СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС Российский патент 2014 года по МПК E04B1/00 E04H15/20 

Изобретение относится к строительству, а именно к строительству жилых зданий.

Известен жилой комплекс «Полуй», включающий наружные и внутренние стеновые ограждения, перекрытия, покрытия и световые проемы жилых корпусов, установленные с образованием между ними замкнутого внутреннего пространства, фасадами наружу, покрытие которого выполнено светопрозрачным из стекла (Каратеев Л.П., Никитин Г.Г., Супоницкий З.Г. «Светопрозрачные конструкции для строительства объектов на севере», Л.: «Строиздат», 1978 г., с.42).

Недостаток жилого комплекса «Полуй» состоит в том, что покрытие из стекла имеет большой вес, что создает дополнительную нагрузку на стеновые ограждения, особенно в зимнее время года при наличии снегового покрова, и, как следствие, ограничивает размеры свободного пространства внутреннего двора. Кроме того в теплое время года возникают проблемы с поддержанием комфортной температуры и влажности воздуха в закрытом пространстве внутреннего двора, что требует энергозатрат на калориферы и вентиляторы, а также снижает пожаробезопасность строительного комплекса из-за отсутствия оперативной системы дымоудаления из внутреннего двора.

Известен строительный комплекс, представляющий собой двух или более этажную периферийно замкнутую постройку, образующую в своей средней части внутренний двор с купольным покрытием, скаты которого выполнены надувными, с опорой купола на крышу здания. Центральная часть купольного покрытия выполнена жесткой, светонепроницаемой и опирается на трубу, закрепленную в центре двора. Скаты купола герметично соединены с центральной частью купола и выполнены светопроницаемыми. Диаметр жесткого участка крыши и высота расположения над землей. выполнены из условия невозможности образования на эластичных скатах купола прогибов, задерживающих сток осадков при аварийном сбросе избыточного давления внутри эластичного покрытия (патент РФ №2373358, E04H 14/00, 20.06.2009).

Недостаток известного строительного комплекса состоит в том, что удержание эластичного покрытия обеспечивается за счет постоянного поддержания избыточного давление внутри надувной конструкции скатов покрытия, обеспечивающего как удержание его собственного веса, так и возможность возникновения дополнительных нагрузок, а также обусловленных атмосферными осадками, особенно в зимнее время года, и ветровыми нагрузками. Необходимость постоянного поддержания избыточного давления внутри надувного покрытия, учитывающего возможность возрастания нагрузки на покрытие приводит к непроизводительным энергозатратам, а также накладывает ограничения на размеры пространства внутреннего двора.

Скаты покрытия внутреннего двора выполнены нетрансформируемыми (трансформация - преобразование, изменение вида, формы, существенных свойств - ), что не позволяет убрать покрытие скатов в теплое время года, не позволяет создать естественные природные условия во дворе, снижает инсоляцию двора и комфортные условия для пользователей. В результате поддержание во внутреннем дворе комфортного климата в теплое время года требует дополнительных энергозатрат на кондиционирование воздуха и вентиляцию. Кроме того, из-за отсутствия оперативной системы дымоудаления из внутреннего двора снижается пожаробезопасность строительного комплекса

Наиболее близким к предлагаемому является строительный комплекс, представляющий собой воздухоопорную конструкцию, состоящий из соединенных между собой построек с образованием замкнутого внутреннего двора, который покрыт куполообразной светопроницаемой крышей из эластичной стекловолоконной ткани (US №4696133, F04B 1/342, НКИ US 52/80; 52/6; 52/2; 52/236.3, опубл. 29.09.1987 г.). Купол крепится сверху по периметру внутренней стены. Для удержания куполообразной формы покрытия на крыше здания непосредственно около покрытия установлены приточные вентиляторы, организующие поддув воздуха непосредственно под материал покрытия. Для аварийных ситуаций предусмотрены автономные электрогенераторы, обеспечивающие работоспособность вентиляторов. Кроме того, покрытие в аварийных ситуациях может удерживаться от падения во внутрь двора путем механического натяжения посредством канатов, закрепленных вверху непосредственно по периметру внутренней стены строения, или посредством зацепления краев скатов покрытия кронштейнами с крюками, так же закрепленных на обращенных внутрь двора стенах строений.

Известный строительный комплекс решает задачу оптимизации тепловых потерь через купол покрытия и внутреннее стеновое ограждение комплекса для заданной разницы температур с целью снижения энергозатрат на поддержание атмосферного давления внутри строения и огороженного пространства как для поддержания купола, так и для поддержание внутри двора комфортных климатических условий для людей и растений.

