一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)，本體為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上部罩設(shè)有充氣膜做為頂蓋，充氣膜內(nèi)穿設(shè)有肋帶進(jìn)行支撐，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上周圈設(shè)有維護(hù)墻，充氣膜固定在維護(hù)墻上，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上周圈還設(shè)有發(fā)電設(shè)施，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的內(nèi)部從上至下依次設(shè)置有數(shù)節(jié)階梯式環(huán)狀平地，環(huán)狀平地上設(shè)置有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)、居住區(qū)、服務(wù)區(qū)、商業(yè)區(qū)、污水和垃圾處理區(qū)、文化區(qū)、綠化區(qū)、備用發(fā)電設(shè)施和休閑娛樂區(qū)，維護(hù)墻上設(shè)置有出入口，有益效果：結(jié)構(gòu)新穎，能夠達(dá)到資源的合理整合與節(jié)能效果，是一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度充氣膜結(jié)構(gòu)，具有廣泛的推廣使用價(jià)值。
【專利說(shuō)明】一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種膜結(jié)構(gòu)，特別涉及一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，建筑領(lǐng)域上的膜結(jié)構(gòu)主要有張拉式膜結(jié)構(gòu)、充氣式膜結(jié)構(gòu)和支承式膜結(jié)構(gòu)三種形式，其中，張拉式膜結(jié)構(gòu)由膜材、鋼索及支柱構(gòu)成，利用鋼索與支柱在膜材中導(dǎo)入張力以達(dá)到穩(wěn)定的形式，既可用于小品景觀，也可應(yīng)用于大跨度建筑；充氣式膜結(jié)構(gòu)是將膜材固定于建筑豎向構(gòu)件周邊，密封后增大建筑內(nèi)部氣壓，依靠膜材內(nèi)外部的壓力差支承膜結(jié)構(gòu)的自重及作用于膜表面的外部荷載；支承式膜結(jié)構(gòu)以鋼構(gòu)或是集成材構(gòu)成的屋頂骨架，在其上方張拉膜材的構(gòu)造形式，下部支撐結(jié)構(gòu)安定性高，因大跨度膜穹頂造型單調(diào)，開口部不易受限制，且經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，廣泛適用于任何大、小規(guī)模的空間。前述這些膜結(jié)構(gòu)普遍存在著建筑群中空間的極大浪費(fèi)，沒有達(dá)到資源的合理整合與節(jié)能效果，更沒有營(yíng)造一個(gè)生態(tài)自平衡系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的為了解決現(xiàn)有的膜結(jié)構(gòu)中浪費(fèi)空間、沒有達(dá)到資源的合理整合與節(jié)能效果以及沒有營(yíng)造一個(gè)生態(tài)自平衡系統(tǒng)的問題而提供的一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)。
[0004]本實(shí)用新型所述的一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)的本體為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上部罩設(shè)有充氣膜做為頂蓋，充氣膜內(nèi)穿設(shè)有肋帶進(jìn)行支撐，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上周圈設(shè)有維護(hù)墻，充氣膜固定在維護(hù)墻上，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上周圈還設(shè)有發(fā)電設(shè)施，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的內(nèi)部從上至下依次設(shè)置有數(shù)節(jié)階梯式環(huán)狀平地，環(huán)狀平地上設(shè)置有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)、居住區(qū)、服務(wù)區(qū)、商業(yè)區(qū)、污水和垃圾處理區(qū)、文化區(qū)、綠化區(qū)、備用發(fā)電設(shè)施和休閑娛樂區(qū)，維護(hù)墻上設(shè)置有出入口。
[0005]充氣膜連接有送風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)與充氣膜連接的管路上設(shè)有第一電磁閥，送風(fēng)機(jī)連接有除濕機(jī)，充氣膜連接有內(nèi)壓測(cè)定儀，充氣膜的一端設(shè)有排氣管，排氣管上設(shè)有第二電磁閥，送風(fēng)機(jī)、第一電磁閥、除濕機(jī)、內(nèi)壓測(cè)定儀和第二電磁閥均與控制箱連接，控制箱控制送風(fēng)機(jī)、第一電磁閥、除濕機(jī)、內(nèi)壓測(cè)定儀和第二電磁閥的工作，控制箱上還連接有測(cè)雪計(jì)和風(fēng)速計(jì)。
[0006]充氣膜為ETFT氟樹脂薄膜，支撐充氣膜的肋帶為碳纖維或玻璃纖維制成。
[0007]發(fā)電設(shè)施為風(fēng)力發(fā)電裝置或太陽(yáng)能發(fā)電裝置。
