Купольна споруда з напівсферичним екраном та додатковим зовнішнім захистом

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Купольна споруда з напівсферичним екраном та додатковим зовнішнім захистом, що містить щонайменше напівсферичну гнучку оболонку більшої площі та екран зі світловідбивним шаром, виконаний як напівсферична гнучка оболонка меншої площі, екран розташований всередині оболонки більшої площі та з'єднаний з оболонкою більшої площі у нижній частині по окружності півсфери з утворенням порожнини, в якій розташований каркас, що повторює форму оболонки більшої площі, причому у згаданій порожнині утворено розрідження газу за допомогою засобу створення розрідження, всмоктуючий отвір якого сполучений зі згаданою порожниною, причому поверхня оболонки більшої площі під розрідженням щільно сполучена із зовнішньою поверхнею каркаса, а поверхня екрана під розрідженням розташована на відстані від внутрішньої поверхні каркаса, обмежуючи згадану порожнину поверхнями оболонки більшої площі та екрана, яка відрізняється тим, що додатково містить гнучку зовнішню оболонку, розташовану поверх згаданої оболонки більшої площі та пов'язану із нею в нижній частині по окружності півсфери з утворенням додаткової порожнини, обмеженої зовнішньою поверхнею оболонки більшої площі та внутрішньою поверхнею зовнішньої оболонки, причому всередині додаткової порожнини створено надлишковий тиск газу більше атмосферного за допомогою згаданого засобу створення розрідження, вихідний отвір якого сполучений з внутрішнім простором додаткової порожнини, при цьому як каркас використаний геодезичний каркас, утворений стрижнями, з'єднаними між собою за допомогою з'єднувальних елементів з формуванням сукупності багатокутних контурів, суміжних між собою, та який містить нижню кромку по діаметру півсфери, а як засіб створення розрідження використаний насос, випускний отвір якого розташований на висоті у межах 1…1,5 м від нижньої кромки геодезичного каркаса.

2. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково містить засіб подачі газу у додаткову порожнину.

3. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково містить засіб відводу газу з додаткової порожнини.

4. Споруда за п. 2 або 3, яка відрізняється тим, що додатково містить засіб синхронізації створення розрідження газу у згаданій порожнині та створення надлишкового тиску у додатковій порожнині, сполучений із засобом створення розрідження та засобом для подачі газу до додаткової порожнини та/або засобом відведення газу з додаткової порожнини.

5. Споруда за п. 4, яка відрізняється тим, що вказаний засіб синхронізації містить засіб регулювання потужності засобу створення розрядження та засобу подачі газу до додаткової порожнини та/або засобу відведення газу з додаткової порожнини.

6. Споруда за пп. 2-5, яка відрізняється тим, що як газ використане повітря.

7. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що різниця між величиною надлишкового тиску у додатковій порожнині та величиною розрідження газу у порожнині між оболонкою більшої площі та екраном складає не більше ніж 20 %.

8. Споруда за п. 6, яка відрізняється тим, що у порожнині між оболонкою більшої площі та екраном утворено розрідження повітря не менше 250 Па.

9. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що геодезичний каркас містить кільцевий елемент, розташований концентрично нижній кромці каркаса по його периметру, навколо кільцевого елемента обгорнута нижня частина екрана та прикріплена до нижньої частини оболонки більшої площі роз'ємним з'єднанням.

10. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що геодезичний каркас містить кільцевий елемент, розташований концентрично нижній кромці каркаса по його периметру, навколо кільцевого елемента обгорнута нижня частина оболонки більшої площі та прикріплена до нижньої частини екрана роз'ємним з'єднанням.

11. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що нижня кромка геодезичного каркаса виконана у вигляді кільцевого елемента з прямокутним поперечним перерізом з утворенням зовнішньої та внутрішньої бічних поверхонь кільцевого елемента, причому зовнішня бокова поверхня кільцевого елемента з'єднана роз'ємним з'єднанням з нижньою частиною оболонки більшої площі, а внутрішня бокова поверхня кільцевого елемента з'єднана роз'ємним з'єднанням з нижньою частиною екрана.

12. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що зовнішня оболонка прикріплена до оболонки більшої площі роз'ємним з'єднанням.

13. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що зовнішня оболонка виконана з поліестеру з поліуретановим покриттям або з полівінілхлориду зі щільністю у межах 60…1000 г/м3.