Недостаток известного строительного комплекса состоит в том, что в нем достигается снижение энергозатрат на поддержание купола и комфортных условий внутри крытого двора только при определенной заданной разнице температур между наружным и внутренним пространством крытого двора, т.е. конкретная конструкция строительного комплекса не обеспечивает снижение энергозатрат на поддержание купола и комфортных условий внутри крытого двора для любого времени года. Кроме того, в этом случае энергозатраты остаются одинаковыми для всего диапазона температур, что также снижает эффективность энергозатрат. При этом снижение энергозатрат достигают выбором площадей поверхностей внутреннего стенового ограждения и эластичного покрытия, их толщины и коэффициентов теплопроводности, что усложняет реализацию известного строительного комплекса, а также вносит ограничения на размеры внутреннего пространства крытого замкнутого двора.

Кроме того, в известном строительном комплексе удержание собственного веса покрытия и внешних нагрузок на покрытие, обусловленных атмосферными осадками, особенно в зимнее время года, а так же ветровыми нагрузками, обеспечивается только за счет создания воздушной опоры, удерживающей куполообразную форму покрытия. В зимнее время года возрастает нагрузка на внутренне стеновое ограждение здания прямопропорционально увеличению снеговой нагрузки на покрытие. Превышение нагрузки на покрытие приводит к тому, что надувное покрытие прогибается, что может привести к аварийной ситуации. Учитывая вышеизложенное, в известном решении создают избыточное давление внутри двора, рассчитанное на максимальную нагрузку на покрытие, которое постоянно поддерживают, независимо от фактической нагрузки на покрытие. Необходимость постоянного поддержания максимального избыточного давления под куполом, независимо от внешней нагрузки на покрытие увеличивает энергозатраты на поддержание купола, вследствие чего накладывает ограничения на размеры пространства внутреннего крытого двора. При этом в известном строительном комплексе покрытие купола нетрансформируемое. В результате в теплое время года температура внутри двора повышается выше допустимой, необходимой для комфортного пребывания в нем человека и растений, что требует наличия системы кондиционирования и вентиляции для поддержания комфортных условий для растений и людей, а, следовательно, увеличивает энергозатраты и, как следствие, накладывает ограничение на размеры внутреннего пространства двора.

Кроме того, отсутствие возможности трансформации покрытия купола не позволяет убрать его при возникновении аварийных ситуаций, в частности, в случае пожара. В результате отсутствует оперативная система дымоудаления из внутреннего двора, что снижает пожаробезопасность строительного комплекса.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания строительного комплекса, осуществление которого позволяет достичь технический результат, заключающийся в снижении энергозатрат на поддержание воздухоопорной конструкции и создание комфортных условий для людей и растений внутри территории замкнутого двора в любое время года, в возможности увеличения размеров внутреннего замкнутого двора, в повышении пожаробезопасности.

Сущность заявленного изобретения состоит в том, что в строительном комплексе, состоящем из соединенных между собой построек, периферийно замкнутых с образованием внутреннего двора, который снабжен воздухоопорным куполообразным покрытием и общим средством поддува воздуха, выход которого направлен во внутрь замкнутого двора, а вход соединен с внешней атмосферой, при этом покрытие выполнено из эластичного светопрозрачного материала, а скаты покрытия по периметру опираются на обращенные внутрь замкнутого двора стеновые ограждения строительного комплекса и герметично с ними соединены, новым является то, что покрытие состоит из, герметично соединенных между собой по периметру, конструктивно независимых, центральной части и скатов, которые выполнены в виде эластичных светопрозрачных мембран, полых внутри и снабжены индивидуальными средствами поддува воздуха, причем выходы индивидуальных средств поддува воздуха сообщены с внутренней полостью соответствующей мембраны, а входы сообщены с пространством внутреннего двора, кроме того на мембранах покрытия двора установлены датчики прогиба мембраны, соединенные с выключателем общего средства поддува воздуха, при этом центральная часть покрытия закреплена на вертикальных опорах, а скаты покрытия соединены разъемно с обращенными внутрь замкнутого двора стеновыми ограждениями строительного комплекса и выполнены трансформируемыми, кроме того общее средство поддува воздуха размещено в нижней части внутреннего двора. Кроме того, датчик прогиба мембраны представляет собой тензодатчик, который соединен с выключателем общего средства поддува воздуха через резисторный мост, один из резисторов которого является тензодатчиком, причем количество мостов соответствует числу тензодатчиков, при этом к одной из диагоналей каждого моста приложено постоянное напряжение, а во вторую диагональ включен нагрузочный резистор, подключенный параллельно входу соответствующего дифференциального усилителя, выходы которых подключены к входам схемы ИЛИ, к выходу которой подключена обмотка реле, через разомкнутые контакты которого к компрессору подключено напряжение питания; центральная часть покрытия закреплена, по меньшей мере, на четырех вертикальных опорах; вертикальные опоры центральной части покрытия соединены перегородками, на которых по периметру центральной части покрытия закреплен каркас первого вертикального жесткого светопрозрачного ограждения, герметично соединенный по периметру соответствующими поверхностями с краями центральной части и с верхними концами скатов покрытия; на стеновых ограждениях строительного комплекса, обращенных в сторону замкнутого двора, по периметру, герметично закреплен каркас второго вертикального жесткого светопрозрачного ограждения, герметично соединенный по периметру соответствующей поверхностью с нижними концами скатов покрытия; скаты покрытия внутреннего замкнутого пространства снабжены направляющими, один конец которых закреплен на внутреннем стеновом ограждении, а другой крепится к перегородкам, соединяющим вертикальные опоры центральной части; скаты покрытия закреплены на направляющих с возможностью их стягивания к центральной части покрытия; направляющие скатов покрытия внутреннего замкнутого пространства выполнены из легкого металла или высокопрочного пластического материала; общее средство поддува соединено последовательно с калорифером и снабжено электромеханическим датчиком температуры, соединенным с выключателем калорифера; общее средство поддува размещено во внутреннем дворе на нулевой отметке строительного комплекса; вход общего средства поддува соединен с внешней атмосферой через вентиляционную шахту в строительном комплексе; индивидуальные средства поддува снабжены датчиками внутреннего давления в мембранах покрытия.

