы технологии.

Несмотря на то, что настоящее изобретение иногда описывается касательно способов, специалисту в области техники, к которой относится изобретение, очевидно, что в соответствии с настоящим изобретением предлагаются также различные устройства, включающие в себя компоненты, предназначенные для осуществления по меньшей мере некоторых из особенностей и признаков описанных способов, будь они представлены аппаратными компонентами, программным обеспечением или любой комбинацией того и другого или любым другим образом.

Определенные термины, используемые на протяжении всего текста описания изобретения, относятся к конкретным компонентам. Изготовители могут называть компонент по-разному. Использование конкретного термина или названия не имеет намерением проведение различия между компонентами, различающимися по названию, но не по функции.

Термины "включающий" и "содержащий" используются свободно и, таким образом, их следует интерпретировать как "включающий, в частности". Термины "пример" и "служащий в качестве примера" используются всего лишь для идентификации случаев для пояснительных целей и не должны интерпретироваться как придающие какое бы то ни было хвалебное, полезное или другое качество выражению, с которым он используется, будь то в отношении конструкции, работы или иное.

Термины, относящиеся к указанию направления, такие как "вверх", "вниз", "влево" и "вправо" используются для обозначения тех направлений на чертежах, на которые дается ссылка, если не оговаривается иное. Аналогично этому, такие слова, как "внутрь" и "наружу" используются для обозначения направлений соответственно приближения к геометрическому центру устройства, области или объема или их указанных частей и удаления от них. Кроме того, все указанные здесь размеры приведены исключительно как пример в целях пояснения определенных примеров осуществления изобретения и не имеют целью ограничение объема изобретения применительно к каким бы то ни было другим примерам его осуществления, в которых существует отклонение от таких размеров, как может быть оговорено.

Термины "соединять" или "сообщаться" в любой форме подразумевают или прямое соединение или непрямое соединение через какое-либо средство связи, устройство, промежуточный компонент или соединение электрическим, механическим, химическим, либо иными способами.

Упоминание в форме единственного числа распространяется на множественное число и наоборот, если не оговорено особо.

Реферат имеет целью предоставление патентному бюро или широкому кругу лиц, являющихся специалистами в данной области техники, которым незнакома патентная или юридическая терминология или фразеология, возможности быстро определить беглым просмотром сущность предлагаемого согласно изобретению технического решения. Реферат не ставит целью ни определение границ объема данного изобретения, которые установлены его формулой, ни ограничения в отношении объема этого изобретения каким бы то ни было образом.

В соответствии с первой главной особенностью осуществления настоящего изобретения предлагается центральный ствол коммуникаций, предназначенный по существу для того, чтобы вмещать воздух, проходящий через него в продольном направлении, имеющее по меньшей мере одну стенку, состоящую из материала с большой тепловой массой, в которую в процессе литья встроен по меньшей мере один трубопровод, указанный по меньшей мере один трубопровод, предназначен для циркуляции текучей среды через всю длину указанной по меньшей мере одной стенки при температуре, отличной от температуры окружающего воздуха, проходящего через центральный ствол коммуникаций, для осуществления теплопередачи через по меньшей мере одну стенку между текучей средой, находящейся в по меньшей мере одном трубопроводе, и воздухом, проходящим через центральный ствол коммуникаций.

В некоторых примерах осуществления изобретения центральный ствол коммуникаций может включать в себя по меньшей мере соответствующую часть первого и второго элементов, по меньшей мере один из которых содержит по меньшей мере одну стенку, расположенных рядом, чтобы внутри них был заключен воздушный поток. В некоторых примерах осуществления изобретения центральный ствол коммуникаций может включать в себя по меньшей мере одну панель, по существу вмещающую воздух, проходящий внутри нее к продольному воздушному каналу. Такая панель может быть выполнена по меньшей мере с одним зазором, обеспечивающим возможность выхода из центрального ствола коммуникаций воздуха, проходящего вдоль него. В некоторых примерах осуществления изобретения центральный ствол коммуникаций может содержать желоб, окружающий зазор и направляющий воздушный поток через зазор, по меньшей мере один демпфер, имеющий возможность перемещения между открытым положением, в котором воздух может выпускаться из центрального ствола коммуникаций через зазор, и закрытым положением, в котором по существу может быть запрещен выпуск через него воздуха из центрального ствола коммуникаций. Такой демпфер имеет возможность перемещения между открытым и закрытым положениями под управлением посредством привода, действующего на основании показаний датчика состояния окружающей среды.

