Многослойная воздухонаполненная светопрозрачная ограждающая конструкция
Владельцы патента RU 2787177:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) (RU)
Изобретение относится к промышленному и гражданскому строительству и строительной индустрии, а именно к области светопрозрачных конструкций, и предназначено для создания наружной оболочки зданий и сооружений различной формы и покрытий любых пролетов. Многослойная воздухонаполненная светопрозрачная ограждающая конструкция включает систему периметрального алюминиевого крепления. Содержит четыре слоя светопрозрачной мембраны, образующей четырехслойную мембранную подушку с закрытым периметром. Межмембранное пространство заполнено воздухом с обеспечением постоянного давления. Во внутренних мембранах конструкции выполнены микроотверстия, на внешней мембране размещены клапаны избыточного давления. На каждый слой мембраны нанесен принт. Использование изобретения позволяет создавать многослойные воздухонаполненные светопрозрачные конструкции, которые способны обеспечить широкий спектр архитектурных и инженерных решений для современных зданий и сооружений, а также располагают неограниченными возможностями моделирования и комбинирования криволинейных форм, обладая высокой ремонтопригодностью, малыми затратами ресурсов на монтаж, а также малым весом компонентов для сборки конструкций. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к промышленному и гражданскому строительству и строительной индустрии, а именно к области светопрозрачных конструкций и предназначено для создания наружной оболочки зданий и сооружений различной формы и покрытий любых пролетов.
Наиболее близкой по технической сущности является светопрозрачная конструкция (Патент РФ №2694537, 16.07.2019 г. Е06В 3/66) содержащая наружные и внутренние стекла, расположенные параллельно на расстоянии друг от друга и соединенные по контуру с помощью дистанционной рамки при помощи герметика с образованием трех камер, заполненных газом, и покрытия, нанесенные на стекла.
Недостатками данного изобретения являются малый спектр архитектурных и инженерных решений для зданий, большой вес конструкции, небольшие размеры светового пролета, хрупкость стекольных покрытий, и в следствие небезопасность конструкции, низкое шумоподавление.
Задачей заявляемого изобретения является создание многослойной воздухонаполненной светопрозрачной ограждающей конструкции, которая позволила бы создавать широкий спектр архитектурных и инженерных решений для современных зданий и сооружений, а также располагать неограниченными возможностями моделирования и комбинирования криволинейных форм. Конструкция должна обладать высокой ремонтопригодностью, малыми затратами ресурсов на монтаж. Компоненты для сборки конструкций должны иметь небольшой вес и габариты для перевозки к месту монтажа любым видом транспорта.
Поставленная задача решается тем, что многослойная воздухонаполненная светопрозрачная ограждающая конструкция, включающая систему периметрального алюминиевого крепления, согласно изобретению, содержит четыре слоя светопрозрачной мембраны (например, мембраны ETFE, ECTFE, PVC), с возможным нанесением принта на каждый слой, образующие четырехслойную мембранную «подушку» с закрытым периметром, с заполненным межмембранным пространством воздухом низкой влажности с обеспечением постоянного давления, во внутренних мембранах конструкции выполнены микроотверстия, на внешней стороне мембраны со стороны помещения размещены клапаны избыточного давления.
Расположение выпускных клапанов на мембране со стороны помещения обусловлено применением конструкции в суровых климатических условиях. При высокой разнице температур внутри и снаружи помещения, при размещении выпускного клапана на наружной мембране «подушки», в месте выхода воздуха может образоваться обледенение, вследствие выхода теплого воздуха в холодную среду. Для этого необходимо выпускные клапаны избыточного давления разместить на наружном слое ограждающей конструкции, тем самым исключить обледенение наружного слоя мембранной «подушки».
Так же на мембрану может быть предварительно нанесен принт любого орнамента. При производстве многослойных пневматических «подушек» однотипные рисунки на разных слоях могут быть смещены друг относительно друга, тем самым изменяя интенсивность потока, пропускаемого внутрь света и создавая эффект жалюзи для обеспечения полного или частичного затенения многослойной мембраны в целом.
Благодаря отсутствию острых кромок, малому весу, приходящемуся на единицу площади материала, мягкости и парусности мембранные системы при разрушении и падении физически не могут причинить сколько-нибудь значимый вред людям и имуществу, которые находятся в здании. Кроме того, при возгорании внутри здания или сооружения в оболочке быстро образуются значительные по площади отверстия и проемы, через которые продукты сгорания быстро улетучиваются в атмосферу. В случае взрыва внутри здания или сооружения мембранная система не создает эффект замкнутого пространства, то есть не усиливает, а, наоборот, ослабляет разрушительное действие ударной волны.
В отличие от классических («жестких» и тяжелых) оболочек, выполненных из стекла или непрозрачного отделочного материала, мембранные системы легко монтируются. Эластичность материала, модульность, относительно малый вес и небольшие габариты сборочных компонент позволяют проводить монтаж мембранной системы с минимальным использованием строительных лесов, грузоподъемной техники, специальной технологической оснастки и инструмента. Как следствие, это позволяет существенно сократить сроки и снизить затраты на выполнение монтажных работ по сравнению с процессом сборки, например, классического фасада или крыши здания. Экономия ресурсов может составлять от 25 до 70%.
На фиг. 1 изображен продольный разрез многослойной воздухонаполненной светопрозрачной ограждающей конструкции.
Многослойная воздухонаполненная светопрозрачная ограждающая конструкция включает мембраны - 1, микроотверстия во внутренних слоях мембраны - 2, ПВХ трубу воздухопровода - 3 для подачи воздуха, гофрированные трубы ПВХ - 4 для отвода воздуха из наружной секции «подушки», фитинг прохода внешнего слоя - 5, фитинги подключения - 6, клапаны избыточного давления - 7, систему периметрального алюминиевого крепления - 8.
Устройство работает следующим образом:
Мембрану 1, с предварительно выполненными микроотверстиями 2 и установленными фитингами подключения 6 клапанов избыточного давления и фитингом прохода внешнего слоя 5, а также с установленными клапанами избыточного давления 7, закрепляют к системе алюминиевого периметрального крепления 8. После чего подключают гофрированные ПВХ трубы 4, затем производится подключение ПВХ труб воздуховода 3. Затем производится надувание при помощи специального модуля с вентиляторами и воздуховодами. Наполнение оболочки воздухом идет ступенчато. После каждого наполнения необходимо выждать промежуток времени, указанный проектом, для стабилизации давления между камерами в оболочке.
Использование заявляемого изобретения позволяет создавать многослойные воздухонаполненные светопрозрачные ограждающие конструкции, которые способны обеспечить широкий спектр архитектурных и инженерных решений для современных зданий и сооружений, а также располагают неограниченными возможностями моделирования и комбинирования криволинейных форм, обладая высокой ремонтопригодностью, малыми затратами ресурсов на монтаж, а также малым весом компонентов для сборки конструкций.
1. Многослойная воздухонаполненная светопрозрачная ограждающая конструкция, включающая систему периметрального алюминиевого крепления, отличающаяся тем, что содержит четыре слоя светопрозрачной мембраны, образующие четырехслойную мембранную подушку с закрытым периметром с заполненным межмембранным пространством воздухом с обеспечением постоянного давления, во внутренних мембранах конструкции выполнены микроотверстия, на внешней мембране размещены клапаны избыточного давления.
2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что на каждый слой светопрозрачной мембраны нанесен принт.
