專利名稱：帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種帳篷，具體是指一種帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷。
背景技術(shù)：
為了適應(yīng)“逐水草”放牧的生產(chǎn)方式，千百年來牧民們發(fā)揮其聰明才智，創(chuàng)造出了 牛毛氈帳篷。牛毛帳篷通常以木柱做支撐、手工編織牛毛氈做圍護，靠世代承襲的經(jīng)驗和方 法自己動手搭建。牛毛帳篷既是牧民不可缺少的生產(chǎn)工具，又是牧民賴以棲息的居所。它具 有遷徙快捷、場地適應(yīng)性強的時空特征，就地取材、廉價經(jīng)濟；但往往空間矮小、色彩單一， 帳篷內(nèi)陰冷潮濕，漏雨透風(fēng)，煙熏火燎現(xiàn)象普遍，室內(nèi)熱濕環(huán)境和舒適性都較差。隨著游牧民與外界聯(lián)系的加強，采用各種纖維材料作為帳篷面料的單支桿“八一 式”帳篷、雙支桿或三支桿帳篷在牧區(qū)被少數(shù)牧民用作游牧帳篷。與傳統(tǒng)牛毛氈帳篷相比， 這些帳篷的優(yōu)點是，結(jié)構(gòu)采用一根或多根金屬桿件取代牛毛帳篷的木樁，桿件和配件標準 化，數(shù)量少，篷圍采用輕薄的單層布料，總體重量輕，單位居住空間重量僅相當(dāng)于牛毛帳篷 的20 40%，防雨、保暖性能有較大的改善，居住舒適性有明顯的提高。雖然“八一式”單支桿帳篷和其它形式的雙支桿或三支桿旅游帳篷具有輕便、安裝 快捷等牛毛帳篷不具備的優(yōu)點，但當(dāng)專為野戰(zhàn)部隊或旅游設(shè)計的帳篷用于游牧民放牧期間 生活使用時，存在以下幾個方面的問題1)、排煙能力差。由于野戰(zhàn)部隊有專門的炊事班，旅 游時很少在帳篷里生火做飯；而牧民做飯、煮茶、烤糌粑、取暖等日常生活都離不開以牛糞 或薪柴為燃料的灶具，燃燒產(chǎn)生的煙氣外漏，不可避免地造成對帳篷內(nèi)空氣的污染，排煙功 能是這些帳篷沒有考慮的；2)、防熱能力弱。與傳統(tǒng)牛毛氈相比，這些帳篷布料密實，透氣性 差得多；牧區(qū)一般海拔較高，太陽輻射比較強，即使是比較寒冷的季節(jié)，白天太陽輻射強烈 時，帳篷內(nèi)的溫度較高，熱氣不能及時排出，“溫室效應(yīng)”明顯，而手工編織的牛毛氈因透氣 效果好，“溫室效應(yīng)”弱，防熱能力強；3)、通風(fēng)換氣不足。由于牧民要在帳篷內(nèi)起居和從事一 些諸如制奶酪等生產(chǎn)活動，加之各種生活生產(chǎn)設(shè)施堆放于空間不夠?qū)挸ǖ膸づ駜?nèi)，帳內(nèi)空 氣質(zhì)量將受影響，確保帳篷的良好通風(fēng)條件是消除室內(nèi)異味、保持室內(nèi)衛(wèi)生健康的空氣品 質(zhì)所必需(牛毛氈透氣性好)。4)、氣候適應(yīng)能力有待進一步改善。游牧期一般是4 10 月，牧區(qū)一般是高原型氣候，早晚溫差大，“早穿棉襖午穿紗”，白天太陽輻射和紫外線很強， 夜間天空冷輻射也很強，在7、8月的夜間有時氣溫也在0°C以下。上述支桿式游牧帳篷除存在以上問題外，還具有明顯的“冷室效應(yīng)”，即在晴朗的 夜晚，保溫型帳篷室內(nèi)的氣溫反而比室外氣溫還要低，形成“冷室”。通過反復(fù)實驗研究，發(fā) 現(xiàn)“冷室效應(yīng)”主要是由于夜間的天空冷輻射造成的，天空冷輻射越強，帳篷內(nèi)的“冷室效 應(yīng)”越明顯；而在云層較厚的夜晚，“冷室效應(yīng)”微弱，甚至幾乎不出現(xiàn)“冷室效應(yīng)”。游牧帳篷在使用過程中，會經(jīng)歷各種氣象條件，在全年中，室外氣溫和氣象條件都 是變化的。當(dāng)室外氣溫低于人們感覺的夏季舒適溫度26°C時，“溫室效應(yīng)”對于改善帳篷內(nèi) 的環(huán)境是有利的；但如果“溫室效應(yīng)”太強，超過了 26°C，居住者感到悶熱，就需要抑制了 ； 當(dāng)室外氣溫高于26°C時，“溫室效應(yīng)”都會導(dǎo)致帳篷內(nèi)更不舒適，都需要抑制。同樣，當(dāng)室外氣溫高于人們冬季感覺的舒適溫度18°C時，“冷室效應(yīng)”對于改善帳篷內(nèi)的環(huán)境是有利的， 但如果“冷室效應(yīng)”太強，使帳篷內(nèi)氣溫低于了 18°C，冷感變明顯，就需要抑制了 ；當(dāng)室外氣 溫低于18°C時，“冷室效應(yīng)”都會導(dǎo)致帳篷內(nèi)更不舒適，都需要抑制。