В некоторых примерах осуществления изобретения материал с большой тепловой массой может представлять собой бетон, и текучая среда может представлять собой воду или гликоль, или то и другое. Температура такой текучей среды может быть выше, чем температура окружающего воздуха, проходящего через центральный ствол коммуникаций, в результате чего осуществляется теплопередача, вызывающая повышение температуры воздуха, проходящего через центральный ствол коммуникаций. С другой стороны, температура такой текучей среды может быть ниже, чем температура окружающего воздуха, проходящего через центральный ствол коммуникаций, в результате чего осуществляется теплопередача, приводящая к понижению температуры воздуха, проходящего через центральный ствол коммуникаций.

В некоторых примерах осуществления изобретения в по меньшей мере один трубопровод подводится текучая среда от ресурса текучей среды, состоящего с ним в жидкостной связи так, что текучая среда, выпускаемая из по меньшей мере одного трубопровода, возвращается в ресурс текучей среды. Ресурс текучей среды может включать в себя источник текучей среды, состоящий в жидкостной связи с по меньшей мере одним трубопроводом, устройство для циркуляции, состоящее в жидкостной связи с по меньшей мере одним трубопроводом, установку нагрева/охлаждения, предназначенную для установления такой температуры текучей среды, подводимой к по меньшей мере одному трубопроводу, которая отличается от температуры окружающего воздуха, проходящего через центральный ствол коммуникаций, или любую комбинацию любых из них. Таким образом, по меньшей мере один трубопровод и ресурс текучей среды могут составлять контур циркуляции текучей среды.

В некоторых примерах осуществления изобретения воздух, проходящий через центральный ствол коммуникаций, может сообщаться с источником воздуха для принудительной подачи воздуха по меньшей мере через один воздушный канал, при этом центральные стволы коммуникаций, источник воздуха и по меньшей мере один воздушный канал включают контур циркуляции воздуха.

В соответствии со второй основной особенностью настоящего изобретения, предлагается удлиненный монолитный строительный модуль из литого бетона, имеющий по существу плоскую основную стенку и по меньшей мере одну боковую стенку, проходящую по существу параллельно продольной оси, причем по меньшей мере одна боковая стенка снабжена трубопроводом, встроенным в нее в процессе литья, и эта одна боковая стенка образует по меньшей мере часть участка одного из элементов, упомянутых выше, расположенных рядом, с образованием в результате центрального ствола коммуникаций, по существу вмещающего воздушный поток, проходящий внутри него вдоль его продольной оси.

В некоторых примерах осуществления изобретения продольная ось может быть параллельна основной стенке, по меньшей мере одна боковая стенка содержит две расположенные на расстоянии друг от друга боковые стенки, каждая из которых оканчивается на общей поверхности основной стенки, и по меньшей мере одна боковая стенка модуля оканчивается на основной стенке такого модуля в месте, находящемся в промежутке между соответствующими сторонами основной стенки, так что образуется крыло основной стенки, проходящее между ближней стороной основной стенки и боковой стенкой, причем крыло образует по меньшей мере часть участка одного из элементов, образующего центральный ствол коммуникаций.

В соответствии с третьей основной особенностью настоящего изобретения, предлагается образующая этаж конструкция для здания, включающая в себя ряд по меньшей мере из одного из строительных модулей из литого бетона, упомянутых выше, причем каждый модуль опирается по меньшей мере в двух местах на опорную конструкцию, каждый модуль ориентирован так, что дальние концы его боковых стенок находятся в контакте с опорной конструкцией, по меньшей мере одна боковая стенка и основная стенка образуют удлиненную арку, модули расположены рядом параллельно с образованием по меньшей мере одного удлиненного центрального ствола коммуникаций между арками.

