Вращающееся здание

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Соцмапистическма

Рес убпм

«»962493 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 31.10.79 (2! ) 2834972/29 — 33,с присоединением заявки М (23) Приоритет (5()М. Кл.

E 04 В 1 346

3Ъеударетеаиай кемвтвт

СССР ао делам лзоаретекна в открьпвл (5З) УДК 725.42 (088.8) Опублнк овано 30.09.82. Бюллетень М Зб

Дата опубликования описания 30.09.82

Н . П. Селиванов, В. В. Судаков, А. А. Бал

А. И. Мелуа и В. Н. Селиванов (72) Авторы изобретения отке A

Научно — исследовательский и проектный инс генеральных планов и проектов застройки г

"ЛенН ИИПградостронтельства" (7l ) Заявитель (54) ВРАЩАЮЩЕЕСЯ ЗДАНИЕ

Изобретение относится к строительству, а именно к вращающимся заданиям, и предназначено для эффективного использования солнечной энергии.

Известно здание, включающее несущие и

5 ограждающие конструкции, а также солнечныи коллектор и аккумулятор тепловой энергии (1).

К недостаткам такого здания относятся повышенная затеняемость помещений развитым скатным коллектором, снижающая естественную освещенность, а также обусловленная стационарной ориентацией коллектора относительная ограниченность периода его эффективного облучения солнцем.

Известно здание, включаюшее совмещенные с ограждающими и несущими конструкциями коллектор солнечной энергии в виде крьппи— ванны и аккумулятор тепла, расположенный под полом здания и заполненный камнями и водой (2). го

Недостатки данного здания заключаются в повышенной нагрузке на конструкции, увели-. ченном расходе строительных материалов и подверженности коллектора повышенному загряз2 нению, снежным заносам и обледенению при резком изменении зимней погоды, вследствие чего снижается КПД использования солнечной энергии.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является вращающееся здание, включающее кольцевой фундамент в виде полого! круглоцилиндрического колодца, поворотную платформу

s виде рамы с прикрепленными к ней опорами вращения, на которой смонтированы конструкции надземной части, обращенные остекленными элементами на солнце посредством привода, соединенного с источником энергии и устройствах слежения и ориентации (Э).

К недостаткам известного здания относятся повышенная сложность конструкции, расход материалов и относительно невысокая эффективность использования солнечной энергии. цель изобретения — упрощение конструкций здания, снижение материалоемкости и повышение эффективности использования солнечной энергии.

962493

Указанная цель достигается тем, что во вращающемся здании, включающем кольцевой фундамент, поворотную платформу, на которой смонтированы несущие и ограждающие конструкции здания, устройство для вращения, систему слежения и ориентации на солице,пово/ ротная платформа выполнена в виде круглой в плане пологой оболочки двоякой кривизны и ограничена по контуру опертым на фундамент кольцевым элементом жесткости, при этом ie несущие конструкции надземной части здания оперты на платформу через кольцевой элемент

Ъ жесткости.

Кроме того, не менее чем одна из ограждающих конструкций надземной части может быть|S снабжена коллектором солнечной энергии, а внутренний объем фундамента, ограниченный . его стенами и днищем, может быть совмещен с тепловым аккумулятором и заполнен теплоаккумулирующим веществом, преимущественно 20 водой.

На чертеже изображено вращающееся здание, вертикальный разрез „

Вращающееся здание 1 включает кольцевой фундамент 2..На фундаменте 2 установлена по- 2S воротная платформа 3, на которой смонтированы несущие и ограждающие конструкции 4.

При этом не менее чем одно наружное ограж-. дение совмещено с солнечным коллектором 5.

Устройство для вращения здайия 1 включает ЗО размещенные по верху .фундаМента 2 и жестко связанные с ним силовые элементы 6, на которых укреплены оси 7 опор 8 вращения, оборудованные роликами или колесами. Опоры 8 вращения могут быть выполнены также шаровыИ ми или иного типа. Платформа 3 ограничена по контуру кольцевым элементом. 9 жесткости, кольцевой желоб которого расположен на опорах

8 вращения. При этом несущие конструкции 4 оперты на платформу 3, преимущественно через кольцевой элемент 9 жесткости. Фундамент 2, платформа 3 и конструкции 4 могут быть выполнены из железобетона, металла, слоистых или армированных пластиков и при необходимости покрыты защитными материалами, применяемы- .