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種帶外頂?shù)闹U 式輕便型游牧帳篷，該輕便型游牧帳篷通過對帳篷篷圍的科學(xué)合理設(shè)計，實現(xiàn)輕便型游牧 帳篷在防熱、通風(fēng)和排煙等功能方面進行根本的改善；通過在篷頂上端增設(shè)外頂，削弱其 “溫室效應(yīng)”和“冷室效應(yīng)”；合理選擇帳篷面料的導(dǎo)熱性能和顏色，進一步削弱帳篷的“溫室 效應(yīng)”和“冷室效應(yīng)”，增加帳篷的隔熱和保溫性能，提高牧民在游牧期間的生活居住品質(zhì)。本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷， 主要由支桿、以及由支桿撐起的篷圍構(gòu)成，篷圍包括側(cè)圍和篷頂，所述側(cè)圍上設(shè)置有側(cè)窗 洞，其特征在于，所述側(cè)窗洞與篷圍的面積比為0. 04 0. 12。進一步的，所述篷頂還設(shè)置有天窗洞，天窗洞與篷圍的面積比為0. 006 0. 018。上述側(cè)窗洞與篷圍的面積比指的是帳篷四周側(cè)面窗戶洞口(含門)的面積之和與 整個篷圍面積(含所有洞口)的比值，簡稱側(cè)窗圍比；天窗洞與篷圍的面積比指的是帳篷頂 部各面開設(shè)的天窗的洞口面積之和與整個篷圍面積(含所有洞口)的比值，簡稱天窗圍比。所述側(cè)窗洞與篷圍的面積比為0. 04 0. 12，天窗洞與篷圍的面積比為0. 006 0. 018，側(cè)窗圍比和天窗圍比在上述范圍內(nèi)可任意優(yōu)化組合，綜合考慮增大側(cè)窗洞和天窗洞 導(dǎo)致生產(chǎn)成本和防雨難度增大的因素，側(cè)窗圍比在0. 08附近、天窗圍比在0. 012附近時的 組合為最佳。再進一步的，所述篷頂?shù)纳隙诉€設(shè)置有外頂，外頂與篷頂?shù)钠骄g距太小，保溫、 隔熱效果不理想；平均間距太大，對進一步增強保溫、隔熱效果的作用不明顯，且使外頂?shù)?高度增大，抗風(fēng)能力減弱。綜合考慮，其平均間距設(shè)計為150 300mm，且優(yōu)先設(shè)計為200mm。外頂可反射部分太陽紫外線和熱量，并可根據(jù)使用者需求進行拆裝。增設(shè)的外頂 在帳篷的篷頂形成流動的空氣間層，夏天可隔絕部分太陽熱量，冬天對減少帳內(nèi)熱量散失 有利，進而提供較舒適的帳內(nèi)熱濕環(huán)境。外頂依據(jù)其面積的大小可分為三種大型外頂、中型外頂和小型外頂。大型外頂在 蓬圍外側(cè)形成寬1. 5 2m的半室外檐廊，拓寬了牧民生活生產(chǎn)空間；中型外頂在蓬圍外側(cè) 形成小屋檐，有效排水，防止雨水侵蝕帳篷立面；小型外頂在篷頂形成靜止的空氣間層，保 證較舒適的帳內(nèi)熱濕環(huán)境。更進一步的，所述帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷采用導(dǎo)熱系數(shù)為0.042 0. 055W/m°C的有機氟防水透氣性面料制成，面料顏色優(yōu)先選用純白色或淺灰白色。當(dāng)帳篷 結(jié)構(gòu)、形式、尺寸參數(shù)和其它材質(zhì)都相同，僅面料的材質(zhì)不同時，選擇導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料 作為帳篷面料，對改善帳篷的保溫、防熱性能都是有利的；且由于不同顏色面料對于輻射波 的反射率和吸收率不同，淺色面料的反射率高而吸收率低，據(jù)此本實用新型中的游牧帳篷 優(yōu)先采用導(dǎo)熱系數(shù)為0. 042 0. 055W/m°C的純白色或淺灰白色有機氟防水透氣性面料制 成。為了使帳篷能快速排出牧民生活過程中產(chǎn)生的煙氣，在篷圍的頂部或側(cè)圍上設(shè)置