В некоторых примерах осуществления изобретения опорная конструкция может содержать по меньшей мере одну по существу горизонтальную балку, служащую опорой для модулей в одном из по меньшей мере двух мест, причем каждая балка опирается по меньшей мере в двух местах на колонну.

В некоторых примерах осуществления изобретения такая балка образована по меньшей мере из одного из строительных модулей, упомянутых выше, причем, по меньшей мере один из трубопроводов в балке состоит в жидкостной связи по меньшей мере с одним трубопроводом в модуле, установленном на балке, находящимся рядом, с образованием центрального ствола коммуникаций и по меньшей мере одна балка имеет по существу горизонтальный связанный с ней воздушный канал, который состоит в жидкостной связи с центральным стволом коммуникаций, способствуя прохождению через него воздуха. Такой горизонтальный воздушный канал может составлять внутреннюю полость балки или быть прикрепленным к балке, или тому и другому и состоять в жидкостной связи по меньшей мере с одним из центрального ствола коммуникаций, другого горизонтального воздушного канала, по существу вертикального воздушного канала и источника воздуха через окно, образованное в них в месте их взаимного пересечения.

В некоторых примерах осуществления изобретения опорная конструкция может содержать по меньшей мере одну по существу вертикальную колонну. поддерживающую по меньшей мере одну из горизонтальных балок в одном из по меньшей мере двух ее мест.

В некоторых примерах осуществления изобретения такая колонна образована по меньшей мере из одного из вышеупомянутых строительных модулей, причем по меньшей мере один из трубопроводов в балке состоит в жидкостной связи по меньшей мере с одним трубопроводом в модуле, опирающемся на балку, опирающуюся на колонну, расположенном рядом с образованием центрального ствола коммуникаций, и по меньшей мере одна колонна имеет по существу вертикальный воздушный канал, связанный с ней и сообщающийся с центральным стволом коммуникаций, опирающимся на балку, опирающуюся на колонну, способствующий прохождению через него воздуха. Такой вертикальный воздушный канал может составлять внутреннюю полость колонны или быть прикрепленным к колонне или тому и другому, и сообщается по меньшей мере с одним из центрального ствола коммуникаций, горизонтального воздушного канала, другого вертикального воздушного канала и источника воздуха через окно, образованное в них в месте их взаимного пересечения.

В некоторых примерах осуществления изобретения выпуск из вертикального воздушного канала происходит вблизи его верхнего конца, что способствует созданию эффекта тяги, стимулирующего прохождение воздушного потока через центральные стволы коммуникаций. Этому может способствовать расположение вертикального воздушного канала вблизи внешней/внутренней границы конструкции.

В некоторых примерах осуществления изобретения центральный ствол коммуникаций может вмещать по меньшей мере одну механическую систему, которой может быть электрический силовой кабель, телефонный кабель, кабель сети Интернет, газопровод для природного газа, подводящий трубопровод водопроводно-канализационной сети, возвратный трубопровод водопроводно-канализационной сети, воздуховод для сжатого воздуха, вентиляционный канал для лабораторных или промышленных установок, кабель для аудио-видео систем, акустический кабель, кабель для домашней или учрежденческой автоматизации, кабель системы тревожной сигнализации, канал связи для удержания таких кабелей, система пожаротушения или любая комбинация любых из них.

В некоторых примерах осуществления изобретения конструкция может включать в себя по меньшей мере один осветительный элемент, закрепленный к боковой стенке по меньшей мере одного модуля, предназначенный для направления света вверх к удлиненной арке, чтобы обеспечить освещение в направлении вниз за счет диффузного отражения света.

В соответствии с четвертой основной особенностью настоящего изобретения предлагается форма для изготовления монолитного строительного модуля из литого бетона, упомянутого выше, которая заключает в себе две расположенные на расстоянии друг от друга канавки, каждая из которых образует продольную полость для формования боковой стенки, предназначенную для размещения в ней трубопровода, встраиваемого внутрь стенки модуля во время процесса литья бетона, и опалубку для формования основной стенки, простирающуюся от открытых верхних концов углубленных канавок, причем опалубка для формования основной стенки образует по существу плоскую полость для формования основной стенки, сообщающуюся с каждой из полостей для боковых стенок, полости для формования боковых стенок и полость для формования основной стенки предназначены для размещения в них литого бетона и удерживания в них бетона до момента его извлечения.

