Солнцезащитное устройство Советский патент 1987 года по МПК E06B9/24 

Изобретение относится к строительству, а именно к солнцезащитным устройствам, и может быть применено для защиты жилых, общественных и производственных зданий от перегрева в ноле солнечной радиации в районах с повыщенной инсоляцией и летними тем- нературами, а также для преобразования солнечной энергии в электрическую, тепловую или другие виды энергии.

Целью изобретения является расширение области использования для зданий различной ориентации по сторонам света, упрощение конструкции и новыщение экономичности за счет улучшения защиты от перегрева и инсоляции, а также повышение энергетической эффективности.

На фиг. показано солнцезащитное устройство, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - фрагмент поперечного сечения конструкции солнцезащитного устройства; на фиг. 4-6 - в ортогональных проекциях вариантное решение солнцезащитного устройства с горизонтальным ориентированием расположения экранов - южный фасад здания; на фиг. 7 и 8 - узлы крепления солнцезащитных экранов к несущему каркасу; на фиг. 9 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 10 - сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 11 - 13 - в ортогональных проекциях вариантное решение с вертикальным ориентированием экранов - для ЕЮС- то чных и западных ориентации; на фиг. 14- 16 - то же, вариант с диагональным ориентированием экранов перпендикулярно к плоскости стеньг, на фиг. 17-19 - вариант диагонального расположения экранов под углом к поверхности стены - для юго-восточных и юго-западных ориентации; на фиг. 20-22 показаны в ортогональных проекциях: фасад, вид сверху и вид сбоку - вариант комбинированного расположения экранов с образованием ломаной конфигурации, состоящей из чередующихся горизонтально и вертикально ориентированных участков для ограждений юго-восточных и юго-западных ориентации; на фиг. 23-25 - в ортогональных проекциях солнцезащитное устройство - вариантное решение с образованием перголы; на фиг. 26 и 27 - в разрезе и плане солнцезащитное устройство - вариантное решение в виде многогранника, описанного по условной оболочке одинарной кривизны; на фиг. 28 и 29 - то же, описанного по оболочке двойной кривизны; на фиг. 30-32 - в ортогональной проекции и перспективе вариантное решение солнцезащитного устройства с различным расположением экранов.

Солнцезащитное устройство включает несущую конструкцию 1, к которой прикреплены экраны 2 в виде панелей. Несущая конструкция I выполнена в виде пространственной структуры, прикрепленной к зданию посредством консольных элементов 3.

Внутренняя решетка структуры выполнена с постоянным шагом узлов и параллельным расположением одноименных элементов в пределах ячеек несущей конструкции 1. Кроме того, возможно монотонное щаговое изменение в направлении вдоль одной из плоских решеток структуры, образующих диагональное, либо горизонтальное, либо ориентированные по высоте пояса. Внешние решетчатые грани 4 ячеек также выпо.Тнены с плоской или ломаной конфигурацией и пространственно ориентированы параллельно или под углом расхождения - схождения с ответной противоположной гранью.

Конструктивно-монотонное (квазимонотонное) расхождение-схождение граней ячеек обеспечивают за счет последовательного изменения длины стержневых элементов структуры или соответствующего убывающего или нарастающего изменения длины заделки стержней в стыках структуры с изменением при необходимости в пределах долей градуса или нескольких градусов углов схождения стержней. Эти конструктивные приемы осуществлены в пределах различных конструктивных систем структур.

При этом панели экранов 2 размешены полностью или частично внутри структуры несущей конструкции 1. Панели экранов 2 прикреплены одной из граней к элементам плоской решетки структуры. В зависимости от ориентации защищаемого ограждения или его участка выбирают ответную ему ориентацию плоских решеток пространственной структуры.

Для южных стен наибольший эффект дает горизонтальное ориентирование панелей экранов 2, которые в этом случае образуют систему параллельных друг другу лент как в пределах ячейки структуры, так и в пределах системы однотипных и однотипно установленных в том числе в плоскости или путем сопряжения с изломами 5 поясов структуры, образующих единую систему солнцезащиты ограждения.

Солнцезащитные панели экранов 2 могут быть установлены под углом к поверхности ограждения, меньшим, как на фиг. 2, 6,

8, 19, или равным 90°, как на фиг. 10.

Панели экранов 2 могут состоять из листовых элементов 6 с обрамляющим контуром в виде плоских каркасных рамок 7, образованных продольными поясными эле- ментами 8, поперечными перемычками 9 и торцовыми элементами 10.

Каркасные рамки 7 наложены на соответствующие плоские рещетки структуры и соединены с ее элементами. Узлы крепления каркасных рамок 7 к элементам структуры и листовых элементов 6 панелей экранов 2 выполняют, как показано на фиг. 7, 8, 9, 10.