4有用于煙囪穿過的煙囪口，從而確保爐內(nèi)煙氣能順利排出，改善帳篷內(nèi)的空氣質(zhì)量。為防止 煙囪過熱破壞煙囪周邊的篷圍面料，用夾有石棉布或石棉板的金屬片作為篷圍面料與煙囪 的過渡銜接部件，起到阻燃作用。篷圍面料通過固定構(gòu)件與金屬片固定。帳篷的篷圍由側(cè)圍和篷頂構(gòu)成，側(cè)圍和篷頂可縫制為一體，形成整體式；也可是分 體式的，側(cè)圍和篷頂形成獨立個體，在側(cè)圍和篷頂連接部位設(shè)置連接構(gòu)件，連接構(gòu)件可以是 尼龍粘帶、連環(huán)扣、扣環(huán)組或者拉鏈。組裝帳篷時，用主支桿和多根邊支桿共同支撐篷頂與 外頂，若為分體式蓬圍，用主支桿和邊支桿固定了篷頂，可將側(cè)圍通過預(yù)設(shè)的連接構(gòu)件與篷 頂相接，構(gòu)成完整的篷體；也可不掛側(cè)圍，形成獨立涼棚。所述側(cè)窗洞和天窗洞上均設(shè)置有窗簾，用于防風(fēng)、防雨、防雪和防止太陽光直射； 側(cè)窗和天窗洞口處還可根據(jù)需要增設(shè)紗窗或透光片，紗窗用于防止蚊蟲進入帳篷內(nèi)影響牧 民的日常生活，透光片能在保證帳內(nèi)充足的采光日照條件下阻斷寒風(fēng)侵襲。所述篷圍的內(nèi)側(cè)還可設(shè)置若干個口袋，便于牧民放置日常生活用品。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果(1)通過科學(xué)實驗為依據(jù)，對帳篷的篷圍進行科學(xué)合理設(shè)計，實現(xiàn)保溫型帳篷在防 熱、通風(fēng)和排煙等功能方面進行根本的改善。(2)通過在篷頂上端增加外頂，削弱了游牧帳篷的“溫室效應(yīng)”和“冷室效應(yīng)”。(3)通過科學(xué)實驗為依據(jù)，合理選擇蓬圍面料的導(dǎo)熱性能和顏色，進一步削弱了帳 篷的“溫室效應(yīng)”和“冷室效應(yīng)”，增加帳篷的隔熱和保溫性能，提高牧民在游牧期間的生活 居住品質(zhì)。

圖1為帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷的一種支桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷的另一種支桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷的再一種支桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷增設(shè)大型外頂時的剖面示意圖；圖5為帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷增設(shè)大型外頂時的立面示意圖；圖6為帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷增設(shè)中型外頂時的剖面示意圖；圖7為帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷增設(shè)中型外頂時的立面示意圖；圖8為帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷增設(shè)小型外頂時的剖面示意圖；圖9為帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷增設(shè)小型外頂時的立面示意圖；圖10為不同側(cè)窗圍比對帳篷內(nèi)氣溫的影響曲線圖；圖11為不同天窗圍比對帳篷內(nèi)氣溫的影響曲線圖；圖12為不同側(cè)窗圍比和天窗圍比組合對帳篷內(nèi)氣溫的影響曲線圖；圖13為外頂對帳篷保溫性能的影響曲線圖；圖14為外頂對帳篷隔熱性能的影響曲線圖；圖15為不同面料材質(zhì)對帳篷保溫性能的影響曲線圖；圖16為不同面料材質(zhì)對帳篷防熱性能的影響曲線圖；圖17為不同面料顏色對帳篷保溫性能的影響曲線圖；圖18為不同面料顏色對帳篷防熱性能的影響曲線圖。[0042]附圖中標記及相應(yīng)的零部件名稱2_側(cè)圍；3-篷頂；4-側(cè)窗洞；5-天窗洞；6_窗 簾；7-外頂；8-煙囪口 ；9-主支桿；10-邊支桿；11-橫桿；12-附加支桿。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實 施方式不限于此。實施例本實用新型主要由支桿、以及設(shè)置在支桿上的篷圍和外頂7構(gòu)成，篷圍包括側(cè)圍2 和篷頂3，所述篷圍上設(shè)置有側(cè)窗洞4和天窗洞5，側(cè)窗洞4和天窗洞5上均設(shè)置有窗簾6 ； 所述篷頂3的上端設(shè)置有外頂7，篷圍和外頂7上設(shè)置有用于煙囪穿過的煙囪口 8。