Текст

Реферат: Винахід належить до галузі будівництва та може бути використаний при створенні конструкцій купольних споруд з напівсферичним екраном, які є тимчасовими (мобільними) і придатні також для їх швидкого демонтажу різного призначення, переважно розважального, зокрема, таких як кінотеатри, планетарії або споруди для проведення інших масових заходів: виставок, концертів, семінарів тощо. Купольна споруда з напівсферичним екраном та додатковим зовнішнім захистом містить щонайменше напівсферичну гнучку оболонку більшої площі та екран зі світловідбивним шаром, виконаний як напівсферична гнучка оболонка меншої площі. Екран розташований всередині оболонки більшої площі та з'єднаний з оболонкою більшої площі у нижній частині по окружності півсфери з утворенням порожнини, в якій розташований каркас, який повторює форму оболонки більшої площі. У згаданій порожнині утворено розрідження газу за допомогою засобу створення розрідження, всмоктуючий отвір якого сполучений зі згаданою порожниною. Поверхня оболонки більшої площі під розрідженням щільно сполучена із зовнішньою поверхнею каркаса, а поверхня екрана під розрідженням розташована на відстані від внутрішньої поверхні каркаса, обмежуючи згадану порожнину поверхнями оболонки більшої площі та екрана. Споруда додатково містить гнучку зовнішню оболонку, розташовану поверх згаданої оболонки більшої UA 116168 C2 (12) UA 116168 C2 площі та пов'язану із нею в нижній частині по окружності півсфери з утворенням додаткової порожнини, обмеженої зовнішньою поверхнею оболонки більшої площі та внутрішньою поверхнею зовнішньої оболонки. Всередині додаткової порожнини створено надлишковий тиск газу більше атмосферного за допомогою згаданого засобу створення розрідження, вихідний отвір якого сполучений з внутрішнім простором додаткової порожнини. Як каркас використаний геодезичний каркас, утворений стрижнями, з'єднаними між собою за допомогою з'єднувальних елементів з формуванням сукупності багатокутних контурів, суміжних між собою, та який містить нижню кромку по діаметру півсфери. Як засіб створення розрідження використаний насос, випускний отвір якого розташований на висоті у межах 1…1,5 м від нижньої кромки геодезичного каркаса. UA 116168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі будівництва та може бути використаний при створенні конструкцій швидкозводима споруд, які є тимчасовими (мобільними) і придатні також для їх швидкого демонтажу, різного призначення, переважно розважального, зокрема таких як кінотеатри, планетарії або споруди для проведення інших масових заходів: виставок, концертів, семінарів тощо. Заявнику відомо багато аналогічних споруд, серед яких найближчими є наступні. Відома надувна будівельна споруда з повністю самонесучою конструкцією у надутому стані, яку переважно використовують як теплицю. За допомогою надутої самонесучої конструкції утворено напівсферичний купол з подвійними стінками з прозорого або напівпрозорого матеріалу. Додаткового конструкція містить дверний отвір для сполучення внутрішньої порожнини конструкції з зовнішнім простором та кільце у нижній частині по периметру напівсферичного купола, яке заповнюється водою для надання конструкції стійкості [патент US б 061 969 А, опублікований 15.06.2000]. Також відома надувна будівельна споруда, описана у заявці US 2008 313969 А1, що була опублікована 25.12.2008, яка має конструкцію, утворену із застосуванням двох порожнин з різним тиском. Перша порожнина при наповненні текучим середовищем під тиском, який більше атмосферного, формує надувний каркас (опорну структуру), зокрема, у формі геодезичного купола. Також згадана конструкція містить гнучкий екран, який розташований нижче першої порожнини та прикріплений до неї. Друга порожнина утворена між каркасом та екраном шляхом видалення текучого середовища з цієї порожнини (створення розрідження у цій порожнині) з утворенням форми гнучкого екрана, придатної для проектування зображень на його внутрішню поверхню, та її підтримання шляхом забезпечення необхідної величини тиску, більш низької за атмосферний. Також відома швидкозводима куполоподібна споруда, обладнана напівсферичним гнучким екраном, внутрішня поверхня якого служить для проектування зображення, та зовнішнім плівковим покриттям, розташованим з утворенням порожнини між екраном та цим покриттям. В порожнині утворено розрідження (тиск нижче від атмосферного) за допомогою насоса, розташованого у нижній частині будівлі, з формуванням вигнутої зсередини поверхні екрана та зовнішньої купольної поверхні, форма якої обумовлена напівсферичним каркасом. Нижні частини екрана та зовнішнього плівкового покриття прикріплені до відповідної частини напівсферичного каркаса вздовж їх діаметра [заявка JP 2005 017398 А, опублікована 20.01.2005]. Також відома система проектування зображення переважно купольної форми, яка містить напівсферичний каркас у формі геодезичного купола або іншої потрібної форми (піраміда, куб тощо), розташований між двома мембранами - верхньою та нижньою, які формують дві порожнини, розділені нижньою мембраною. Внутрішня порожнина має напівсферичну форму, утворену при видаленні повітря з верхньої порожнини за допомогою вентиляторів, розташованих у зеніті купола та по периметру, та призначена для проектування зображення на внутрішню поверхню нижньої мембрани з центральної точки напівсферичної форми. Каркас