Вращающееся здание

О П И С А Н И Е (1962493ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмяСоцмапистмческмаРеснубпмк(22) Заявлено 31.10.79 (2 ) 2834972/29 - 33,с присоединением заявки РЙ(51) М. Кл. Е 04 В 1/346 3 Ъвударетюльй кемоет СССР ао делам лзобретеана н открьпляОпубликовано 30.09.82, Бюллетень ЛЪ 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 изобретен отке Научно - исследовательский и проектный ин енеральных планов и проектов застройки "ЛенН ИИПградостроительства"(54) ВРАКА НИЕ 5 ер Изобретение относится к строительству, а именно к вращающимся заданиям, и предназначенодля эффективного использования солнечной энергии.Известно здание, включающее несущие и ограждающие конструкции, а также солнечный коллектор и аккумулятор тепловой энергии 11.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, включающее 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.гоНедостатки данного здания заключаются в повышенной нагрузке на конструкции, увели-. ченном расходе строительных материалов и подверженности коллектора повышенному загрязнению, снежным заносам и обледенению прирезком изменении зимней погоды, вследствиеего 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 в 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 13.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 солнечнов962493 3Указанная цель достигается тем, что вовращающемся здании, включающем кольцевойфундамент, поворотную платформу, на которой смонтированы несущие и ограждающиеконструкции здания, устройство для вращения,систему слежения и ориентации на солице,повоРротная платформа выполнена в виде круглойв плане пологой оболочки двоякой кривизныи ограничена по контуру опертым на фундаменткольцевым элементом жесткости, при этом 1 Онесущие конструкции надземной части зданияоперты на платформу через кольцевой элементЪжесткости. Кроме того, не менее чем одна из ограждающих конструкций надземной части может быть 15 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 разрезВращающееся здание 1 включает кольцевой фундамент 2 На фундаменте 2 установлена по- аЗ 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 шаровы.35 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, применяемы45 ми для этого в строительстве, Кольцевой фун. дамент 2 заполнен теплоаккумулирующим веществом 10 и превращен ц бассейн - аккумулЯ. тор тепловой энергии, для чего снабжен тепло- . изоляцией 11 и при необходимости гндроиэоляцней 12, размещаемыми по стенке кольца50 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 слеженияи ориентации здания на солнце, например, ос.нованное на датчике, работающем по принципу 4солнце - 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 облученности в отопительном сезоне, Огражда. ющие 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 колъцевого фунда. мента 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 радищии 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 центрального5 962493 Ь отопления, а при затяжной непогоде и исчерпании фундамент, при этом несущие конструкции ресурсов тепла в аккумуляторе включают топ- надземной части здания оперты на платформфр 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 районахс 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 ножаро.:нацземной части снабжена коллектором солбезопасность здания и при определенных усло-нечной энергии, а внутренний объем фундамента, виях может быть трансформирован в плавательограниченный его стенами и днищем совмещенЭс тепловым аккумулятором и заполнен теплоаккумулирующим веществом, преимущественноводой.Формула изобретения131, 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 т 20 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 контуру2 кольцевым элементом жесткости, опертым на Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ио 3254702, кл. 126 - 271,1966.2. Товавоп Н. Е., Тоаавоп Н. У. Солнечныедома Томасона Санни Саут". - Ргосее 1 пдво 1 тЬе Зо 1 аг Неабпд апд Соо 11 пд аког Ьц 11 Жпдв,ВогМвЬор, ФавЬпдтоп, 1973, МагсЬ.3. ЙецЬацег . ВНепдегвоп З. М., Евсйе -1 е Р. Р. РЬв Яотатоп Р 1 тотгоп Ро 11 о 1 чв тпеЗцп. - "Адгсц 1 Ыга 1 епупеегед", Арг 1; 1970,9 б 2493 Составитель Е. ЧернявскаяТехред М, Коштура Корректор Л, Бокшан Редактор Л. Филь Тираж 724ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб д, 4/5 Заказ 7463/47 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4