本實用新型涉及的帳篷的結(jié)構(gòu)形式有三種一種為圖1所示的一根主支桿9和多 根邊支桿10形式，主支桿9位于帳內(nèi)中心處，與多根邊支桿10—起支撐篷圍，形成帳篷內(nèi) 部空間；另一種為圖2所示的兩根主支桿9和多根邊支桿10形式，兩根主支桿9通過橫桿 11聯(lián)系，并行排列于帳內(nèi)，與多根邊支桿10—起支撐篷圍，形成帳篷內(nèi)部空間；第三種為圖 3所示的三根主支桿9和多根邊支桿10形式，三根主支桿9通過橫桿11聯(lián)系，與多根邊支 桿10 —起支撐篷圍，形成帳篷內(nèi)部空間。上述邊支桿10桿徑、高度均等，主支桿9的桿徑、 高度均大于邊支桿。本實用新型的結(jié)構(gòu)形式不局限于上述三種形式，也可根據(jù)用戶需求自 行設(shè)計。所述外頂7依據(jù)其面積的大小可分為三種如圖4、5所示的大型外頂7，如圖6、7 所示的中型外頂7，以及如圖8、9所示的小型外頂7。大型外頂7的邊緣比篷頂3的邊緣寬 1. 5 2m ；中型外頂7的邊緣比篷頂3的邊緣寬0. 5 lm ；小型外頂7覆蓋面積等于篷頂3 覆蓋的水平面積。為了起到支撐和穩(wěn)固的作用，大型外頂7和中型外頂7均安裝有附加支 桿12。本實用新型的外頂7不局限于上述三種形式，也可根據(jù)用戶需求自行設(shè)計。本實用新型的一個關(guān)鍵點是通過科學(xué)實驗分析確定篷圍上的側(cè)窗圍比和天窗圍 比的合理范圍，以及在合理范圍內(nèi)的優(yōu)化組合。側(cè)窗圍比和天窗圍比的優(yōu)化目的在于更好 的通風(fēng)、排煙、防熱及營造健康衛(wèi)生的室內(nèi)環(huán)境，其綜合量化效果可用游牧帳篷在炎熱環(huán)境 下的防熱能力來表征，因為防熱性能越好，通風(fēng)、排煙能力就越強，室外的新鮮空氣進入就 越多。天窗和側(cè)窗洞口可以是矩形也可以是三角形，側(cè)窗可以是單獨窗洞，也可以是大窗套 小窗的形式。所述側(cè)窗洞4與篷圍的面積比指的是帳篷四周側(cè)面窗戶洞口(含門)的面積之和 與整個篷圍面積(含所有洞口)的比值，簡稱側(cè)窗圍比；天窗洞5與篷圍的面積比指的是帳 篷頂部各面開設(shè)的天窗的洞口面積之和與整個篷圍面積(含所有洞口)的比值，簡稱天窗 圍比。為了確定篷圍上的天窗圍比和側(cè)窗圍比的合理范圍，首先進行的是側(cè)窗圍比對帳 篷內(nèi)氣溫的影響實驗，該實驗在天窗全部關(guān)閉的情況進行，實驗結(jié)果如圖10所示，圖中，橫 坐標表示不同時刻，縱坐標表示溫度。從上到下的5條測試曲線分別是側(cè)窗圍比為0，0. 04， 0. 08，0. 12，0. 15時帳篷內(nèi)空氣溫度對比。從該圖可以看出1)在室外相同的氣象條件下，當(dāng)側(cè)窗圍比為0時(即側(cè)窗全部關(guān)閉)，帳篷內(nèi)氣溫
最高；[0052]2)當(dāng)側(cè)窗圍比為0. 04時，帳篷內(nèi)的氣溫有顯著下降，特別是在氣溫較高的區(qū)間更 明顯；3)隨著側(cè)窗圍比增大至0. 08時，帳篷內(nèi)的氣溫又有不同程度的降低；4)當(dāng)側(cè)窗圍比為0. 12時，帳篷的溫室效應(yīng)得到進一步改善；5)但當(dāng)側(cè)窗圍比增大至0. 15時，室內(nèi)氣溫與0. 12時相比，降低并不明顯。綜上，從削弱帳篷的溫室效應(yīng)、增強帳篷的防熱能力和保持足夠良好通風(fēng)角度，側(cè) 窗圍比控制在0. 12以下為佳，因為窗戶洞口太大，增加窗及附件成本和雨水浸入的可能 性，因墜性變差影響外形美觀。另一方面，從該圖可見，最低側(cè)窗圍比可以取得顯著的通風(fēng)、 排煙、防熱效果；帳篷是為人居住使用的，居住者除了有防熱、排煙、良好空氣品質(zhì)等舒適性 要求外，居住期間還有采光的基本需求，開啟側(cè)窗除了可以具有上圖所示的防熱效果，還需 考慮居住者的自然采光和欣賞外景，經(jīng)過以上綜合研究，最低側(cè)窗圍比應(yīng)該大于0. 04。故而 側(cè)窗圍比的推薦范圍在0. 04 0. 12之間。然后進行的是天窗圍比對帳篷內(nèi)氣溫的影響實驗，該實驗在側(cè)窗全部關(guān)閉的情況 進行，實驗結(jié)果如圖11所示，圖中，橫坐標表示不同時刻，縱坐標表示溫度。從上到下的5 條測試曲線分別是天窗圍比0,0. 006,0. 012,0. 018,0. 024時帳篷內(nèi)空氣溫度對比。從該圖可以看出在室外相同的氣象條件下，當(dāng)天窗圍比為0時(即天窗全部關(guān) 閉)，帳篷內(nèi)氣溫最高；當(dāng)天窗圍比為0. 