В этом варианте крепления листовые элементы 6 экранов снабжены по контуру уплотняющей и демпфирующей прокладкой 11 и прижаты по торцам к поясному элементу 8 каркасной рамки посредством уголковой накладки 12.

Поясной элемент 8 выполнен швеллерным или коробчатым и обращен стенкой к листовому элементу 6, а полками - к стержневому элементу J3 блока. Поясные элементы 8 могут быть прикреплены к стержневым элементам 13 внутренней рещетки посредством пропущенных через них регулируемых винтовых .элементов 14 и 15, раздельных упорных накладок 16 и упорнь1х муфт 17.

Промежуточные крепления листовых элементов 6 могут быть выполнены по аналогичной схеме с применением винтовых элементов 14, упорных накладок 16, при этом уголковая накладка 12 заменяется плоской накладкой 17, а вместо щвеллерного или коробчатого элемента 8 может быть применена промежуточная опора в виде пластин 18 и 19.

Вариантные рещения, когда панели экранов 2 ориентированы вертикально или по диагонали ячеек структуры, либо расположены с чередующимся изломом, выполняются аналогично, при этом универсальность солнцезащитного устройства достигается за счет того, что для всех ориентации ограждений может быть использован один и тот же тип несущих конструкций ,в виде однотипных пространственных стержневых ячеек и, если это необходимо, одни и те же панели экранов 2. Изменяется лишь их расположение внутри пространственной структуры.

В солнцезащитном устройстве одна из внешних граней ячейки несущей конструкции может быть выполнена в виде упорядоченного многогранника, вписанного по условной кривой второго-четвертого порядка, или- может быть выполнена вписанной или описанной по условной оболочке двоякой кривизны или составной конфигурации. Панели экранов могут быть снабжены солнечными батареями с фотоэлектрическими преобразователями лучистой,энергии солнца и сообщены по энергоносителю между собой, с потребителем и/или аккумулятором энергии.

Пространственные варианты системы солнцезащиты в виде многогранников, вписанных-описанных по условным поверхностям второго-четвертого порядка выполняют путем введения в ячейки пространственной структуры или между ними дополнительных , стержней доборной длины 20, обеспечивающих регулярное изменение пространственной формы структуры. При постоянной кривизне условной оболочки, в которую должна быть вписана структура, наиболее корректный результат дает применение раздельных

О марок стержней для внутренней и внешней граней ячеек структуры.

Предложенное устройство может быть выполнено из металла, преимущественно легких сплавов, например, алюминия, в

C то.м числе анодированного в различные тона с целью улучшения лучистых и декоративных характеристик с применением солнцезащитных стенок, металлопластов, асбестоцемента и других материалов, применяемых в строительстве.

0 Благодаря указанным особенностям выполнения предложенного устройства обеспечивается возможность крепления солнцезащитных экранов вертикально, горизонтально или комбинированно относительно по, верхности земли: при ориентировании фасада здания на юг экраны располагаются горизонтально, на запад или восток - вертикально, на юго-запад или юго-восток - комбинированно. Относительно малый собственный вес системы солнцезащитного эк0 ранирования дает возможность крепить ее на значительном расстоянии от фасада здания, что создает вертикальный проветривающий воздушный поток, исключающий передачу горизонтального теплового потока от солнцезащитного устройства к фасаду здания. Экраны, установленные под углом к фасаду здания, отражают 80 /о падающей на поверхность экранов солнечной радиации. Лишь 20% ее попадает на фасад здания, не создавая дискомфорта внутри помеще кий и не нагревая ограждающих конструкций самого здания.

Ввиду того, что экраны выполняются из солнцезащитных и теплоотражающих материалов, способных задерживать и отражать прямую радиацию солнца, и являются про5 зрачным элементом, связь между внутренним пространством здания и внешней средой не нарушается, что улучшает психологический климат в помещениях.

А-А

1 Фиг.2

Фиг J

Фи2. 4

Фиг. 5

(Риг. 6

7Л/

6 11

19

Фиг. 9

УХ

Фиг. 10

г

Фиг. //

Фиг. 12

Фиг. 15

Фиг/

ГчХХХ. 1 . . .

гххх

.

- ГХу

ч . X.

Фив. 15

%г /(

w /7

Фие. 18

/2Фиг./9

Фиг. 20

я.р.,Р.„.л

-РОС

2f

IK /

X

X

К ч

X

ч

ч

%г

(риэ.23

фав.24cfJu.2S

cf3ue.26

20

фиг. 17

„ Составитель И. Ермолова

ЗаказТз 98/28° Техред LBepecКорректор Т. Колб

аказ и9й/ йТираж 443Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но де, 1ам iisoopereiuiH и открыт1 й

i 13035, Москва, Ж--35. Раушская иаб.. ;ь 4/5 Производственио-но. шграфическос iipeAiipiisrrMe, г. Ужгооод, ул. Проектная 4