може бути утворений металевими стрижнями, кінці яких з'єднані між собою з формуванням суміжних багатокутників. Система додатково містить вентилятор у внутрішній порожнині для надання напівсферичної форми нижній мембрані перед видаленням повітря з верхньої порожнини. Також каркас сполучений з внутрішніми поверхнями обох мембран у окремих точках, рівномірно розташованих по внутрішній поверхні мембран. При цьому обидві мембрани сполучені між собою за допомогою кільцевої труби, розташованої у середній частині напівсферичної форми по її паралелі [патент US 7 791799 В1, опублікований 07.09.2010]. Найближчим до запропонованого рішення є швидкозводима споруда купольної форми, яка містить щонайменше дві переважно напівсферичні гнучкі оболонки більшої площі та меншої площі, розташовані одна всередині іншої відповідно та з'єднані між собою у нижній частині по окружності півсфери з утворенням порожнини, в якій розташований каркас, що повторює форму оболонки більшої площі, причому у згаданій порожнині утворено розрідження газу за допомогою засобу створення розрідження, всмоктуючий отвір якого сполучений зі згаданою порожниною, причому поверхня оболонки більшої площі під розрідженням щільно сполучена із зовнішньою поверхнею каркаса, а поверхня оболонки меншої площі під розрідженням розташована на відстані від внутрішньої поверхні каркаса, обмежуючи згадану порожнину поверхнями оболонки більшої площі та меншої площі [патент RU 2490398 СІ, опублікований 20.08.2013]. Недоліком аналогічних споруд, у тому числі і прототипу, є, по перше, відсутність елементів зовнішнього захисту всієї площі поверхні верхньої оболонки (мембрани, плівки) від впливу навколишнього середовища, зокрема, атмосферних опадів, вітру тощо, сторонніх елементів, які можуть потрапити на поверхню верхньої оболонки, по-друге, відсутність засобів для придання 1 UA 116168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зовнішній поверхні споруди будь-якої форми, що є важливим для тимчасових споруд розважального призначення, по трете, здійснення захисту внутрішньої порожнини, обмеженої екраном, від впливу денного світла, що заважає проектуванню зображення, тільки за допомогою виконання самого екрана зі світловідбивного матеріалу, що накладає досить великі вимоги до екрана, матеріалу, з якого він зроблений, та його кріплення до каркаса або до верхньої оболонки. В основу винаходу поставлена задача удосконалення конструкції швидкозводимої споруди шляхом забезпечення можливості здійснення зовнішньої поверхні споруди будь якої форми та отримання додаткового захисту для внутрішніх елементів конструкції з одночасним спрощенням досягнення зазначених вище переваг шляхом додавання до конструкції мінімальної кількості нових елементів та використання для цього вже відомих з рівня техніки елементів конструкції та сполученням їх з доданими елементами для досягнення поставленої в основу винаходу задачі. Додатковою задачею є підвищення стійкості споруди та швидкості її зведення. Поставлена задача вирішується таким чином, що швидкозводима споруда, яка містить щонайменше дві переважно напівсферичні гнучкі оболонки більшої площі та меншої площі, розташовані одна всередині іншої відповідно та з'єднані між собою у нижній частині по окружності півсфери з утворенням порожнини, в якій розташований каркас, що повторює форму оболонки більшої площі, причому у згаданій порожнині утворено розрідження газу за допомогою засобу створення розрідження, всмоктуючий отвір якого сполучений зі згаданою порожниною, причому поверхня оболонки більшої площі під розрідженням щільно сполучена із зовнішньою поверхнею каркаса, а поверхня оболонки меншої площі під розрідженням розташована на відстані від внутрішньої поверхні каркаса, обмежуючи згадану порожнину поверхнями оболонки більшої площі та меншої площі, відповідно до винаходу, додатково містить гнучку зовнішню оболонку, розташовану поверх згаданої оболонки більшої площі та пов'язану із нею в нижній частині по окружності півсфери з утворенням додаткової порожнини, обмеженої зовнішньою поверхнею оболонки більшої площі та внутрішньою поверхнею зовнішньої оболонки, причому всередині додаткової порожнини створено надлишковий тиск газу більше атмосферного за допомогою згаданого засобу створення розрідження, вихідний отвір якого сполучений з внутрішнім простором додаткової порожнини, при цьому різниця між величиною надлишкового тиску у додатковій порожнині та величною розрідження газу у порожнині між оболонками більшої площі та меншої площі складає не більше ніж 20 %. Відповідно до одного з варіантів виконання винаходу, споруда може додатково містити засіб подачі газу у додаткову порожнину. Відповідно до ще одного з варіантів виконання винаходу, споруда може додатково містити засіб відводу газу з додаткової порожнини. Відповідно до зазначених вище варіантів виконання винаходу, споруда може додатково містити засіб синхронізації створення розрідження газу у згаданій порожнині та створення надлишкового тиску у додатковій порожнині, сполучений із засобом створення розрідження та засобом для подачі газу до додаткової порожнини та/або засобом відведення газу з додаткової порожнини. У зазначеному попередньо варіанті виконання винаходу, вказаний засіб синхронізації може містити засіб регулювання потужності засобу створення розрядження та засобу подачі газу до додаткової порожнини