006時，帳篷內(nèi)的氣溫有非常明顯的下降，溫室效 應(yīng)減弱；當(dāng)天窗圍比增大至0.012時，帳篷內(nèi)的氣溫又有明顯的降低；當(dāng)天窗圍比為0.018 時，帳篷的溫室效應(yīng)得到進一步改善；但當(dāng)天窗圍比增大至0. 024時，室內(nèi)氣溫又有一些降 低。測試表明，增大天窗圍比對增強帳篷的防熱能力是有利的。但是，天窗戶洞口太大，一 是增加天窗及附件成本，二是防雨滲漏的難度大大增加，三是防熱排煙能力改進遠不如較 低范圍顯著。另一方面，從上圖可以看出，帳篷上是否開設(shè)天窗，防熱和削弱溫室效應(yīng)的能 力是完全不同的；天窗是排除熱氣和污濁氣體的有效途徑，特別是每天要燒火做飯、煮茶取 暖的游牧帳篷，外溢煙氣的排出最佳途徑是天窗；此外，天窗還可滿足居住者自然采光的基 本需求。經(jīng)過以上測試分析綜合研究，從削弱帳篷的溫室效應(yīng)、增強帳篷的防熱能力和保 持足夠良好通風(fēng)和采光角度，對于本實用新型涉及的單支桿輕便型帳篷，天窗圍比控制在 0. 006 0. 018 為佳。以上側(cè)窗圍比、天窗圍比的優(yōu)化范圍是在固定其中一類條件下獲得的，它們合理 的優(yōu)化組合可以取得更佳的效果，反之，不恰當(dāng)?shù)慕M合會影響效果。為了得到側(cè)窗圍比、天 窗圍比在上述范圍內(nèi)的組合對帳篷的防熱、排煙、通風(fēng)、采光的影響，接著進行的是不同天 窗圍比和側(cè)窗圍比組合對帳篷內(nèi)氣溫的影響實驗，實驗結(jié)果如圖12所示，圖中，橫坐標表 示不同時刻，縱坐標表示溫度。從上到下的6條測試曲線分別給出了 6種不同側(cè)窗、天窗圍 比耦合條件下帳篷的防熱能力的比較。該圖自上而下的第1條曲線說明，在室外相同的氣 象條件下，當(dāng)側(cè)窗、天窗圍比均為0時(即側(cè)窗、天窗全部關(guān)閉)，帳篷內(nèi)氣溫最高；第2條曲 線說明，當(dāng)側(cè)窗圍比為0. 02、天窗圍比為0. 006時，帳篷內(nèi)的氣溫有明顯下降，溫室效應(yīng)減 弱 ’第3條曲線說明，當(dāng)側(cè)窗圍比為0. 05、天窗圍比維持0. 006時，帳篷內(nèi)的氣溫下降不大， 與第2條曲線對比說明開啟天窗的重要性；第4條曲線是當(dāng)側(cè)窗、天窗圍比分別為0. 09和 0. 012時，氣溫又有所下降，帳篷的溫室效應(yīng)得到進一步改善；第5條曲線是當(dāng)側(cè)窗、天窗圍 比均增大至0. 12和0.018時，帳篷的防熱效果更好；但隨著側(cè)窗、天窗圍比都進一步增大至
70. 14和0. 021時，帳篷的防熱能力并沒有明顯的改善。該圖通過實驗科學(xué)地說明了幾點1、側(cè)窗、天窗圍比合理匹配的重要性，只開側(cè) 窗、不開天窗(偏離推薦范圍)的效果不佳；2、在推薦值的某一個匹配范圍內(nèi)(第3、4條曲 線)，增大側(cè)窗、天窗圍比的效果不是太顯著，在綜合考慮增大側(cè)窗和天窗導(dǎo)致生產(chǎn)成本和 防雨難度增大的因素，可以靠低選擇；3、增大側(cè)窗、天窗圍比對于防熱、通風(fēng)總是有利的，要 應(yīng)對炎熱的極端氣候，可以將帳篷的幾個側(cè)圍2設(shè)計成全部或部分活動粘接的，當(dāng)遇炎熱 氣候時，可揭起一面或多面?zhèn)葒?。這是該項技術(shù)確定匹配范圍的科學(xué)依據(jù)。帳篷制作最終確定的側(cè)窗、天窗圍比無論大或小，從很大程度影響防熱、排煙、通 風(fēng)性能，但不會影響帳篷的保溫性能。因為側(cè)窗、天窗可以完全關(guān)閉(需要保溫時)；也可 以完全打開(需要排煙、通風(fēng)時)；也可以根據(jù)實際情況需要，開啟到任意角度，這樣帳篷的 氣候和環(huán)境適應(yīng)能力增強了。帳篷制作最終確定的側(cè)窗、天窗圍比大小，決定了生產(chǎn)者為帳 篷居住者提供了多大的調(diào)節(jié)范圍。另外，為防蚊蟲，一般在窗的洞口需設(shè)置紗窗；市場上紗窗的網(wǎng)眼密度差別較大， 如果按照通風(fēng)面積比，一般在40 70%，它對側(cè)窗、天窗圍比的影響是，當(dāng)在推薦的范圍選 擇后，使用的紗窗網(wǎng)眼稀，可適當(dāng)調(diào)低，網(wǎng)眼密，可適當(dāng)偏大一點。本實用新型的另一關(guān)鍵點是在帳篷篷頂3的上部設(shè)置有外頂7。