В некоторых примерах осуществления изобретения опалубка для формования основной стенки может выступать вбок за пределы по меньшей мере одной наружной стороны по меньшей мере одной канавки, образуя по меньшей мере одну полость для формования соответствующего крыла, выступающую за пределы наружного края по меньшей мере одной канавки. По меньшей мере в одной из полостей для формования крыльев может быть размещена по меньшей мере одна закладная деталь для формования крыла, предназначенная для удерживания выливаемого бетона от заполнения им пространства формы внутри по меньшей мере одной полости для формования крыльев. По меньшей мере в одной из полостей для формования боковых стенок может быть размещена по меньшей мере одна распорная закладная деталь, предназначенная для удерживания укладываемого бетона в пределах той области полости для формования боковой стенки, которая находится над по меньшей мере одной распорной закладной деталью. Внутри формы может быть расположена по меньшей мере одна поперечная перемычка, образующая по меньшей мере одну перегородку и удерживающая выливаемый бетон от заполнения им пространства формы, находящегося за пределами по меньшей мере одной перегородки.

В соответствии с пятой основной особенностью настоящего изобретения предлагается комплект, предназначенный для использования при изготовлении такого монолитного строительного модуля из литого бетона, включающий некоторое количество выливаемого бетона и форму, упомянутую выше.

В некоторых примерах осуществления изобретения в состав такого комплекта могут входить по меньшей мере одна закладная деталь для формования крыла, по меньшей мере одна распорная закладная деталь, по меньшей мере одна поперечная перемычка по меньшей мере одна часть арматурной сетки, встраиваемой внутрь выливаемого в форму бетона, по меньшей мере один армирующий стержень, встраиваемый внутрь выливаемого в форму бетона, по меньшей мере один упомянутый выше трубопровод, встраиваемый внутрь бетона, выливаемого в соответствующую по меньшей мере одну полость для формования боковой стенки, и любая комбинация любых из них.

Другие примеры конструкций в соответствии с настоящим изобретением очевидны из описания и способа осуществления изобретения, раскрытых в данном описании изобретения. Таким образом, описание изобретения и раскрытые в нем примеры осуществления изобретения следует рассматривать исключительно как примеры, принимая во внимание, что действительные объем и сущность изобретения раскрываются в приведенной ниже формуле изобретения.

1. Центральный ствол коммуникаций, по существу направляющий воздух, проходящий через него в продольном направлении, причем центральный ствол коммуникаций образует не ограниченный вдоль одной стороны канал и имеет по меньшей мере одну стенку, состоящую из литого материала с большой тепловой массой, в которую в процессе литья встроен по меньшей мере один трубопровод, причем указанный по меньшей мере один трубопровод предназначен для циркуляции текучей среды через всю длину указанной по меньшей мере одной стенки при температуре, отличной от температуры окружающего воздуха, проходящего через центральный ствол коммуникаций, для осуществления теплопередачи через указанную по меньшей мере одну стенку между текучей средой, находящейся в указанном по меньшей мере одном трубопроводе, и воздухом, проходящим через центральный ствол коммуникаций.

2. Центральный ствол коммуникаций по п. 1, содержащий по меньшей мере соответствующую часть первого и второго элементов, по меньшей мере один из которых содержит указанную по меньшей мере одну стенку и которые расположены рядом, чтобы по существу направлять проходящий внутри них воздушный поток.

3. Центральный ствол коммуникаций по п. 1, содержащий по меньшей мере одну панель, предназначенную для того, чтобы по существу закрывать неограниченную сторону канала и удерживать воздух, проходящий внутри него по продольному воздушному каналу.

4. Центральный ствол коммуникаций по п. 1, в котором материал с высокой тепловой массой является бетоном.

5. Центральный ствол коммуникаций по п. 1, в котором канал образован по существу исключительно литым материалом с большой тепловой массой.

6. Центральный ствол коммуникаций по п. 1, в котором текучая среда выбрана из группы, состоящей из воды и гликоля.

7. Центральный ствол коммуникаций по п. 1, в котором соотношение площади поперечного сечения канала и площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного трубопровода по существу превышает 100.