та/або засобу відведення газу з додаткової порожнини. Для здійснення попередньо описаних варіантів виконання винаходу як газ переважно використане повітря. Для зазначеного попереднього варіанта здійснення винаходу, у порожнині між оболонками більшої площі та меншої площі може бути утворено розрідження повітря не менше 250 Па. Відповідно до ще одного з варіантів виконання винаходу, як каркас може бути використаний геодезичний каркас, площа поверхні якого утворена площами багатокутних контурів, суміжних між собою, який містить нижню кромку по діаметру півсфери, У зазначеному попередньому варіанті виконання винаходу геодезичний каркас може бути утворений стрижнями, з'єднаними між собою за допомогою з'єднувальних елементів з формуванням сукупності багатокутних контурів, суміжних між собою. Також у зазначеному попередньому варіанті виконання винаходу, геодезичний каркас може містити кільцевий елемент, розташований концентрично нижній кромці каркасу по його периметру. У цьому випадку навколо кільцевого елемента обгорнута нижня частина оболонки меншої площі та прикріплена до нижньої частини оболонки більшої площі роз'ємним з'єднанням. Як варіант, навколо кільцевого елемента обгорнута нижня частина оболонки більшої площі та прикріплена до нижньої частини оболонки меншої площі роз'ємним з'єднанням. 2 UA 116168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ще одним варіантом виконання з'єднання оболонок більшої та меншої площі з геодезичним каркасом є наступний варіант. Нижня кромка геодезичного каркаса виконана у вигляді кільцевого елемента з переважно прямокутним поперечним перерізом з утворенням зовнішньої та внутрішньої бічних поверхонь кільцевого елемента, причому зовнішня бокова поверхня кільцевого елемента з'єднана роз'ємним з'єднанням з нижньою частиною оболонки більшої площі, а внутрішня бокова поверхня кільцевого елемента з'єднана роз'ємним з'єднанням з нижньою частиною оболонки меншої площі. За будь яким із зазначених вище варіантів виконання винаходу, зовнішня оболонка може бути прикріплена до оболонки більшої площі роз'ємним з'єднанням. Відповідно до ще одного з варіантів виконання винаходу, як оболонка меншої площі може бути використано екран зі світловідбивним шаром. Відповідно до ще одного з варіантів виконання винаходу як засіб створення розрідження може бути використаний насос. У зазначеному попередньо варіанті виконання винаходу, випускний отвір насоса може бути розташований на висоті у межах 1-1,5 м від нижньої кромки геодезичного каркаса. Відповідно до ще одного з варіантів виконання винаходу, зовнішня оболонка виконана з поліестеру з поліуретановим покриттям або з полівінілхлориду зі щільністю у межах 60-1000 3 г/м . Винахід проілюстровано прикладом здійснення конструкції швидкозводимої споруди з додатковим зовнішнім захистом та способом її монтажу, а також відповідними кресленнями, де: - на фіг. 1 зображено загальний вигляд швидкозводимої споруди з місцевим розрізом, на якому показано оболонку більшої площі, оболонку меншої площі, зовнішню оболонку та утворені між ними відповідні порожнини, - на фіг. 2 зображено загальний вигляд швидкозводимої споруди з місцевим розрізом, аналогічно фіг. 1, де додатково зазначено рух повітря з однієї до іншої порожнини, - на фіг. 3 зображено схематичний вигляд збоку швидкозводимої споруди у перерізі, де також наведено процес її зведення, - на фіг. 4 наведено вид поперечного перерізу нижньої кромки геодезичного каркаса (А-А на фіг. 3), де показаний один з варіантів виконання нижньої кромки у вигляді кільцевого елемента і з'єднання з ним нижніх частин оболонок більшої і меншої площі. Надані у описі приклади та креслення не обмежують прав за винаходом та можливі інші варіанти його здійснення відповідно до наведених у формулі суттєвих ознак, а тільки пояснюють винахід та підтверджують можливість його здійснення згідно із зазначеними вище ознаками. Швидкозводима споруда містить щонайменше дві переважно напівсферичні гнучкі оболонки: оболонку більшої площі 1 та оболонку меншої площі 2, каркас 3 між ними та гнучку зовнішню оболонку 4. Каркас 3 повторює форму оболонки більшої площі 1. Як оболонка меншої площі 2 може бути використано екран зі світловідбивним шаром. Каркасом 3 може бути геодезичний каркас, утворений стрижнями 5, з'єднаними між собою за допомогою з'єднувальних елементів 6 з формуванням сукупності багатокутних контурів, наприклад трикутників, суміжних між собою. Площа поверхні такого каркаса 3 утворена сукупністю площі усіх цих багатокутників. Каркас 3 також містить нижню кромку 7 по діаметру півсфери. Каркас 3 додатково може містити кільцевий елемент 8, розташований концентрично нижній кромці 7 каркаса 3 по його периметру. У цьому випадку навколо кільцевого елемента 8 обгорнута нижня частина оболонки меншої площі 2 та прикріплена до нижньої частини оболонки більшої площі 1 роз'ємним з'єднанням або, навпаки, навколо кільцевого елемента 8 обгорнута нижня частина оболонки більшої площі 1 та прикріплена до нижньої частини оболонки меншої площі 2 роз'ємним з'єднанням. Таким роз'ємним з'єднанням може бути текстильна застібка (Velcro) або застібка-блискавка (Zipper) або інші подібні з'єднання, які дозволяють швидко з'єднати краї гнучких оболонок 1 та 2. Таким же роз'ємним з'єднанням може бути прикріплена нижня частина зовнішньої оболонки 4 до поверхні оболонки більшої площі 1. Як