Вращающееся здание Советский патент 1982 года по МПК E04B1/346 

(54) ВРАЩАЮЩЕЕСЯ ЗДАНИЕ

1

Изобретение относится к строительству и может быть применено в качестве здания, вращающегося в режиме слежения за солнцем для регулирования солнечной энергообеспеченности, улавливания и использования солнечной энергии для медицинских, научных и теплоэнергетических потребностей.

Известно вращающееся здание, содержащее неподвижную центральную часть в виде круглого ствола и опертую на него вверху вращающуюся часть в виде круглого павильона щатрового типа 1.

Однако недостатками такого здания являются его малая площадь опоры, ограниченная сконцентрированным в центральной части фундаментом опорного ствола, пониженная устойчивость, обусловленная опиранием на центральный ствол и больщими опрокидывающими моментами от ветровых нагрузок и внецентренных подвижных нагрузок в здании.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вращающееся здание, содержащее неподвижную центральную часть в виде круглого сердечника с кольцевым фундаментом и подвижную часть с перекрытиями и стеновыми ограждениями, опертую на фундамент через кольцевую платформу, и устройство для вращения 2.

Недостатки известного здания заклю5 чаются в повыщенной материалоемкости и недостаточной устойчивости в многоэтажном исполнении, что обусловлено массивным кольцевым фундаментом, малоразвитым в радиальном направлении, и опирани10 ем подвижной части на неподвижную только в уровне фундамента. Это ухудщает условия эксплуатации в районах с повышенной сейсмичностью и ветровыми нагрузками.

