ЗДАНИЕ СПОРТИВНОГО ТИПА Российский патент 2000 года по МПК E04H3/10 A63C19/00 

Настоящее изобретение относится к сооружениям закрытого типа, например к крытым искусственным ледовым каткам, которые предназначены для проведения спортивных мероприятий, а также для тренировки спортсменов, в частности, занимающихся хоккеем, фигурным катанием на льду. Кроме того, предлагаемое изобретение можно использовать в любом регионе любой страны и на различных грунтах для создания сооружений крытого типа как используемых в качестве стационарных, так и временных.

Известно здание общего типа, содержащее, например, спортивное поле в виде бассейна, которое встроено в блочное сооружение, образующее крытое здание общего типа, например санатория, причем упомянутое поле расположено в указанном сооружении на высоте 4 - 5 этажа и размещено на основании, образованном из бетонных плит межэтажного перекрытия, уложенных на соответствующие бетонные опоры и/или стены центральной части блочного сооружения, причем первый ее этаж установлен на фундамент (См. М. Можайский, "Еще одна степень свободы", журнал ИР N 9/83, с.22).

Это известное техническое решение позволяет построить крытое спортивное сооружение, например стадион, у которого все вспомогательные помещения и оборудование встроены в здание, а верхние этажи выступают за периметр первого этажа и фундамент здания.

Существенными недостатками такого известного технического решения являются:
- стационарное исполнение здания и наличие у него двух различных оснований, из которых одно для спортивного поля;
- узкоцелевое использование этажей под спортивным полем, что связано со стационарным исполнением соответствующих этажей здания;
- необходимость вскрытия грунта на большой площади земли, чтобы установить фундамент под первые этажи здания. Это часто является причиной для отказа в применении таких зданий в других регионах.

Известно здание спортивного типа, например крытого футбольного стадиона, содержащее сборно-разборный ангар, расположенный на основании и накрывающий спортивное поле, размещенное на другом основании, причем упомянутые основания выполнены в грунте из соответствующих материалов. (см. Рекламный проспект фирмы "BEST-HALL OY" Football ball, Narvik Nor Way, 78,5x50m, 3925m²).

Это известное техническое решение выбирается в качестве прототипа, так как решает аналогичную задачу и имеет наибольшее число общих существенных признаков, совпадающих с заявляемым изобретением. Прототип позволяет создавать крытые стадионы при меньшем объеме земляных работ, чем у здания, рассмотренного ранее. Кроме того, это известное здание может быть разобрано и собрано в другом подготовленном месте.

Однако и прототип имеет существенные недостатки, а именно:
- требуется выполнить (как минимум по всей площади, накрываемой ангаром) большой объем земляных работ, чтобы на вскрытом грунте создать основания для установки ангара и расположения спортивного поля;
- необходимо выполнить требования к горизонтированию поверхности грунта, подготавливаемой под установку оснований;
- необходимо выполнить требования к неподвижности грунта в вертикальном направлении во время сезонных колебаний его температуры и влажности;
- существует угроза образования трещин и разрушения основания ангара и/или деформации поверхности спортивного поля в случае осадок или вспучивания грунта;
- у ангара и спортивного поля массивные основания стационарного типа.

В итоге, такое известное здание спортивного типа нельзя устанавливать в любом регионе и на любом грунте, так как только для ангара по его периметру требуется создать основание в виде, например, ленточного фундамента либо блоков. Кроме того, подобное здание трудно использовать в качестве крытого катка с искусственным льдом, так как ледовое поле располагают на основании, которое укладывают на грунт определенного состава, отвечающего специфическим требованиям. Более того, в этом известном здании спортивного типа оперативно собирается и разбирается ангар, что позволяет его переместить в любое место, а спортивное поле и основания остаются на месте их сооружения, так как они стационарного типа.

Задачей настоящего изобретения является создание здания спортивного типа, например крытого искусственного катка, которое имело бы облегченную сборно-разборную конструкцию, устанавливаемую в любом регионе и на любом грунте с минимальным нарушением его поверхностного слоя, а также давало бы возможность использовать пространство под основаниями ангара и спортивного поля для различных целей, которые при эксплуатации здания можно было бы оперативно изменить.

Поставленная задача решена так, что в известном здании спортивного типа, содержащем сборно-разборный ангар, расположенный на основании и накрывающий спортивное поле, размещенное на другом основании, согласно настоящему изобретению, основание ангара и основание спортивного поля расположены на одной высоте не ниже высоты обитаемого помещения соответствующего региона и выполнены за одно целое в виде общей сборно-разборной металлической платформы, установленной на регулируемых по высоте стойках с опорными плитами и имеющей поперечные несущие балки с расположенным на них настилом оболочечной конструкции, у которой верхний и нижний листы несущие и разделены шумо- и/или теплоизоляционным слоем, а ангар и спортивное поле расположены на упомянутой платформе, причем ангар скреплен с платформой.