ще один варіант, нижня кромка 7 каркаса 3 може бути виконана у вигляді кільцевого елемента прямокутного перерізу із зовнішньою бічною поверхнею 9 і внутрішньою бічною поверхнею 10, на яких закріплені елементи роз'ємного з'єднання (фіг. 4). У цьому випадку нижня частина оболонки більшої площі 1 прикріплена роз'ємним з'єднанням до зовнішньої бокової поверхні 9, а нижня частина оболонки меншої площі 2 прикріплена роз'ємним з'єднанням до внутрішній бокової поверхні 10. Оболонка більшої площі 1 та оболонка меншої площі 2 розташовані одна всередині іншої відповідно, тобто оболонка меншої площі 2 розташована усередині оболонки більшої площі 1. Зазначені оболонки 1 та 2 з'єднані між собою у нижній частині по окружності півсфери описаним вище чином з утворенням порожнини 11. Усередині порожнини 11 створено розрідження газу 3 UA 116168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (повітря) за допомогою засобу створення розрідження - насоса 12, всмоктуючий отвір якого сполучений з порожниною 11. Вихідний отвір 13 насоса 12 розташований на висоті у межах 11,5 м від нижньої кромки 7 каркаса 3. Під розрідженням поверхня оболонки більшої площі 1 щільно сполучена із зовнішньою поверхнею каркаса 3, а поверхня оболонки меншої площі 2 розташована на змінній відстані (яка є більшою у азимуті півсфери та зменшується до її країв) від внутрішньої поверхні каркаса 4, обмежуючи згадану порожнину поверхнями оболонки більшої площі 1 та оболонки меншої площі 2. Гнучка зовнішня оболонка 4 розташована поверх згаданої оболонки більшої площі 1 та сполучена з нею у її нижній частині по окружності півсфери з утворенням додаткової порожнини 14. Додаткова порожнина 14 обмежена зовнішньою поверхнею оболонки більшої площі 1 та внутрішньою поверхнею зовнішньої оболонки 4. Всередині додаткової порожнини 14 створено надлишковий тиск повітря більше атмосферного за допомогою згаданого насоса 12, вихідний отвір 13 якого сполучений з внутрішнім простором додаткової порожнини 14. Зовнішня оболонка 4 може бути виконана, наприклад, з поліестеру з поліуретановим покриттям та щільністю у 3 межах 60-1000 г/м . Різниця між створеним таким чином розрідженням повітря всередині порожнини 11 та надлишковим тиском у додатковій порожнині 14 за величиною складає не більше ніж 20 %. Зокрема, розрідження повітря у порожнині 11 повинно становити не менше 250 Па. Заявлена споруда додатково може містити засіб подачі газу у додаткову порожнину та/або засіб відводу газу з додаткової порожнини (на фігурах не показано). Засобом подачі газу у додаткову порожнину може бути насос або сукупність насосів, вихідний отвір яких сполучений із додатковою порожниною, а всмоктувальний отвір розташований для забору повітря ззовні споруди. Засобом відводу газу з додаткової порожнини може бути насос або клапан або сукупність насосів/клапанів, сполучених з додатковою порожниною та з простором ззовні споруди. У цьому випадку описана споруда також може додатково містити засіб синхронізації створення розрідження газу у згаданій порожнині та створення надлишкового тиску у додатковій порожнині (на фігурах не показано). Такий засіб синхронізації сполучений із засобом створення розрідження та засобом для подачі газу до додаткової порожнини та/або засобом відведення газу з додаткової порожнини для керування цими засобами, наприклад засіб синхронізації може містити засіб регулювання потужності засобу створення розрядження (насоса 12) та засобу подачі газу до додаткової порожнини та/або засобу відведення газу з додатковою порожнини, а також засіб отримання даних про значення розрідження та надлишкового тиску, обробки отриманих даних та надсилання сигналів для регулювання потужності засобу створення розрідження та засобу подачі газу до додаткової порожнини та/або засобу відведення газу з додатковою порожнини. Для цього засіб синхронізації може мати програмно-апаратний комплекс відповідної функціональності, виконаний для сполучення з відповідними керуючими пристроями засобу створення розрядження та засобу подачі газу до додаткової порожнини та/або засобу відведення газу з додаткової порожнини. Варіант монтажу описаної вище швидкозводимої споруди та її наступне використання приведено нижче. Спочатку складають сферичну форму геодезичного каркаса 3 шляхом сполучення між собою кінців стрижнів 5 за допомогою з'єднувальних елементів 6 з утворенням сукупності суміжних між собою багатокутників, які формують напівсферичну поверхню каркаса. Сформована таким чином конструкція включає формування дверного отвору будь-якої форми, переважно прямокутної, яка може бути досягнута застосуванням з'єднувальних елементів відповідної конструкції та стрижнів різної довжини. При цьому до нижньої частини каркаса 3 по її діаметру прикріплюють кільцевий елемент 8 з металевого профілю будь-якого перерізу, наприклад зварюванням або застосуванням відповідних з'єднувальних елементів. Потім розташовують оболонку більшої площі 1 рівномірно по зовнішній поверхні каркаса 3, загортають її нижню частину за кільцевий елемент 8 для розташування усередині каркаса 3 та подальшого сполучення з нижньою частиною оболонки меншої площі 2, яка слугує екраном, за допомогою роз'ємного з'єднання, описаного вище, або будь-якого іншого. Сполучення оболонок 1 та 2 здійснюють по всьому периметру їх нижньої поверхні. Можливе з'єднання оболонок аналогічним чином, проте на