Цель изобретения - снижение мате15 риалоемкости, повыщение устойчивости и улучщение условий эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что во вращающемся здании, включающем неподвижную центральную часть в виде круглого сердечника и кольцевого фундамента и подвижную часть с перекрытиями и стеновыми ограждениями, опертую на фундамент через кольцевую платформу, и устройство для вращения неподвижная часть поярусно в уровнях низа междуэтажных перекрытий выполнена с кольцевыми консольными опорными выступами, верхняя часть которых имеет замкнутые кольцевые углубления, а подвижная часть в уровнях междуэтажных перекрытий в зоне над опорными выступами неподвижной части выполнена с кольцевыми приливами, образующими с кольцевыми углублениями выступов кольцевые полости для опор вращения. На чертеже изображено предлагаемое здание, поперечный разрез. Вращающееся здание 1 содержит неподвижн)й круговой фундамент, состоящий из круглой центральной плиты 2, переходящей в осесимметричный полый цилиндрический стакан 3, и свай 4, разнесенных по круговому периметру. Здание 1 содержит также поворотную платформу 5 со смонтированными на ней несущими 6 и ограждающими конструкциями 7, совмещенными с солнечным коллектором 8-10. Поворотная платформа 5 через вращательное устройство 11 опирается на сваи 4 и, например, несущие круговые консольные приливы 12 центрального осесимметричного цилиндрического стакана 3. Вращательное устройство 11 содержит опоры вращения 13, например ролики, смонтированные на оси 13, укрепленной на оголовке 14 сваи 4. Опоры вращения 13 могут быть снабжены в случае необходимости свободно заведенными под них и жест ко прикрепленными к поворотной платформе 5 кольцевыми противоопрокидными бортиками 15 с отогнутыми под углом кромками. Подвижная часть 16 здания 1, напрИ; мер прямоугольная в плане, установлена с возможностью вращения относительно оси 17 и соосно сопряжена с неподвижной частью 18 с передачей на нее доли нагрузок через опоры вращения, например, ролики 19 на приливы 12 к несущей цилиндрической оболочке 20, образующей жесткий остов неподвижной части 18 здания 1. При этом цилиндрическая оболочка 20 опирается на ста кан 3 и образует с ним единое целое. В полости оболочки 20 размещены инженерные коммуникации; лифт 21, заменяемый в здании малой этажности лестницей, ввод 22, стояк 23 и разводка 24 водопровода, а также система канализации 25 - поэтажно объединенные, например, в санитарно-технические кабины 26. Центральная неподвижная часть 18 может возвышаться над подвижной частью 16 с образованием выхода 27 на плоскую крыщу 28, выполняющую также функции летнего солярия. Со стороны главного фасада 29 вращающееся здание 1 оборудовано остекленными лоджиями 30, нижняя часть которых защищена непрозрачными солнечными коллекторами 8, а остекление 31 селективно прозрачно для ультрафиолетовых лучей, и, та-ким образом, лоджии 30 могут выполнять в осенне-зимний период две важные функции: утепленного со лярия с продленным режимом инсоляции, а также в сочетании с поглощающими. радиацию стенками 32 коллектора солнечного тепла, непосредственно обогревающего цомещения 16. Естественное освещение помещений 16 предусмотрено остекленные окна 33 или возможные светопрое.мы вторичного света в стенках 32. При этом окна 33 в летний период могут быть длительное время ориентированы на солнце и поэтому их можно снабдить солнцезащ1 тной, например известными трансформируемыми утепленными экранами 24, которые в зимний период обеспечивают дополнительную экономию тепла. Кроме того, плоская эксплуатируемая кровля снабжена защитными ограждениями 35, на которых по линии главного фасада укреплен, напри.мер, солнечный коллектор 9. Аналогичную функцию защитного ограждения на свободных участках платформы 5 выполняет, например, выведенное для этого вверх несущее кольцевое ребро жесткости 36. Здание также снабжено известными электроприводом и устройством слежения и ориентации на солнце, содержащи.м, например, светочувствительный датчик с направленно затеняемы.м экраном или реле времени, соединенные с источником энергии и приводом через ко.мандное устройство, а коллекторы 8-10 сообщены каналами с потребителями тепла (не показаны). Работает предлагаемое здание следующим образом. В осенне-зимне-весенний период, характеризующийся дефицитом тепла, вчасы интенсивного солнечного сияния по командам включенного устройства слежения и ориентации привод разворачивает платформу 5 и смонтированную на ней подвижную часть здания 16 главным фасадом 29 навстречу солнечным лучам-37 и далее вращает его в режиме слежения за солнцем. При этом облучаются и нагреваются все коллекторы солнечной энергии 8-10. Через селективно пропускающее остекление 31 солнечные лучи 37 инсолируют отделенные от холодного наружного воздуха лоджии 30 и нагревают гелиоприемные стенки 32, обеспечивая подогрев воздуха в лоджиях 30 и в помещениях 16. Тепло от коллекторов 8-10 представляющих собою, например, известный плоский «горячий ящик с зачерненным металлическим гелиоприе.мником, снабженным каналами с жидким теплоносителем водой, поступает к потребителям горячей воды, а также к отопительным приборам в помещениях, удаленных от нагретых стенок 32. При этом лоджии 30 могут быть активно использованы в медицинских-терапевтических целях в качестве зимних соляриев продленного режима облучения. В летний период при использовании здания, например, в качестве санаторного комплекса, в целях обеспечения оптимальной солнцезащиты остекленных лоджий 31, здание развернуто главным фасадом 29 от солнечных лучей и постоянно поворачивается уходя от избыточной инсоляции, при этом светопроемы 33 противоположного фасада защищены от избыточной инсоляции и перегрева экранами 34, в том числе в наиболее жаркие часы могут быть закрыты наглухо, а проветривание помещений может осуществляться в этом случае через открытые створки остекления 31 лоджий 30. Получение горячей воды в этой ситуации обеспечивается горизонтальным коллектором 10 и развернутыми на 180°, например, вокруг горизонтальной оси панелями коллектора 9. В пасмурную погоду и в ночное время здание не вращается. Возможны варианты использования предлагаемого вращающегося здания для панорамного обозрения окружающего района города, парка или ландшафтных образований, например, в качестве высгавочного павильона, высокогорного отеля, ресторана и т.п. При использовании его в высокогорном строительстве получается двойной выигрыщ от применения облегченных конструкций, например, из алюминиевых сплавов и пенопластов (по условиям доставки в отдаленный район и по условиям эксплуатации вращающегося здания), кроме того, снижение затрат на отопление существенно снижает приведенные затраты. По предварительным данным экономия топлива составит от 35 до 70%, плюс высокий терапевтический выигрыщ: продление продолжительности инсоляции в 2,5-3,2 раза с возможностью интенсификации доз облучения по сравнению с известными зимними соляриями. Применение предлагаемого вращающегося здания в опытно-промыщленном плане целесообразно в средних и южных щиротах страны, а в экспериментальных целях, включая Заполярье, в районах с больщим числам часов безоблачной и малооблачной летней погоды, обеспечивая на севере круглосуточную работу соляриев и гелиолечебниц, например, в составе заводского профилактория. Формула изобретения Вращающееся здание, включающее неподвижную центральную часть в виде круглого сердечника и кольцевого фундамента и подвижную часть с перекрытиями и стеновыми ограждениями, опертую на фундамент через кольцевую платформу, и устройство для вращения, отличающееся тем, что, с целью снижения материалоемкости, повышения устойчивости и улучщения условий эксплуатации, неподвижная часть поярусно в уровнях низа междуэтажных перекрытий выполнена с кольцевыми консольны.ми морными выступами, верхняя часть которых имеет замкнутые кольцевые углубления, а подвижная часть здания в уровне междуэтажных перекрытий в зоне над опорными выступами неподвижной части выполнена с кольцевыми прилива.ми, образующими с кольцевыми углублениями выступов кольцевые полости для опор вращения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3905166, кл. 52-65, 1975. 2.Патент США № 3855755, кл. 52-65, 1974.