Такое новое техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет оперативно и в большинстве случаев без нарушения грунта установить предлагаемое здание почти на любой местности в различных регионах любой страны. При этом пространство под основанием ангара и спортивным полем может быть использовано для различных целей, которые могут меняться в процессе эксплуатации, а само здание и спортивное поле сборно-разборные и имеют облегченную конструкцию. Кроме того, устраняются недостатки аналога и прототипа. Это достигается тем, что основание ангара и основание спортивного поля выполнены за одно целое в виде общей сборно-разборной платформы, установленной на регулируемых стойках, снабженных опорными плитами, площадь контакта которых с грунтом выбирается из местных условий, либо выбрана раз и навсегда такой, чтобы обеспечить минимально допустимую нагрузку на грунт (например, газон парка или почву пустыря). Регулируемые опоры при этом позволяют компенсировать погрешности подготовки поверхности земли либо исключить подготовку вовсе, а также компенсировать сезонные вспучивания и просадки грунта; кроме этого, демонтаж сооружения может быть произведен без последующей рекультивации участка, где было установлено сооружение.

Более того, в случае применения в качестве спортивного поля искусственного ледового катка настоящее изобретение исключает промораживание грунта.

Анализ научно-технической и патентной информации, выполненный заявителями, показал, что предлагаемая совокупность существенных признаков неизвестна, а по сравнению с прототипом имеет существенные отличия. Это позволяет считать заявляемое изобретение новым.

Однако отдельные существенные признаки известны в сочетании с другими известными существенными признаками, а именно:
Известны разные здания спортивного типа, например искусственные катки. Их преимущества - в получении льда высокого качества и заданной температуры, а также в длительности их поддержания независимо от условий внешней среды. Такие катки имеют искусственное ледяное поле в виде сборно-разборной конструкции, эксплуатируемой в помещении, причем, если у поля основание выполнено в грунте, то последний со временем промерзает. Это является их серьезнейшим недостатком (см. Рекомендации по проектированию инженерного оборудования искусственных катков. ЛЕНЗНИИЭП, Госгражданстроя, отдел научно-технической информации и обобщения опыта. Ленинград, 1972, с.3-90).

Для исключения упомянутого недостатка известно техническое решение, по которому охлаждающая плита (формирователь и элемент ледового поля) подняты над уровнем земли. Причем основанием служит железобетонная плита, установленная своими опорами на бетонный фундамент, а упомянутая охлаждающая плита уложена на теплоизоляцию, расположенную на железобетонной плите (см. рис. 9, стр. 30 в упомянутых "Рекомендациях. "). Под таким поднятым ледяным полем располагают универсальные спортивные залы, складские помещения.

Однако, такое известное расположение ледяного поля над грунтом земли осуществляют внутри здания. В результате, охлаждающая плита, имеющая отрицательную температуру в течение всего периода эксплуатации, формирует температурное поле основания. При этом вначале из основания отбирается тепло, аккумулированное из внешней среды. Затем температура верхней части основания становится равной нулю и со временем охлаждает все пространство под собой. Поэтому вводят принудительную конвекцию воздуха под основанием. В нашем же случае этот недостаток исключен, т.к. упомянутое пространство открыто для внешней среды, а сам каток - спортивное поле закрыт от нее. Поэтому естественная конвекция воздуха и оболочечная конструкция плит (см. П.И.Орлова "Основы конструирования. Справочно-методическое пособие. Книга 3, стр. 232. Москва, "Машиностроение". 1972 г.) с теплоизолирующим слоем создают самые благоприятные условия для эксплуатации предлагаемого катка с искусственным льдом в любом регионе и на любом грунте.

Предлагаемое изобретение имеет высокий изобретательский уровень, так как оно для среднего специалиста логически не следует из известного научно-технического уровня. Более того, оно для него не очевидно, так как противоречит сложившимся тенденциям создания такого назначения зданий. Так, во всех известных зданиях спортивного типа снимают верхний слой грунта по всей площади будущего здания и создают на его месте прочное основание или фундамент. В нашем случае основание выполнено в виде сборно-разборной металлической платформы и установлено на регулируемых по высоте стойках с опорными плитами. Поэтому такое основание можно устанавливать на любых грунтах. При наличии соответствующего числа стоек и площади их опорных плит можно создать минимальное давление на грунт всего здания. В результате предлагаемое здание легко и быстро собирается и также оперативно разбирается, а грунт под ним может остаться без изменений. Это особенно важно для создания крытого искусственного ледового катка, когда во многих регионах различных стран искусственные ледовые катки известной конструкции не могут быть построены из-за условий грунта. Кроме того, ангар закреплен на платформе и в силовом отношении составляет с ней единое целое, что повышает общую прочность здания.