45 ми для этого в строительстве. Кольцевой фундамент 2 заполнен теплоаккумулирующим веществом 10 и превращен ц бассейн — аккумулЯтор тепловой энергии, для чего снабжен тепло-иэоляцией 11 и при необходимости гндроиэоляцней 12, размещаемыми по стенке кольца

50 фундамента, а внизу образующими в совокупности тепло,— гидроизолированное днище. Не менее чем одна из опор 8 соединена силовой передачей 13 с приводом 14, размещенным, например, в приямке 15. В данном случае применено известное устройство слежения и ориентации здания на солнце, например, основанное на датчике, работающем по принципу

4 солнце — тень (не показано). Коллектор 5, воспринимающий солнечные лучи 16, наклонен к горизонту под углом не менее летней высоты солнца, максимальной для данной географической широты, чем достигается возможность вывода его в случае необходимости в режим самоэатенения летом, а также повышение облу-! ченности в отопительном сезоне. Ограждающие и несущие конструкции 4, по крайней мере в пределах первого этажа, совмещены в одном элементе и имеют форму вертикального цилиндра нли симметричного многогранника, условная средняя плоскость которого коррелирует со средней линией опорного желоба кольцевого элемента 9 жесткости поворотной платформы 3, и соответствуют цилиндрической конфигурации кольцевого фундамента 2, что разгружает. центральную часть платформы 3. Такое решение упрощает конструкции здания, обеспечивая возможность изготовления поворотной платформы 3 вместе с кольцевым элементом 9 жесткости для малых зданий в виде единого монтажного элемента, а для более крупных объектов в виде повторяющихся модульных блоков, Кроме того, разгруженная пологая двояковыпуклая оболочка платформы

3 и закрепление опор 8 вращения в фиксированных точках фундамента 2 приводят к существенному снижению расхода строительных материалов, а наличие следящего за солнцем оптимально ориентированного коллектора и емкого бассейна — акуумуляторй тепловой энергии существенно повышает эффективность использования солнечной энергии для обогрева здания и других аналогичных целей.

Вращающееся здание работает следующим образом. При воздействии прямой солнечной радиации на устройство слежения и ориентации, соединенное с приводом 14, здание по командам этого устройства автоматически разворачивается коллектором 5 навстречу солнечным лучам 16. Теплоаккумулирующее вещество 10, преимущественно вода, совмещающая в себе функции теплоносителя, по подающему трубопроводу 17, например, с.помощью насоса 18 прогоняется через коллектор 5 и нагретое за счет солнечной энергии по трубопроводу 19 возвращается в бассейн — аккумулятор. Затем процесс повторяется. В отопительном сезоне помещения первого этажа могут обогреваться непосредственно через пол первого этажа, совмещенный с платформой 3, которая в свою очередь нагревается за счет"тепломассообменных процессов от аккумулирующего вещества

1. Выше расположенный этаж нагревается от коллектора и теплым воздухом, поднимающимся через проемы в перекрытии над первым этажом.

Возможен вариант с радиаторами центрального

5 962493 6 отопления, а при затяжной непогоде и исчерпании фундамент, при этом несущие конструкции ресурсов тепла в аккумуляторе включают топ- надземной части здания оперты на платформ ф р у ливный дублер. через кольцевой элемент жесткости, Использование предлагаемого вращающегося 2. Здание по п. 1, о т л н ч а ю щ е ездания возможно на всех широтах в районах 5 с я тем, что, с целью повышения эффективс достаточным количеством солнечных дней и ности использования солнечной энергии, не дефицитом местного топлива. При этом водо- менее чем одна из ограждающих конструкций заполненный аккумулятор повышает пожаро-:надземной части снабжена коллектором солбезопасность здания и при определенных усло- нечной энергии, а внутренний объем фундамента, виях может быть трансформирован в плаватель-tO ограниченный его стенами и днищем совмещен I с тепловым аккумулятором и заполнен теплоаккумулирующим веществом, преимущественно водой.

Формула изобретения l5

1. Вращающееся здание, включающее кольцевой фундамент, поворотную платформу, на которой смонтированы несущие и ограждающие конструкции здания, устройство для вращения, систему слежения и ориентации на солнце, о т20 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкций здания и снижения материалоемкости, поворотная платформа выполнена в виде круглой в плане пологой оболочки двоякой кривизны и ограничена по контуру

25 кольцевым элементом жесткости, опертым на

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ii 3254702, кл. 126 — 271, 1966.

2. Tomason Н. Е., Tomason H. Y. Солнечные дома Томасона Санни Саут". — Proceedings

of the Solar Heating and.Cooling for buildings, Workshop. Washington, 1973, March.

3 Neubauer L. W., Henderson S. М., Zschei—

1e F.. P. Fhis Rotation Fitotron Folloivs the

Sun.— "Agricultural engineering", April; 1970, ;рр. 282-285.

962493

Составитель Е. Чернявская

Техред М. Коштура Корректор Л. Бокшан

Редактор Л. Филь

Тираж 724

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 7463/47

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4