為了說明篷頂3的上部設(shè)置外頂7對帳篷的保溫和隔熱性能的影響，首先進行的 是外頂7對帳篷保溫性能的影響實驗。反映保溫效果優(yōu)劣的主要指標是帳篷的內(nèi)氣溫和內(nèi) 表面溫度；在相同條件下，溫度越高，室內(nèi)越溫暖，保溫效果越好。該實驗選擇在具有代表性 的、溫度比較低的、最需要保溫的夜間進行，為了排除其他因素的干擾，測試時側(cè)窗、天窗全 部關(guān)閉。實驗結(jié)果如圖13所示，圖中，橫坐標對應(yīng)不同時刻，縱坐標表示溫度。從該圖可以 看出1)增設(shè)有外頂7的帳篷，室內(nèi)空氣溫度明顯高于無外空氣間層的帳篷；2)增設(shè)有外頂7的帳篷，帳篷內(nèi)表面溫度明顯高于無外空氣間層的帳篷；3)將帳篷氣溫、內(nèi)表面溫度與室外氣溫對比可以發(fā)現(xiàn)，無外頂7的帳篷“冷室效 應(yīng)”更明顯，外空氣間層可以顯著地削弱“冷室效應(yīng)”。然后進行的是篷頂3的上部設(shè)置外頂7對帳篷的隔熱性能的影響實驗。該實驗選 擇在具有代表性的溫度較高、太陽輻射較大的、最需要防熱的白天進行，為了排除其他因素 的干擾，測試時側(cè)窗、天窗全部關(guān)閉。實驗結(jié)果如圖14所示，圖中，橫坐標對應(yīng)不同時刻，縱 坐標表示溫度。從該圖可以看出1)增設(shè)有外頂7的帳篷，室內(nèi)空氣溫度明顯低于無外空氣間層的帳篷；2)增設(shè)有外頂7的帳篷，帳篷內(nèi)表面溫度明顯低于無外空氣間層的帳篷；3)將帳篷氣溫和內(nèi)表面溫度與室外氣溫對比可以發(fā)現(xiàn)，無外頂7的帳篷“溫室效 應(yīng)”更明顯，外頂7可以顯著地削弱“溫室效應(yīng)”。以上測試結(jié)果是在大量測試數(shù)據(jù)中的一組代表性試驗曲線，測試條件為外頂7與 篷頂3的平均間距為200mm，外頂7面積與篷頂3面積相同。當(dāng)外頂7面積大于篷頂3面積時，實驗測得其保溫、隔熱效果比上述情形更好，因 為除了形成等價的空氣間層外，挑出的外檐部分對四周篷圍而言，白天可遮擋太陽輻射、夜 間遮擋天空冷輻射。外檐越大，效果越好；但當(dāng)外檐出挑長度接近帳篷肩高時，再增大意義不大。外檐除可改善帳篷保溫隔熱性能外，還可為居住者提供一個室外活動和堆放雜物的 空間；但太大，會增加帳篷成本，抗風(fēng)能力削弱，因此需要權(quán)衡取舍。當(dāng)外頂7形成的空氣間層只在篷頂3局部形成時，實測證實也具有類似的規(guī)律，只 是保溫、隔熱效果因空氣間層所占比例大小受到不同程度的影響。通過大量實驗結(jié)果表明，較合理的外頂7與篷頂3的平均間距為150 300mm，外 頂7與篷頂3的平均間距太小，保溫、隔熱效果不理想；平均間距太大，對增強保溫、隔熱效 果的作用不明顯，使外頂7的高度增大，抗風(fēng)能力減弱，綜合考慮，平均間距的范圍選擇為 150 300mm，且優(yōu)先設(shè)計為200mm。外頂7的厚薄對保溫、隔熱效果影響不夠明顯。材質(zhì)可選與帳篷面料相同的，也可 選擇不同材質(zhì)，以淺色布料為宜，主要是考慮性能、抗風(fēng)強力和成本。本實用新型的第三個關(guān)鍵點是通過科學(xué)實驗來合理選擇游牧帳篷的蓬圍面料以 及顏色范圍。為了確定蓬圍的面料材質(zhì)，首先進行的是不同材質(zhì)的蓬圍對帳篷保溫性能的影響 實驗，該實驗在夜晚進行，且?guī)づ衿渌麠l件相同，只有面料材質(zhì)不同，為了排除其它因素的 影響，實驗時去掉外頂7，側(cè)窗和天窗均全部關(guān)閉，實驗結(jié)果如圖15所示，圖中，橫坐標對應(yīng) 不同時刻，縱坐標表示溫度。其中上面一條曲線是室外氣溫；中間一條曲線是蓬圍面料采用 有機氟防水透氣帆布制作時，帳篷內(nèi)氣溫的變化曲線；下面一條是蓬圍面料采用PVC單面 涂層制作時，帳篷內(nèi)氣溫的變化曲線。從該圖可以看出，以有機氟做帳篷面料時，帳篷內(nèi)氣 溫明顯高于PVC單面涂層的帳篷，以PVC單面涂層布料做面料的帳篷內(nèi)氣溫有時還低于室 外氣溫，出現(xiàn)“冷室效應(yīng)”。進一步的測試結(jié)果表明，單面PVC面料帳篷的內(nèi)表面溫度比有機 氟面料帳篷更低，且低的程度比氣溫低的程度更明顯，導(dǎo)致在單面PVC面料帳篷中的寒冷 感更顯著。