зовнішній поверхні геодезичного каркаса 3, для чого навколо кільцевого елемента 8 обгорнута нижня частина оболонки меншої площі - екрана 2 та прикріплена до нижньої частини оболонки більшої площі 1 роз'ємним з'єднанням. Як варіант, нижня кромка 7 каркаса 3 може бути сама виконана у вигляді кільцевого елемента прямокутного перерізу (фіг. 4), на бічних поверхнях 9 і 10 якого розташовані елементи 4 UA 116168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 роз'ємного з'єднання, наприклад текстильна застібка (Velcro). В цьому випадку кільцевий елемент 8 можуть не встановлювати, а нижні кромки оболонки більшої площі 1 і оболонки меншої площі 2, на яких так само розташовані відповідні частини зазначеного роз'ємного з'єднання, з'єднують з елементами роз'ємного з'єднання на бічних поверхнях 9 та 10 кільцевого елемента нижньої кромки 7. При цьому оболонка меншої площі - екрана 2 вільно розташована знизу каркаса 3 та лежить на поверхні, на якій здійснюють монтаж споруди. Таким чином, утворюють замкнуту порожнину 11, обмежену напівсферичними гнучкими оболонками більшої площі 1 та меншої площі 2 та геодезичним каркасом 3 між ними. Також рівномірно по поверхні оболонки більшої площини 1 розташовують гнучку зовнішню оболонку 4 та прикріплюють її нижню частину до зовнішньої поверхні оболонки більшої площини 1 у її нижній частині за допомогою роз'ємного з'єднання, аналогічного описаному вище. При кріпленні усіх зазначених оболонок 1, 2 та 4 між собою передбачають утворення дверного отвору, який кореспондується з дверним отвором у каркасі 3 шляхом виконання отворів відповідного розміру в усіх трьох оболонках 1, 2 та 4 та скріплення їх кінців по периметру отворів за допомогою роз'ємного з'єднання, описаного вище. Зазначені вище замкнена порожнина 11 припускає наявність щонайменше одного наскрізного отвору для розташування вихідного отвору 13 насоса 12. Такий отвір може бути здійснений у оболонці більшої площі на висоті 1-1,5 м від нижньої кромки геодезичного каркаса. У зазначеному отворі розташовують вихідний отвір 13 насоса 12. Сам насос 12 може бути закріплений на каркасі 3 усередині порожнини 11 з підведенням до нього живлення будь-яким відомим чином, зокрема, із застосуванням герметичних вводів. У такому випадку всмоктуючий отвір насоса 12 розташовують усередині згаданої порожнини 11. При включенні насоса 12 починають відсмоктування повітря з порожнини 11 між оболонками більшої площі та меншої площі та створення у цій порожнині 11 тиску менше атмосферного, тобто розрідження. При подальшому відкачуванні повітря порожнина 11 приймає форму, обмежену поверхнями оболонки більшої площі 1 та оболонки меншої площі 2. При цьому оболонка більшої площі 1 під дією розрідження притискається до поверхні каркаса 3, а гнучка оболонка меншої площі - екран 2 також під дією розрідження вгинається, приймаючі форму півсфери. Форма поверхні екрана 2 та його розташування відносно каркаса 3 обумовлене загальною площею, яку складає спільна поверхня з'єднаних оболонок 1 та 2. Одночасно після початку відсмоктування повітря насосом 12 його подають у простір над геодезичним каркасом між зовнішньою поверхнею оболонки більшої площі 1 та внутрішньої поверхнею зовнішньої оболонки 4 на висоті 1…1,5 м від нижньої кромки 7 каркаса 3 через вихідний отвір 13 насоса 12. Продовженням такої подачі повітря одночасно утворюють як порожнину 11 між оболонками більшої площі та меншої площі, описану вище, для формування поверхні екрана 2, так і додаткову порожнину 14, всередині якої створено надлишковий тиск газу більше атмосферного. При цьому зовнішня оболонка 4 надувається та приймає у надутому у стані форму, яка обумовлена її поверхнею, зокрема форму з простою геометричною поверхнею - сферичну, випуклу еліптичну, пірамідальну тощо, або більш складну форму, утворену поєднанням різних поверхонь, наприклад декількох фігур обертання з утворенням складної хвилястої поверхні, з утворенням декількох випуклостей 15, розташованих по висоті (фіг. 1, 2), тобто зовнішньої поверхні будь-якої форми, яка може бути пов'язана з призначенням будівлі. При цьому натягнутий стан зовнішньої оболонки 4 досягається та підтримується у такому положенні завдяки створенню надлишкового тиску усередині додаткової порожнини 14 та взаємодії елементів системи: "оболонка більшої площі 1 - оболонка меншої площі 2 геодезичний каркас 3" між собою. Після утворення обох порожнин 11 та 14 підтримують одночасно як розрідження усередині порожнини 11, так і надлишковий тиск у додатковій порожнині 14. При цьому дотримують різницю між величиною розрідження газу всередині порожнини 11 та величиною надлишкового тиску газу всередині додаткової порожнини 14 у межах 20 % (бажано не менше 250 Па, що підтверджене випробуваннями створеної споруди). Дослідним шляхом було виявлено, що це необхідно для забезпечення сили натягу оболонки меншої площі 2, потрібної для формування поверхні екрана та підтримання її у такому натягнутому стані, та одночасно підтримання сили натягу зовнішньої оболонки 4 у стані, необхідному для формування зовнішньої поверхні споруди. Утримання величин розрідження та тиску у зазначених межах може бути досягнуто як завдяки застосуванню тільки згаданого вище насоса 12 (у випадку, коли об'єм порожнини 11 та об'єм додаткової порожнини 14 приблизно однаковий), так і через застосування додатково засобу подачі газу у додаткову