Технический результат достигается следующим образом.

Существенные признаки формулы изобретения: «Строительный комплекс, состоящий из соединенных между собой построек, периферийно замкнутых с образованием внутреннего двора, который снабжен воздухоопорным куполообразным покрытием и общим средством поддува воздуха, выход которого направлен во внутрь замкнутого двора, а вход соединен с внешней атмосферой, при этом покрытие выполнено из эластичного светопрозрачного материала, а скаты покрытия по периметру опираются на обращенные внутрь замкнутого двора стеновые ограждения строительного комплекса и герметично с ними соединены,…» являются неотъемлемой частью заявленного строительного комплекса и обеспечивают его осуществимость, а, следовательно, обеспечивают достижение заявленного технического результата.

Герметичное соединение верхних концов скатов покрытия внутреннего двора с центральной частью покрытия и герметичное соединение нижних концов скатов со стеновыми ограждениями, обращенными внутрь двора, в совокупности обеспечивают непрерывное покрытие внутреннего двора и изоляцию внутреннего пространства двора от внешней среды. В результате, несущие наружные стеновые ограждения, обращенные внутрь двора, оказываются изолированными от внешней среды, что снижает тепловые потери в жилых помещениях, а, следовательно, и энергозатраты и одновременно создает комфортные условия для человека и растений внутри замкнутого двора в любое время года.

Выполнение покрытия двора светопрозрачным обеспечивает инсоляцию внутреннего пространства двора в соответствии с нормативами. Кроме того, инсоляцию внутреннего пространства замкнутого двора улучшают вертикальные жесткие светопрозрачные ограждения, закрепленные по периметру центральной части покрытия и по периметру обращенных внутрь двора стеновых ограждений корпусов построек. При этом каркас первого жесткого вертикального светопрозрачного ограждения закреплен на перегородках, соединяющих вертикальные опоры центральной части покрытия и герметично соединен по периметру соответствующими поверхностями с краями центральной части и с верхними концами скатов покрытия, что обеспечивает герметичность соединения скатов и центральной части покрытия и формирует непрерывность покрытия. В результате снижаются энергозатраты на освещение внутреннего двора и одновременно обеспечиваются комфортные условия для человека и растений внутри замкнутого двора в любое время года.

Выполнение центральной части покрытия и скатов надувными, в виде эластичных светопрозрачных мембран, полых внутри и снабженных индивидуальными средствами поддува, выходы которых, сообщены с внутренней полостью соответствующей мембраны, а вход сообщен с пространством внутреннего двора, обеспечивает условия для придания покрытию двора требуемой формы и дальнейшего удержания его в требуемом положении посредством создания внутри мембран постоянного избыточного давления, контролируемого датчиками давления.

Наличие общего средства поддува воздуха, выход которого направлен внутрь замкнутого двора, а вход соединен с внешней атмосферой, обеспечивает возможность создания внутри замкнутого пространства двора избыточного атмосферного давления, которое обеспечивает поддержку в требуемом положении всего эластичного покрытия двора вцелом. Кроме того, наличие общего средства поддува обеспечивает возможность применения индивидуальных средств поддува, так как позволяет компенсировать вероятное изменение давления внутри двора, обусловленное забором воздуха индивидуальными средствами поддува из внутреннего пространства замкнутого двора, поддерживая давление внутри двора благоприятным для человека.