接著進行不同材質(zhì)的蓬圍面料對帳篷防熱性能的影響實驗，該實驗其他條件與不 同材質(zhì)的面料對帳篷保溫性能的影響實驗相同，唯一不同是在白天進行，實驗結(jié)果如圖16 所示，圖中，橫坐標對應(yīng)不同時刻，縱坐標表示溫度。幾條曲線分別是以有機氟、單面PVC涂 層布做面料時帳篷的內(nèi)氣溫和內(nèi)表面溫度、室外空氣溫度。從該圖可以看出1)以有機氟做面料時，帳篷內(nèi)氣溫明顯低于PVC單面涂層的帳篷；2)以有機氟做面料時，帳篷內(nèi)表面溫度明顯低于PVC單面涂層的帳篷；3)以有機氟做面料的帳篷，“溫室效應(yīng)”得到有效削弱，室內(nèi)氣溫和內(nèi)表面溫度更 低，熱天更涼爽。通過以上兩個實驗可以看出，當(dāng)帳篷結(jié)構(gòu)、形式、尺寸參數(shù)和其它材質(zhì)都相同，僅 帳篷面料材質(zhì)不同時，兩種帳篷在夜間寒冷時的保溫性能和白天太陽輻射強烈時的防熱 性能存在明顯的差異。進一步的測試發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致上述現(xiàn)象的主要原因是兩種材質(zhì)的導(dǎo)熱 系數(shù)不同，單面PVC涂層布料導(dǎo)熱系數(shù)約為0. 068ff/m°C，而有機氟防水透氣帆布的導(dǎo)熱系 數(shù)約為0. 048ff/m°C ；其它面料材質(zhì)的帳篷對比測試也證實，選擇導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料作外 帳篷面料，對改善帳篷的保溫、防熱性能都是有利的。據(jù)此，本實用新型采用導(dǎo)熱系數(shù)為 0. 042 0. 055W/m°C的有機氟面料作為游牧帳篷的帳篷面料。為了確定游牧帳篷的面料顏色范圍，需進行不同顏色的面料對帳篷保溫性能的 影響實驗，該實驗在夜晚進行，且?guī)づ衿渌麠l件相同，只有面料顏色不同，為了排除其它因
9素的影響，實驗時側(cè)窗和天窗均全部關(guān)閉，實驗結(jié)果如圖17所示，圖中，橫坐標對應(yīng)不同時 刻，縱坐標表示溫度。幾條曲線分別代表帳篷面料顏色為純白色、灰白色、深灰色、藍色時帳 篷的內(nèi)氣溫、室外空氣溫度。從該圖可以看出1)帳篷面料的顏色越淺，帳篷內(nèi)的氣溫越高，保溫性越好；2)純白色最好，藍色是這幾個顏色中最差的，“冷室效應(yīng)”最明顯；3)進一步的測試結(jié)果表明，淺色面料帳篷的內(nèi)表面溫度比深色面料帳篷更高，且 高的程度比氣溫高的程度更明顯，導(dǎo)致在淺色面料帳篷中的溫暖感更顯著。最后進行的是不同顏色的面料對帳篷防熱性能的影響實驗，該實驗其他條件與不 同顏色對帳篷保溫性能的影響實驗相同，唯一不同是在白天進行，實驗結(jié)果如圖18所示， 圖中，橫坐標對應(yīng)不同時刻，縱坐標表示溫度。幾條曲線分別代表帳篷面料顏色為純白色、 灰白色、深灰色、藍色時帳篷的內(nèi)氣溫、室外空氣溫度。從該圖可以看出帳篷面料的顏色越淺，帳篷內(nèi)的氣溫越低，隔熱性越好；純白色 最好，藍色是這幾個顏色中最差的。測試結(jié)果還表明，淺色面料帳篷的內(nèi)表面溫度比深色面 料帳篷更低，且低的程度比氣溫低的程度更明顯，在淺色面料帳篷中的涼爽感更顯著。由 此可見，從改善游牧帳篷的保溫和防熱性能角度，外層面料的顏色取向是一致的，宜選淺色調(diào)。通過進一步的實驗測試發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致上述現(xiàn)象的主要原因是不同顏色的面料對于輻 射波的反射率和吸收率不同，淺色面料的反射率高而吸收率低。白天，太陽輻射熱量照射在 帳篷外表面，淺色面料把大部分熱量反射走了，被面料吸收的少，所以帳篷內(nèi)表面和篷內(nèi)氣 溫都較低，深色面料吸收的多、反射走的少，故而帳篷內(nèi)表面和篷內(nèi)氣溫都較高；夜晚，天空 冷輻射照射在帳篷外表面，淺色面料把大部分冷量反射走了，被帳篷吸收的少，篷內(nèi)溫度較 高，深色面料吸收的多、反射走的少，篷內(nèi)溫度較低。據(jù)此可以得出，游牧帳篷的面料顏色優(yōu)先采用純白色或淺灰白色；帳篷面料應(yīng)經(jīng) 常進行自潔、防污、色牢處理，以免在使用過程中灰污使面料顏色變深；帳篷外層設(shè)計的深 色裝飾性色條(塊)和印制的民族特色的深色圖案的著色面積應(yīng)控制在整個帳篷外表面積 的20%以內(nèi)，以免對帳篷的保溫、防熱性能造成明顯的不利影響。