8. Центральный ствол коммуникаций по п. 1, в котором в указанный по меньшей мере один трубопровод подводится текучая среда от ресурса текучей среды, проточно с ним сообщающегося.

9. Центральный ствол коммуникаций по п. 8, в котором текучая среда, выпускаемая из указанного по меньшей мере одного трубопровода, возвращается в ресурс текучей среды.

10. Центральный ствол коммуникаций по п. 8, в котором указанный по меньшей мере один трубопровод и ресурс текучей среды содержат контур циркуляции текучей среды.

11. Центральный ствол коммуникаций по п. 1, в котором ресурс текучей среды содержит устройство для циркуляции, проточно сообщающееся с указанным по меньшей мере одним трубопроводом.

12. Центральный ствол коммуникаций по п. 1, в котором ресурс текучей среды содержит установку нагрева/охлаждения, предназначенную для приведения текучей среды, подводимой к указанному по меньшей мере одному трубопроводу, к температуре, отличной от температуры окружающего воздуха, проходящего через центральный ствол коммуникаций.

13. Удлиненный монолитный литой строительный бетонный модуль, имеющий по существу плоскую основную стенку и по меньшей мере одну боковую стенку, проходящую по существу параллельно продольной оси, причем указанная по меньшей мере одна боковая стенка состоит из литого материала с большой тепловой массой и снабжена по меньшей мере одним трубопроводом, встроенным в нее в процессе литья, и указанная по меньшей мере одна боковая стенка образует по меньшей мере соответствующую часть первого элемента, расположенного рядом со вторым элементом, образуя канал центрального ствола коммуникаций, не ограниченный вдоль одной стороны, чтобы по существу направлять проходящий внутри них воздушный поток, проходящий вдоль его продольной оси, причем указанный по меньшей мере один трубопровод предназначен для циркуляции текучей среды через всю длину указанной по меньшей мере одной стенки при температуре, отличной от температуры окружающего воздуха, проходящего через центральный ствол коммуникаций, для осуществления теплопередачи через указанную по меньшей мере одну стенку между текучей средой, находящейся в указанном по меньшей мере одном трубопроводе, и воздухом, проходящим через центральный ствол коммуникаций.

14. Модуль по п. 13, в котором продольная ось по существу параллельна основной стенке.

15. Модуль по п. 13, в котором указанная по меньшей мере одна боковая стенка содержит две расположенные на расстоянии друг от друга боковые стенки, каждая из которых оканчивается на общей поверхности основной стенки.

16. Модуль по п. 13, в котором указанная по меньшей мере одна боковая стенка модуля оканчивается на основной стенке такого модуля в месте, находящемся в промежутке между соответствующими сторонами основной стенки, так что образуется крыло основной стенки, проходящее между ближней стороной основной стенки и боковой стенкой, причем крыло образует по меньшей мере часть участка одного из элементов, образующего центральный ствол коммуникаций.

17. Образующая этаж конструкция для здания, включающая в себя ряд из по меньшей мере одного из литых строительных модулей по п. 13, причем каждый модуль опирается по меньшей мере в двух местах на опорную конструкцию и ориентирован так, что дальние концы его боковых стенок находятся в контакте с опорной конструкцией, при этом по меньшей мере одна боковая стенка и основная стенка образуют удлиненную арку, модули расположены рядом параллельно с образованием по меньшей мере одного удлиненного центрального ствола коммуникаций между арками, при этом опорная конструкция содержит по меньшей мере одну по существу горизонтальную балку, служащую опорой для модулей в одном из указанных по меньшей мере двух мест, причем каждая балка опирается по меньшей мере в двух местах на колонну, при этом балка образована по меньшей мере из одного из строительных модулей по п. 13, и по меньшей мере один из трубопроводов в балке проточно сообщается по меньшей мере с одним трубопроводом в модуле, установленном на балке, находящейся рядом, с образованием центрального ствола коммуникаций.

18. Конструкция по п. 17, в которой указанная балка имеет по существу горизонтальный связанный с ней воздушный канал, который проточно сообщается с центральным стволом коммуникаций, способствуя прохождению через него воздуха.