Из вышеизложенного следует, что в заявленном строительном комплексе используют комбинацию двух способов поддержания купола: создание постоянного избыточного давления внутри полых мембран скатов и центральной части покрытия и создание избыточного давления в пространстве под куполом, т.е. покрытие заявленного строительного комплекса представляет собой комбинацию из воздухоопорного и надувного покрытий с собственными средствами поддува. Благодаря этому введение датчиков прогиба мембран, установленных на мембранах покрытия двора и соединенных с выключателем общего средства поддува воздуха, позволило возложить на общее средство поддува дополнительную функцию, а именно: предотвращение прогиба мембран покрытия внутрь двора при увеличении на них внешней нагрузки, путем регулирования величины избыточного давления внутри замкнутого двора в зависимости от изменения внешней нагрузки на покрытие, не допуская прогиба мембран покрытия. Возможность организации избыточного давления внутри замкнутого двора по фактической нагрузке на эластичное покрытие внутреннего двора снижает энергозатраты на поддержание купола в любое время года.

Кроме того, появилась возможность изменять несущую способность эластичного покрытия внутреннего замкнутого двора в соответствии с изменяющейся на него нагрузкой (атмосферные осадки, особенно выпадение снега, ветровая нагрузка). В результате в заявленном строительном комплексе увеличение нагрузки на эластичное покрытие не приводит к увеличению нагрузки на внутренние стеновые ограждения, превышающей допустимые строительные нормы нагрузки на стеновые ограждения, что особенно важно для районов со снежной зимой.

Известно, что строительная норма снеговой нагрузки, которую должно выдерживать любое покрытие строительного сооружения, для Уральского региона установлена равной 330 кг/м². Расчет показывает, что для удержания такой снеговой нагрузки на надувное покрытие необходимо обеспечить избыточное давление внутри замкнутого двора не менее 0,033 кг/м², что соответствует 0,033 атм (в квадратном метре 10 000 см², следовательно, 0,033 кг × 10000=330 кг). Таким образом, учитывая вышеизложенные требования, максимальное избыточное давление, которое необходимо создавать в зимнее время года внутри замкнутого внутреннего двора, покрытие которого выполнено в соответствии с заявленным, составляет 0,033 атмосферы, что для человека нечувствительно и не ухудшает комфортность климатических условий внутреннего замкнутого двора.

Возможность изменять несущую способность эластичного покрытия внутреннего замкнутого двора в соответствии с изменяющейся на него нагрузкой, не превышая при этом допустимые нормы нагрузки на стеновые ограждения, теоретически, позволяет варьировать в широких пределах размерами внутреннего замкнутого двора.

В заявленном строительном комплексе общее средство поддува размещено на поверхности внутреннего двора на нулевой отметке жилого комплекса, при этом вход общего средства поддува соединен с внешней атмосферой через вентиляционную шахту, в результате чего воздух общего поддува более теплый, по сравнению с наружным. Кроме того общее средство поддува соединено последовательно с калорифером и снабжено электромеханическим датчиком, соединенным с выключателем калорифера, что позволяет одновременно с организацией избыточного давления в холодное время года подогревать воздух внутри пространства замкнутого двора. Кроме того, мембраны покрытия, после их заполнения воздухом, работают по принципу стеклопакета, т.е. со стороны внутреннего двора под мембраной всегда плюсовая температура, близкая к температуре воздуха во внутреннем дворе. В результате в заявленном комплексе снижаются тепловые потери в жилых помещениях, исключается возможность образования конденсата на внутренней поверхности покрытия и стекания его на внутреннее стеновое ограждение. В результате снижаются энергозатраты на поддержание комфортных условий внутри замкнутого двора и обеспечиваются внутри замкнутого двора комфортные условия для человека и растений в любое время года.

Покрытие внутреннего замкнутого двора выполнено надувным и, кроме того, поддерживается регулируемым избыточным атмосферным давлением, создаваемым внутри двора в соответствии с изменяющейся внешней нагрузкой на эластичное покрытие. В результате, покрытие внутреннего двора практически не оказывает давления на внутреннее стеновое ограждение строительного комплекса. Выполнение направляющих скатов покрытия из легкого металла или высокопрочного пластического материала, например, из полиуретана, не приводит к существенному увеличению нагрузки на внутреннее стеновое ограждение. Размещение общего средства поддува не на крыше, как в прототипе, а на поверхности внутреннего двора на нулевой отметке жилого комплекса, снижает нагрузку на внутреннее стеновое ограждение, по сравнению с прототипом. В совокупности все перечисленное позволяет варьировать величиной площади внутреннего двора в широких пределах без превышения допустимых норм нагрузки на стеновые ограждения.