以上根據(jù)科學(xué)測試與研究提出的篷圍設(shè)計優(yōu)化參數(shù)、面料材質(zhì)導(dǎo)熱性能范圍和優(yōu) 先選擇的面料顏色，是從帳篷的通風(fēng)、排熱、排煙、保溫、隔熱等技術(shù)指標角度進行的優(yōu)化， 而游牧帳篷還需綜合考慮牧民的經(jīng)濟承受能力、民族風(fēng)俗習(xí)慣等，故可利用本實用新型的 核心技術(shù)進行技術(shù)、經(jīng)濟、人文等綜合比較，實際可不完全局限于上述范圍；只要帳篷在某 一方面具有所述特征的都應(yīng)該屬于本實用新型的保護范圍。本實用新型主要針對草原上牧民所使用的游牧帳篷，但并不局限于游牧帳篷，也 可應(yīng)用于其他領(lǐng)域的帳篷，在此不一一敘述。如上所述，便可較好的實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷，主要由支桿、以及設(shè)置在支桿上的篷圍和外頂(7)構(gòu)成，篷圍包括側(cè)圍(2)和篷頂(3)，所述側(cè)圍(2)上設(shè)置有側(cè)窗洞(4)，其特征在于，所述側(cè)窗洞(4)與篷圍的面積比為0.04～0.12。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷，其特征在于，所述側(cè)窗洞 (4)與篷圍的面積比為0.08。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷，其特征在于，所述篷頂(3) 還設(shè)置有天窗洞(5)，天窗洞(5)與篷圍的面積比為0.006 0.018。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種保溫型游牧帳篷，其特征在于，所述天窗洞(5)與篷圍的 面積比為0.012。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷，其特征在于，所述側(cè)窗洞 (4)和天窗洞(5)上均設(shè)置有窗簾(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷，其特征在于，所述外頂(7) 設(shè)置在篷頂(3)的上端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷，其特征在于，所述外頂(7) 與篷頂(3)的平均間距為150 300mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷，其特征在于，所述帶外頂 的支桿式輕便型游牧帳篷采用導(dǎo)熱系數(shù)為0. 042 0. 055W/m°C的有機氟防水透氣性面料 制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷，其特征在于，所述帶外頂 的支桿式輕便型游牧帳篷的面料顏色為純白色或淺灰白色。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷，其特征在于，所述篷圍和 外頂上設(shè)置有用于煙囪穿過的煙囪口(8)，煙囪與篷圍及外頂?shù)慕佑|部位周邊采用石棉板 或石棉布做阻燃防火處理。
專利摘要本實用新型公開了一種帶外頂?shù)闹U式輕便型游牧帳篷。該支桿式輕便型游牧帳篷主要由支桿、以及設(shè)置在支桿上的篷圍構(gòu)成，篷圍包括側(cè)圍和篷頂，側(cè)圍和篷頂分別設(shè)置有側(cè)窗洞和天窗洞，側(cè)窗洞與篷圍的面積比為0.04～0.12，天窗洞與篷圍的面積比為0.006～0.018；篷頂?shù)纳隙诉€設(shè)有外頂，平均間距為150～300mm；帳篷采用導(dǎo)熱系數(shù)為0.042～0.055W/m℃的純白色或淺灰白色有機氟防水透氣性面料制成。本實用新型實現(xiàn)了輕便型游牧帳篷在防熱、通風(fēng)和排煙等功能方面進行根本的改善；削弱了帳篷的“溫室效應(yīng)”和“冷室效應(yīng)”；增加了帳篷的隔熱和保溫性能，提高牧民在游牧期間的生活居住品質(zhì)。
文檔編號E04H15/02GK201605873SQ20092008249
公開日2010年10月13日 申請日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者孔川, 敬成君, 楊祖貴, 王濤, 袁琦, 黃鷺紅, 龍恩深 申請人:四川大學(xué)