19. Конструкция по п. 17, в которой опорная конструкция содержит по меньшей мере одну по существу вертикальную колонну, поддерживающую по меньшей мере одну из горизонтальных балок в одном из указанных по меньшей мере двух ее мест.

20. Конструкция по п. 19, в которой колонна образована по меньшей мере из одного из строительных модулей по п. 13.

21. Конструкция по п. 20, в которой по меньшей мере один из трубопроводов в колонне проточно сообщается по меньшей мере с одним трубопроводом в модуле, опирающемся на балку, опирающуюся на колонну, расположенной рядом, с образованием центрального ствола коммуникаций.

22. Образующая этаж конструкция для здания, включающая в себя ряд из по меньшей мере одного из литых строительных модулей по п. 13, причем каждый модуль опирается по меньшей мере в двух местах на опорную конструкцию и ориентирован так, что дальние концы его боковых стенок находятся в контакте с опорной конструкцией, при этом по меньшей мере одна боковая стенка и основная стенка образуют удлиненную арку, модули расположены рядом параллельно с образованием по меньшей мере одного удлиненного центрального ствола коммуникаций между арками, причем опорная конструкция содержит по меньшей мере одну по существу горизонтальную балку, служащую опорой для модулей в одном из указанных по меньшей мере двух мест, и по меньшей мере одну по существу вертикальную колонну, поддерживающую по меньшей мере одну из горизонтальных балок в одном из указанных по меньшей мере двух ее мест, при этом колонна образована по меньшей мере из одного из строительных модулей по п. 13, и по меньшей мере один из трубопроводов в колонне проточно сообщается по меньшей мере с одним трубопроводом в модуле, опирающемся на балку, опирающуюся на колонну, расположенную рядом, с образованием центрального ствола коммуникаций.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к электростанциям, работающим по паротурбинному циклу Ренкина (КЭС, АЭС, солнечные электростанции). Сущность изобретения: предлагается система дальнего электро-, тепло- и водоснабжения, где охлаждающая вода после нагрева в конденсаторах паровых турбин транспортируется в обслуживаемый город, где используется в качестве источника низкопотенциальной теплоты для всех типов городских теплонасосных установок.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к промышленной энергетике. Теплонасосная установка, работающая на низкотемпературном рабочем теле - диоксиде углерода по циклу Лоренца, включающая компрессор, приводной электрический или газотурбинный двигатель, теплообменники для выработки теплоносителей, испаритель рабочего тела и низкопотенциальный источник теплоты, при этом компрессор осуществляет многоступенчатое сжатие рабочего тела, которое после каждой ступени сжатия частично отводится из компрессора и с помощью теплообменников используется для независимого нагрева теплоносителей, а охлажденные в теплообменниках потоки рабочего тела, имеющего разные давления, включаются в единый поток, поступающий в испаритель теплонасосной установки, что обеспечивается выравниванием давлений с помощью дроссельных вентилей.

Изобретение относится к способу управления комбинированным устройством и комбинированному устройству, в котором может быть применен данный способ. Способ управления устройством 1, которое содержит, по меньшей мере, компрессорную установку 2 и/или устройство для сушки с одной стороны и систему 3 регенерации тепла с другой стороны.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в комбинированных системах теплоэлектроснабжения для повышения эффективности управления когенерирующими установками.

Изобретение относится к области энергосбережения, в частности к энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения.

Изобретение относится к области теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения и может быть использовано для энергосберегающего и экологичного кондиционирования больших объемов воздуха. Техническим результатом предлагаемого решения является повышение энергетической эффективности теплохладоснабжения. Для достижения этого результата в известном способе тепловой подготовки воздуха, включающем размещение в речной воде теплообменных каналов и извлечение из воды или сброс в нее низкопотенциальной тепловой энергии путем организации движения атмосферного воздуха в каналах при наличии температурного градиента между воздухом и водой, извлечение или сброс тепловой энергии при естественных колебаниях температур речной воды и атмосферного воздуха сопровождают регулированием мощности теплового потока за счет изменения расхода воздуха в теплообменных каналах, а температурный градиент между воздухом и водой обеспечивают путем регулирования температурного режима речного стока. 1 ил.
Наверх