Покрытие внутреннего двора состоит из, герметично соединенных между собой по периметру, конструктивно независимых, центральной части и скатов с индивидуальными средствами поддува. Это делает центральную часть покрытия и скаты конструктивно независимыми друг от друга, что позволяет использовать их автономно и выполнить скаты покрытия трансформируемыми. Для чего скаты покрытия соединены разъемно с обращенными внутрь замкнутого двора стеновыми ограждениями жилого комплекса и закреплены на направляющих с возможностью стягивания к центральной части покрытия. Это позволяет в теплое время года использовать только центральное покрытие, обеспечивая во внутреннем дворе естественные условия окружающей среды: естественную инсоляцию и естественное движение воздуха, что обеспечивает комфортные условия для жизни пользователей, а также снижает энергозатраты на поддержание купола и комфортных условий внутри замкнутого двора.

Кроме того, возможность выполнения скатов трансформируемыми позволяет оперативно убирать их, обеспечивая условия для оперативного дымоудаления в замкнутом внутреннем дворе, что повышает пожарную безопасность комплекса. При этом, наличие направляющих, закрепленных в соответствии с формулой изобретения, и закрепление центральной части покрытия на вертикальных опорах, исключают возможность падения эластичного покрытия внутрь двора в аварийных ситуациях при недостаточности избыточного давления как внутри мембран покрытия, так и внутри пространства двора, что повышает безопасность жилого комплекса.

В качестве датчика прогиба мембраны могут быть использованы, например, тензодатчики, преобразующие механическую деформацию мембраны в электрический сигнал. Тензодатчик представляет собой резистор, сопротивление которого изменяется при деформации. Его приклеивают к поверхности тестируемой детали, так, чтобы он деформировался вместе с ней.

Датчики прогиба мембран - тензодатчики могут быть соединены с выключателем общего средства поддува воздуха по общепринятой схеме через резисторный мост, один из резисторов которого является тензодатчиком, причем количество мостов соответствует числу тензодатчиков, при этом к одной из диагоналей каждого моста приложено постоянное напряжение, а во вторую диагональ включен нагрузочный резистор, с которого снимают регулирующее напряжение.

Для усиления управляющего сигнала с тензодатчика введен дифференциальный усилитель. При этом диагональ моста с нагрузочным резистором подключена параллельно входу соответствующего дифференциального усилителя. Для возможности управления выключателем компрессора несколькими тензодатчиками, установленными на мембранах с разных сторон строительного комплекса, введена схема ИЛИ, при этом выход тензодатчиков подключены к входам схемы ИЛИ. В качестве выключателя электрической сети компрессора использовано реле, обмотка которого подключена к выходу схемы ИЛИ. Размыкание электрической сети компрессора выполняется контактами реле. Для этого напряжение питания от электрической сети к компрессору подключено через разомкнутые контакты реле.

Таким образом, при деформации мембран из-за изменения внешней нагрузки датчик прогиба мембраны, управляя подключением к электрической сети компрессора общего средства поддува, изменяет продолжительность работы компрессора общего средства поддува до устранения прогиба. В результате величина избыточного давления изменяется пропорционально величине внешней нагрузки на мембраны скатов и центральной части покрытия, в частности, в соответствии с изменением снеговой и ветровой нагрузки на мембраны. При этом компрессор общего средства поддува работает по изменению фактической нагрузки на эластичное покрытие в любое время года. Наличие индивидуального средства поддува в центральной части эластичного покрытия, а также возможность трансформации скатов покрытия в теплое время года позволяет отключить общее средство поддува и индивидуальное средство поддува скатов покрытия. Выполнение покрытия, в виде эластичных светопрозрачных мембран, полых внутри и заполненных воздухом, работающих по принципу стеклопакета, сокращает теплопотери через покрытие. Дополнительное освещение внутреннего замкнутого пространства через вертикальные жесткие светопрозрачные ограждения по периметру внутренних стеновых ограждений и по периметру центральной части покрытия улучшает инсоляцию внутреннего замкнутого пространства крытого двора. В результате снижаются энергозатраты как на поддержание купола покрытия, так и на создание комфортных условий внутри замкнутого крытого двора для человека и растений в любое время года. Возможность оперативного дымоудаления из замкнутого пространства двора повышает пожаробезопасность.

Из вышеизложенного следует, что заявленный строительный комплекс при осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в снижении энергозатрат на поддержание воздухоопорной конструкции и комфортных условий для людей и растений внутри территории замкнутого двора в любое время года, в возможности увеличения размеров внутреннего замкнутого двора, в повышении пожаробезопасности здания.

Н фиг.1 изображен строительный комплекс, вертикальный разрез (строения на заднем плане не показаны); на фиг.2 - строительный комплекс в плане, горизонтальный разрез, с примером заполнения внутреннего замкнутого двора; на фиг.3 - строительный комплекс, горизонтальный разрез на нулевом уровне; на фиг.4 - схема подключения датчика прогиба мембраны к выключателю компрессора общего средства поддува.