Сущность и промышленная применимость настоящего изобретения раскрывается чертежами, где:
Фиг. 1 - общий вид здания спортивного типа:
Фиг. 2 - опорная плита на стойке;
Фиг. 3 - вид 1 (фрагмент платформы)
Здание спортивного типа (искусственный каток), показанное на фиг. 1, 2 и 3, состоит из спортивного поля 1, накрытого сооружением ангарного типа 2. Спортивное поле 1 расположено на платформе, выполненной, например, в виде сборно-разборной металлической конструкции, установленной на регулируемых по высоте стойках 3 и представляющей собой балочную конструкцию из поперечных балок 4 и продольных элементов 5, а также настила 6. Стойки 3 состоят из опор 7, опорных плит 8 и регулировочных элементов 9. Пример конструктивного выполнения стойки 3 показан на фигуре 2, где стойка 3 выполнена в виде металлической трубы, на одном из концов которой расположен регулировочный элемент 9 в виде винтового домкрата. Сущность предлагаемого решения не изменится, если в качестве материала стойки 3 будет использован любой, достаточный по прочности, строительный материал, а регулировочный элемент будет выполнен, например, в виде клиньев и подкладок; важно только то, что опорная плита 8 стойки 3 не является неотъемлемой частью фундамента здания, которого в данном случае может не быть, а располагается поверх или поверх подготовленной - выровненной (подсыпанной) и утрамбованной земли. Поперечные балки 4 и продольные элементы 5 также могут быть выполнены из любого, достаточного по прочности, строительного материала.

Настил 6 укладывается на вышеописанную балочную конструкцию и содержит в себе силовые пластины 10 и теплоизоляцию 11. При этом силовые пластины 10 могут быть выполнены в виде оболочечной конструкции как из металла, так и из пластика. Сущность изложения не изменится, если силовая пластина 10 будет одна и выполнена подкрепленной, например, ребрами. Настил 6 может быть выполнен из отдельных секций 12. В этом случае размеры секции 12 равны или кратны расстоянию между серединами поперечных балок 4 (один размер, например, длина) и между серединами продольных элементов 5 (другой размер, например, ширина).

Стойки 3 для обеспечения устойчивости конструкции от ветровых нагрузок и смещения центра масс за счет перемещения по полю заливочной машины, а также при ремонтных и строительных работах расположены в два ряда на расстоянии, не меньше необходимого для обеспечения устойчивости здания, в каждом конкретном случае определяемом расчетом. Высота стоек выбрана не менее величины, характерной для обитаемых помещений (например, в России 2,5 м).

Размер здания в ширину может быть увеличен за счет модульности исполнения поперечных балок 4, если они конструктивно выполнены из консолей 13 и центральных балок 14. Увеличение поперечного размера здания может быть достигнуто путем монтажа дополнительного ряда центральных балок 14 с соответствующим увеличением количества рядов стоек 3.

Спортивное поле 1, например искусственный ледовый каток, располагается поверх настила 6. Образовавшееся под платформой свободное пространство может быть как открытым по периметру, так и иметь жесткое (например, каркасное или на щитах) либо гибкое (например, пленочное, ленточное или тканевое) ограждение 15, внешне являющееся как бы продолжением стен сооружения ангарного типа 2, но не включенных в конструкцию ангара.

Внутри здания, на образовавшихся таким образом двух ярусах может быть установлено техническое (холодильные машины, насосы, емкости теплоносителя, кондиционеры, вентиляторы, такелажное и осветительное оборудование), а также коммерческое (ларьки, игровые автоматы, оборудованные автостоянки, кафе и т. п. ) и бытовое оборудование (раздевалки, трибуны, душевые, сауны, медкабинет и пр. ). Здание может быть оборудовано как наружными, так и внутренними лестницами и эстакадами для перемещения обслуживающего персонала и посетителей.

Предлагаемое изобретение позволяет создать здание спортивного типа с любым спортивным полем, особенно с наиболее сложным в эксплуатации - ледовым полем, которое можно в любой момент разобрать и собрать в другом месте с минимальными давлениями на грунт и с сохранением, если требуется, его поверхностного покрова.

Настоящее изобретение относится к спортивным сооружениям крытого типа, например к крытым искусственным ледовым каткам, и может быть использовано, например, для тренировки спортсменов. Технической задачей изобретения является возможность установки спортивного здания сборно-разборного типа в любом регионе и на любом грунте при использовании пространства под ангаром и спортивным полем здания. Здание спортивного типа содержит сборно-разборный ангар, расположенный на основании и накрывающий спортивное поле, размещенное на другом основании. Новым является выполнение упомянутых оснований за одно целое в виде общей сборно-разборной металлической платформы, установленной на регулируемых по высоте стойках с опорными плитами и имеющей настил оболочечной конструкции, а ангар и спортивное поле расположены на упомянутой платформе, расположенной на высоте не менее высоты обитаемого помещения соответствующего региона, причем ангар скреплен с упомянутой платформой. 3 ил.

Здание спортивного типа, содержащее сборно-разборный ангар, расположенный на основании и накрывающий спортивное поле, размещенное на другом основании, отличающееся тем, что основание ангара и основание спортивного поля расположены на одной высоте не ниже высоты обитаемого помещения соответствующего региона и выполнены за одно целое в виде общей сборно-разборной металлической платформы, установленной на регулируемых по высоте стойках с опорными плитами и имеющей поперечные несущие балки с расположенным на них настилом оболочечной конструкции, у которой верхний и нижний листы несущие и разделены шумо- и/или теплоизоляционным слоем, а ангар и спортивное поле расположены на упомянутой платформе, причем ангар скреплен с платформой.