порожнину та/або засобу відводу газу з додаткової порожнини (у випадку, коли об'єм порожнини 11 менше об'єму додаткової порожнини 14). Так, завдяки подачі повітря у додаткову порожнину 14 здійснюють підтримання необхідного значення надлишкового 5 UA 116168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 тиску при його зменшенні, а відведенням повітря з додаткової порожнини 14 зменшують надлишковий тиск при його надмірному збільшенні. Використання засобу подачі газу у додаткову порожнину та/або засобу відводу газу з додаткової порожнини можуть здійснювати у ручному режимі або у автоматичному режимі за допомогою згаданого вище апаратнопрограмного комплексу засобу синхронізації. У останньому випадку за допомогою засобу синхронізації, сполученого із насосом 12 та засобом для подачі газу до додаткової порожнини та/або засобом відведення газу з додаткової порожнини, здійснюють відстеження параметрів розрідження та надлишкового тиску у згаданих порожнинах та відповідну зміну потужності або припинення чи відновлення роботи насосу 12 та засобу для подачі газу до додаткової порожнини та/або засобу відведення газу з додаткової порожнини. Утворений дверний отвір можуть закривати дверима карусельного типу або іншими засобами подібної функціональності. Після утворення споруди розташовують проекційне обладнання усередині об'єму, обмеженого екраном 2 та поверхнею, на якій змонтовано споруду, наприклад, у центрі отриманої таким чином півсфери, та здійснюють проектування зображень на внутрішню поверхню екрана 2. Згадана півсфера може бути діаметром від 1 до 50 метрів. Демонтаж створеної зазначеним чином споруди можуть здійснювати шляхом припинення роботи насоса 12, а також засобу для подачі газу до додаткової порожнини та/або засобу відведення газу з додатковою порожнини (у випадку їх наявності), приведення порожнин 11 та 14 між оболонками 1, 2 та 4 у початковий стан, тобто доведення тиску у обох порожнинах 11 та 14 до значення у межах атмосферного, від'єднання оболонок 1, 2 та 4 одна від одної шляхом роз'єднання відповідних роз'ємних з'єднань та зняття їх з каркаса 3. Останній розбирають шляхом від'єднання кінців стрижнів 5 від з'єднувальних елементів 6 та кільцевого елемента 8 від каркаса 3. У такому стані споруда придатна для зберігання або пересування на інше місце з наступним монтажем шляхом, описаним вище. Таким чином, шляхом застосовуванням заявленого винаходу, зокрема утворення додаткової порожнини за допомогою зовнішньої оболонки та засобу створення розрідження, яким вже обладнано подібні споруди (відповідно до інформації з рівня техніки) здійснюють одночасно зовнішній захист всієї площі верхньої поверхні споруди від зовнішнього впливу навколишнього середовища будь-якого характеру, придання зовнішній поверхні споруди будь-якої форми, зокрема, яку потребує характер застосування споруди, та додатковий захист внутрішньої порожнини, обмеженої екраном, від впливу денного світла, що покращує якість проектування зображення та знижує вимоги до матеріалу для виготовлення екрана. При цьому шляхом дотримання зазначеного вище співвідношення між розрідженням та надлишковим тиском у 1 створених порожнинах забезпечують підвищення стійкості споруди та стабільності її функціонування. При цьому завдяки додатковому застосуванню засобу подачі газу у додаткову порожнину та/або засобу відводу газу з додаткової порожнини досягають створення споруди з необхідними якостями при різних об'ємах згаданих порожнин, що вимагає додавання повітря у додаткову порожнину або виведення його з неї. Регулювання цього процесу у автоматичному режимі завдяки засобу синхронізації, його складовим та сполученню з іншими елементами конструкції спрощує використання споруди. Використання геодезичного каркаса, зокрема, утвореного описаним вище чином, дозволяє спростити досягнення напівсферичної форми каркасу, а також додатково підвищує його стійкість та міцність. Сполучення оболонок між собою описаним вище чином дозволяє спростити складання та демонтаж споруди, а також утворення обох порожнин, необхідних для утворення форми екрана та зовнішньої поверхні споруди. З іншого боку, такі варіанти сполучення оболонок між собою мають і певний недолік, який полягає в тому, що оболонка більшої площі або оболонка меншої площі (в залежності від зазначених вище варіантів виконання) може бути пошкоджена в місці, де вона загорнута за кільцевий елемент, через тертя при контакті з поверхнею, де встановлено спорудження, при необхідності пересування спорудження по цій поверхні. Для виключення цього недоліку, відповідно до одного з варіантів конструкції каркаса, нижня кромка каркаса сама виконана у вигляді кільцевого елемента прямокутного перерізу з бічними сторонами, на яких закріплені нижні частини оболонок більшої і меншої площі за допомогоюроз'ємного з'єднання, що дозволяє уникнути необхідності розташування поверхні оболонок на нижній поверхні кільцевого елемента і порушення цілісності цієї поверхні оболонок при терті. Розташування випускного отвору насоса на висоті у межах 1-1,5 м від нижньої кромки геодезичного каркаса дозволяє створити порожній об'єм усередині додаткової порожнини напроти випускного отвору, потрібний для виходу газу (повітря) та його рівномірного розподілення по усьому об'єму додаткової порожнини. Виконання зовнішньої оболонка з 6 UA 116168 C2 3 поліестеру з поліуретановим покриттям та щільністю у межах 60-1000 г/м дозволяє підвищити міцність зовнішнього оболонки, витримати їй необхідну силу натягу, створювану надлишковим тиском усередині додаткової порожнини та досягти необхідних при цьому вагових характеристик оболонки. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Купольна споруда з напівсферичним екраном та додатковим зовнішнім захистом, що містить щонайменше напівсферичну гнучку оболонку більшої площі та екран зі світловідбивним шаром, виконаний як напівсферична гнучка оболонка меншої площі, екран розташований всередині оболонки більшої площі та з'єднаний з оболонкою більшої площі у нижній частині по окружності півсфери з утворенням порожнини, в якій розташований каркас, що повторює форму оболонки більшої площі, причому у згаданій порожнині утворено розрідження газу за допомогою засобу створення розрідження, всмоктуючий отвір якого сполучений зі згаданою порожниною, причому поверхня оболонки більшої площі під розрідженням щільно сполучена із зовнішньою поверхнею каркаса, а поверхня екрана під розрідженням розташована на відстані від внутрішньої поверхні каркаса, обмежуючи згадану порожнину поверхнями оболонки більшої площі та екрана, яка відрізняється тим, що додатково містить гнучку зовнішню оболонку, розташовану поверх згаданої оболонки більшої площі та пов'язану із нею в нижній частині по окружності півсфери з утворенням додаткової порожнини, обмеженої зовнішньою поверхнею оболонки більшої площі та внутрішньою поверхнею зовнішньої оболонки, причому всередині додаткової порожнини створено надлишковий тиск газу більше атмосферного за допомогою згаданого засобу створення розрідження, вихідний отвір якого сполучений з внутрішнім простором додаткової порожнини, при цьому як каркас використаний геодезичний каркас, утворений стрижнями, з'єднаними між собою за допомогою з'єднувальних елементів з формуванням сукупності багатокутних контурів, суміжних між собою, та який містить нижню кромку по діаметру півсфери, а як засіб створення розрідження використаний насос, випускний отвір якого розташований на висоті у межах 1…1,5 м від нижньої кромки геодезичного каркаса. 2. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково містить засіб подачі газу у додаткову порожнину. 3. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково містить засіб відводу газу з додаткової порожнини. 4. Споруда за п. 2 або 3, яка відрізняється тим, що додатково містить засіб синхронізації створення розрідження газу у згаданій порожнині та створення надлишкового тиску у додатковій порожнині, сполучений із засобом створення розрідження та засобом для подачі газу до додаткової порожнини та/або засобом відведення газу з додаткової порожнини. 5. Споруда за п. 4, яка відрізняється тим, що вказаний засіб синхронізації містить засіб регулювання потужності засобу створення розрядження та засобу подачі газу до додаткової порожнини та/або засобу відведення газу з додаткової порожнини. 6. Споруда за пп. 2-5, яка відрізняється тим, що як газ використане повітря. 7. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що різниця між величиною надлишкового тиску у додатковій порожнині та величиною розрідження газу у порожнині між оболонкою більшої площі та екраном складає не більше ніж 20 %. 8. Споруда за п. 6, яка відрізняється тим, що у порожнині між оболонкою більшої площі та екраном утворено розрідження повітря не менше 250 Па. 9. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що геодезичний каркас містить кільцевий елемент, розташований концентрично нижній кромці каркаса по його периметру, навколо кільцевого елемента обгорнута нижня частина екрана та прикріплена до нижньої частини оболонки більшої площі роз'ємним з'єднанням. 10. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що геодезичний каркас містить кільцевий елемент, розташований концентрично нижній кромці каркаса по його периметру, навколо кільцевого елемента обгорнута нижня частина оболонки більшої площі та прикріплена до нижньої частини екрана роз'ємним з'єднанням. 11. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що нижня кромка геодезичного каркаса виконана у вигляді кільцевого елемента з прямокутним поперечним перерізом з утворенням зовнішньої та внутрішньої бічних поверхонь кільцевого елемента, причому зовнішня бокова поверхня кільцевого елемента з'єднана роз'ємним з'єднанням з нижньою частиною оболонки більшої площі, а внутрішня бокова поверхня кільцевого елемента з'єднана роз'ємним з'єднанням з нижньою частиною екрана. 7 UA 116168 C2 12. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що зовнішня оболонка прикріплена до оболонки більшої площі роз'ємним з'єднанням. 13. Споруда за п. 1, яка відрізняється тим, що зовнішня оболонка виконана з поліестеру з 3 поліуретановим покриттям або з полівінілхлориду зі щільністю у межах 60…1000 г/м . 8 UA 116168 C2 9 UA 116168 C2 Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: E04H 3/22, G03B 21/56, E04H 15/22, E04B 1/32, E04B 1/343, E04H 15/20

Мітки: споруда, екраном, зовнішнім, захистом, додатковим, купольна, напівсферичним

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-116168-kupolna-sporuda-z-napivsferichnim-ekranom-ta-dodatkovim-zovnishnim-zakhistom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Купольна споруда з напівсферичним екраном та додатковим зовнішнім захистом</a>

Подібні патенти