Заявленный строительный комплекс содержит соединенные между собой постройки 1, периферийно замкнутые с образованием внутреннего двора 2, который снабжен воздухоопорным куполообразным покрытием 3 и общим средством поддува воздуха 4, размещенным в нижней части внутреннего двора 2 на поверхности на нулевой отметке строительного комплекса.

Выход общего средства поддува 4 направлен во внутрь замкнутого двора 2, а вход соединен с внешней атмосферой через вентиляционную шахту в строительном комплексе. Общее средство поддува 4 соединено последовательно с калорифером и снабжено электромеханическим датчиком температуры, соединенным с выключателем калорифера (на фиг.1 не показано). Общее средство поддува воздуха 4 может состоять, например, из компрессора, выход которого направлен во внутрь замкнутого двора, а вход общего средства поддува соединен с внешней атмосферой через вентиляционную шахту в строительном комплексе, что обеспечивает поступление внутрь замкнутого двора воздуха, более теплого, по сравнению с наружным. В результате, обеспечивается возможность создания комфортной температуры для человека во внутреннем пространстве замкнутого двора.

Покрытие 3 выполнено из эластичного светопрозрачного материала. Покрытие 3 состоит из, герметично соединенных между собой по периметру, конструктивно независимых, центральной части 5 и скатов 6. Центральная 5 часть покрытия и скаты 6 выполнены в виде эластичных светопрозрачных мембран, полых внутри и снабжены индивидуальными средствами поддува воздуха 7, 8 соответственно. Выходы индивидуальных средств поддува воздуха 7, 8 сообщены с внутренней полостью соответствующей мембраны 5, 6, а входы сообщены с пространством внутреннего двора 2. Скаты 6 покрытия 3 по периметру опираются на обращенные внутрь замкнутого двора 2 стеновые ограждения 9 строительного комплекса и соединены с ними герметично и разъемно. Скаты 6 покрытия 3 выполнены трансформируемыми. Центральная часть покрытия 3 закреплена, по меньшей мере, на четырех вертикальных опорах 10, которые соединены горизонтальными перегородками 11.

На перегородках 11 по периметру центральной части покрытия закреплен каркас первого 12 вертикального жесткого светопрозрачного ограждения, светопрозрачные элементы которого выполнены из стекла. Каркас светопрозрачного ограждения 12 герметично соединен по периметру соответствующими поверхностями с краями центральной части 5 и с верхними концами скатов 6 покрытия 3. На стеновых ограждениях 9 строительного комплекса, обращенных в сторону замкнутого двора 2, по периметру, герметично закреплен каркас второго 13 вертикального жесткого светопрозрачного ограждения. Каркас светопрозрачного ограждения 13 герметично соединен по периметру соответствующей поверхностью с нижними концами скатов 6 покрытия 3.

Скаты 6 снабжены направляющими 14, один конец которых закреплен на внутреннем стеновом ограждении 9, а другой крепится к перегородкам 11, соединяющим вертикальные опоры 10 центральной части 5. Направляющие 14 скатов 6 выполнены из легкого металла, например, в виде металлического троса, или высокопрочного пластического материала, например, из полиуретана. Скаты 6 закреплены на направляющих 14 с возможностью их трансформации посредством стягивания к центральной части 5 покрытия 3.

Для выполнения скатов 6 покрытия 3 трансформируемыми, в простейшем варианте, можно использовать систему блоков 16, 17 закрепленных на внутреннем стеновом ограждении 2 в месте присоединения направляющей 14 и на перегородке 11 центральной части 5 покрытия 3. Через систему блоков проходит круговой канат, жестко соединенный с нижним концом ската 6. Количество блоков может соответствовать количеству направляющих 14.

Индивидуальные средства поддува 7 и 8 содержат компрессоры и раздаточные шланги, жестко и герметично соединенные с внутренней полостью соответствующей мембраны. Индивидуальные средства поддува снабжены датчиками внутреннего давления в мембранах покрытия (на фиг.1 не показано).

На мембранах центральной части 5 и скатов 6 покрытия 3 двора 2 установлены датчики прогиба 15 мембран, соединенные с выключателем общего средства поддува воздуха (соединение мембран со средством поддува на фиг.1 не показано), что обеспечивает регулировку избыточного давление внутри двора в соответствии с изменяющейся нагрузкой на эластичное покрытие.

В качестве датчика прогиба 15 мембраны могут быть использованы, например, тензодатчики, преобразующие механическую деформацию мембраны в электрический сигнал. При деформации мембран из-за изменения внешней нагрузки тензодатчик, изменяет свое сопротивление и формирует сигнал управления подключением к электрической сети компрессора общего средства поддува, изменяя продолжительность работы компрессора общего средства поддува 4 до устранения прогиба. В результате величина избыточного давления изменяется пропорционально величине внешней нагрузки на мембраны скатов 6 и центральной части 5 покрытия 3, в частности, в соответствии с изменением снеговой и ветровой нагрузки на мембраны.

Для примера выполнения могут быть использованы фольговые тензодатчики, например, фирмы «ZEMIC», с повышенной эластичностью, которые приклеивают на контролируемую поверхность.

Датчики прогиба мембран 15 могут быть соединены, например, с выключателем общего средства поддува воздуха по общепринятой схеме через резисторный мост 18, один из резисторов которого является тензодатчиком 15. Количество мостов 18 соответствует числу тензодатчиков 15. К одной из диагоналей каждого моста приложено постоянное напряжение, а во вторую диагональ включен нагрузочный резистор 19. Выход нагрузочного резистора 19 подключен параллельно входу соответствующего дифференциального усилителя 20, выходы которых подключены к входам схемы ИЛИ 21, к выходу котрой подключена обмотка реле 22. Замкнутые контакты реле 22 включены в цепь питания компрессора средства общего поддува 4.

Схема срабатывает, когда тензодатчик 15, закрепленный на мембране прогибается внутрь, что фиксирует изменение наружной нагрузки на мембрану. Изменение сопротивления тезнзотачика 15 приводит к разбалансировке моста 18, в результате чего на нагрузочном сопротивлении 19 формируется управляющий сигнал. С выхода дифференциального суилителя 20 усиленный управляющий сигнал поступает на схему ИЛИ 20, которая срабатывает при наличии хотя бы одного входного сигнала и подключает обмотку реле 22, используему в примере выполнения в качестве выключателя общего средства поддува. В исходном состоянии контакты реле, поключающие питание компрессора аобщего средства поддува 4, разомкнуты. Подключение обмотки реле 22 приводит к замыканию электрической сети компрессора на время, пока достигнутое внутри двора превышение давления не возвратит покрытие в исходное состояние. При этом тензодатчик выгнется также в исходное состояние, что приведет к балансировке моста, а, следовательно, снизит напряжение на нагрузочном резисторе до нуля. Это привет к отключению обмотки реле и, следовательно к размыканию его контактами цепи питания компрессора общего средства поддува.

После закрепления эластичного покрытия на строительном комплексе сначала с помощью индивидуальных средств поддува 7, 8 создают избыточное давление в мембранах центральной части покрытия и скатов. Окончательную установку купола покрытия в исходное состояние выполняют поддувом напрямую от компрессора общего средства поддува, минуя схему подключении сети через тензодатчики. После этого, отключают питание компрессора общего средства поддува и цепь питания компрессора общего средства поддува подключают через разомкнутые контакты реле 22.

Постройки, в примере выполнения, представляют собой жилые обособленные строения с индивидуальными выходами на улицу и внутрь замкнутого двора 2. Во внутреннем дворе предусмотрен запасной выход 23, ненарушающий замкнутого пространства двора.

В холодное время года покрытие 3 внутреннего двора 2 состоит из герметично соединенных центральной части 5 и скатов 6. Требуемую форму покрытия поддерживают избыточным давлением внутри мембран покрытия 3 и регулируемым избыточным давлением внутри замкнутого пространства двора 2, в зависимости от изменяющейся внешней нагрузки на мембраны покрытия 3. Одновременно общее средство поддува воздуха поддерживает комфортную для человека температуру внутри двора, снижая, тем самым, теплопотери через внутренние стеновые ограждения.

В теплое время года внутри двора 2 формируют естественные климатические условия. Для этого убирают покрытие скатов 6, стягивая мембрану покрытия скатов 6 по направляющим 14 к вертикальным опорам 10 центральной части покрытия 5. Предварительно отключают общее 4 и индивидуальное средства поддува скатов 6. Индивидуальный поддув мембраны центральной части 5 покрытия 3 сохраняется. В результате теплое время года в середине двора 2 образуется общая зона отдыха 24, защищенная от осадков, что повышает комфортность строительного комплекса. Во внутреннем дворе могут быть предусмотрены индивидуальные зоны отдыха 25. При соединении жилых построек в замкнутый двор в углах соединений могут быть выполнены постройки общего пользования, например, магазин, прачечная, парикмахерская, детский сад.

Изобретение относится к строительству жилых зданий. Строительный комплекс содержит соединенные между собой постройки 1, периферийно замкнутые с образованием внутреннего двора 2, который снабжен воздухоопорным куполообразным покрытием 3 из герметично соединенных между собой по периметру, конструктивно независимых центральной части 5 и скатов 6 в виде эластичных светопрозрачных мембран, полых внутри. Форму покрытия обеспечивают индивидуальными средствами поддува 7, 8 и общим средством поддува 4. На мембранах установлены датчики прогиба мембран - тензодатчики 15. Датчики 15 управляют подключением к электрической сети компрессора общего средства поддува 4, обеспечивая продолжительность работы компрессора общего средства поддува 4 до устранения прогиба. Общее средство поддува 4 работает по изменению фактической нагрузки на эластичное покрытие в любое время года. Скаты 6 выполнены трансформируемыми. Изобретение позволяет снизить энергозатраты на поддержание воздухоопорной конструкции, увеличить размеры ее внутреннего замкнутого двора, повысить пожаробезопасность и комфорт для людей и растений внутри территории замкнутого двора в любое время года. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Строительный комплекс, состоящий из соединенных между собой построек, периферийно замкнутых с образованием внутреннего двора, который снабжен воздухоопорным куполообразным покрытием и общим средством поддува воздуха, выход которого направлен вовнутрь замкнутого двора, а вход соединен с внешней атмосферой, при этом покрытие выполнено из эластичного светопрозрачного материала, а скаты покрытия по периметру опираются на обращенные внутрь замкнутого двора стеновые ограждения строительного комплекса и герметично с ними соединены, отличающийся тем, что покрытие состоит из герметично соединенных между собой по периметру, конструктивно независимых, центральной части и скатов, которые выполнены в виде эластичных светопрозрачных мембран, полых внутри и снабжены индивидуальными средствами поддува воздуха, причем выходы индивидуальных средств поддува воздуха сообщены с внутренней полостью соответствующей мембраны, а входы сообщены с пространством внутреннего двора, кроме того на мембранах покрытия двора установлены датчики прогиба мембраны, соединенные с выключателем общего средства поддува воздуха, при этом центральная часть покрытия закреплена на вертикальных опорах, а скаты покрытия соединены разъемно с обращенными внутрь замкнутого двора стеновыми ограждениями строительного комплекса и выполнены трансформируемыми, кроме того общее средство поддува воздуха размещено в нижней части внутреннего двора.

2. Строительный комплекс по п.1, отличающийся тем, что датчик прогиба мембраны представляет собой тензодатчик, который соединен с выключателем общего средства поддува воздуха через резисторный мост, один из резисторов которого является тензодатчиком, причем количество мостов соответствует числу тензодатчиков, при этом к одной из диагоналей каждого моста приложено постоянное напряжение, а во вторую диагональ включен нагрузочный резистор, подключенный параллельно входу соответствующего дифференциального усилителя, выходы которых подключены к входам схемы ИЛИ, к выходу которой подключена обмотка реле, через разомкнутые контакты которого к компрессору подключено напряжение питания.

3. Строительный комплекс по п.1, отличающийся тем, что центральная часть покрытия закреплена, по меньшей мере, на четырех вертикальных опорах.

4. Строительный комплекс по п.1, отличающийся тем, что вертикальные опоры центральной части покрытия соединены перегородками, на которых по периметру центральной части покрытия закреплен каркас первого вертикального жесткого светопрозрачного ограждения, герметично соединенный по периметру соответствующими поверхностями с краями центральной части и с верхними концами скатов покрытия.

5. Строительный комплекс по п.1, отличающийся тем, что на стеновых ограждениях строительного комплекса, обращенных в сторону замкнутого двора, по периметру, герметично закреплен каркас второго вертикального жесткого светопрозрачного ограждения, герметично соединенный по периметру соответствующей поверхностью с нижними концами скатов покрытия.

6. Строительный комплекс по п.1, отличающийся тем, что скаты покрытия внутреннего замкнутого пространства снабжены направляющими, один конец которых закреплен на внутреннем стеновом ограждении, а другой крепится к перегородкам, соединяющим вертикальные опоры центральной части.

7. Строительный комплекс по п.4, отличающийся тем, что скаты покрытия закреплены на направляющих с возможностью их стягивания к центральной части покрытия.

8. Строительный комплекс по п.4, отличающийся тем, что направляющие скатов покрытия внутреннего замкнутого пространства выполнены из легкого металла или высокопрочного пластического материала.

9. Строительный комплекс по п.1, отличающийся тем, что общее средство поддува соединено последовательно с калорифером и снабжено электромеханическим датчиком температуры, соединенным с выключателем калорифера.

10. Строительный комплекс по п.1, отличающийся тем, что общее средство поддува размещено во внутреннем дворе на нулевой отметке строительного комплекса.

11. Строительный комплекс по п.1, отличающийся тем, что вход общего средства поддува соединен с внешней атмосферой через вентиляционную шахту в строительном комплексе.

12. Строительный комплекс по п.1, отличающийся тем, что индивидуальные средства поддува снабжены датчиками внутреннего давления в мембранах покрытия.