[0008]農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)設(shè)置在內(nèi)凹結(jié)構(gòu)內(nèi)上部的階梯狀平地上，居住區(qū)設(shè)置在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)的下方，服務(wù)區(qū)設(shè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)的一側(cè)，商業(yè)區(qū)設(shè)在服務(wù)區(qū)的下方，污水和垃圾處理區(qū)設(shè)在商業(yè)區(qū)的下方，綠化區(qū)設(shè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)對(duì)應(yīng)的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)內(nèi)上部的階梯狀平地上，文化區(qū)設(shè)在綠化區(qū)的下方，備用發(fā)電設(shè)施設(shè)在內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的底部，休閑娛樂區(qū)設(shè)在綠化區(qū)的一側(cè)，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的底部設(shè)有集水系統(tǒng)。
[0009]服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)有蓄電站、電解水科研站、灌溉控制系統(tǒng)、氣壓監(jiān)測(cè)站和供電系統(tǒng)。
[0010]備用發(fā)電設(shè)施為小型核電站。
[0011]上述設(shè)備均為現(xiàn)有設(shè)備的組裝，因此，具體型號(hào)和規(guī)格沒有進(jìn)一步進(jìn)行贅述。
[0012]本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理:
[0013]首先，因地制宜，利用礦坑、盆地或低洼地帶進(jìn)行內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的建設(shè)，采用罩設(shè)透光性好的大跨度彈性充氣膜覆蓋與外界隔絕，為了使其強(qiáng)度得到保障，在充氣膜內(nèi)部加入玻璃纖維或者碳纖維形成肋帶，使其具有良好的整體性與穩(wěn)定性，充氣膜用ETFT氟樹脂薄膜做成，使膜結(jié)構(gòu)能夠承受風(fēng)荷載、雪荷載、預(yù)張力、自重、施工荷載等多項(xiàng)荷載，充氣膜連接有送風(fēng)機(jī)和除濕機(jī)，還連接有內(nèi)壓測(cè)定儀和排氣管，送風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、內(nèi)壓測(cè)定儀和排氣管均由控制箱控制工作，根據(jù)運(yùn)行情況，控制箱能夠自動(dòng)控制充氣膜內(nèi)的壓力，控制箱還連接有風(fēng)速計(jì)和測(cè)雪計(jì)等檢測(cè)設(shè)備，能夠做到及時(shí)監(jiān)測(cè)、及時(shí)調(diào)節(jié)，以保證充氣膜正常工作狀態(tài)。
[0014]內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置階梯式平地，各個(gè)階梯段次第排列，建筑物直接坐落在每一個(gè)階梯段的平地上，可大大縮小建筑間距，減少空間的浪費(fèi)，使太陽(yáng)能得到充分利用；外部設(shè)置太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電設(shè)施為內(nèi)部各系統(tǒng)提供能源(如附圖3所示)，核能作為輔助能源；綠色植物以農(nóng)作物和雨林為主，為居民提供食物保障與氧氣來(lái)源；空氣循環(huán)系統(tǒng)增加了氣體平衡補(bǔ)充裝置，即當(dāng)檢測(cè)到空氣中氧氣含量不足時(shí)，及時(shí)通過(guò)電解水來(lái)補(bǔ)充，同時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)物氫氣又是清潔能源，環(huán)保且對(duì)環(huán)境無(wú)碳排放(如附圖4所示)；同時(shí)利用系統(tǒng)環(huán)境內(nèi)的冷熱溫差，產(chǎn)生局部對(duì)流促進(jìn)循環(huán)；系統(tǒng)產(chǎn)生的污水通過(guò)生物凈化方式初步凈化為中水，用以農(nóng)業(yè)灌溉，通過(guò)蒸發(fā)與植物蒸騰作用，到達(dá)頂部膜結(jié)構(gòu)處冷凝收集得到凈化，或在上空以降雨的形式回歸循環(huán)(如附圖5所示)。廢物中的有機(jī)物以沼氣生物發(fā)酵變?yōu)橛袡C(jī)肥料，難以處理部分粉碎后做其他用途(如附圖6所示)。內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上周圈設(shè)有一定高度的圍護(hù)墻，膜結(jié)構(gòu)固定于其上；同時(shí)設(shè)有出入口，滿足與外界交通需要，并有緩沖區(qū)，防止內(nèi)部空氣泄漏。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果:
[0016]結(jié)構(gòu)新穎，各功能區(qū)的內(nèi)部空間緊湊，不浪費(fèi)空間，能夠達(dá)到資源的合理整合與節(jié)能效果，是一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度充氣膜結(jié)構(gòu)。ETFE充氣膜透光性、耐候性和環(huán)境適應(yīng)能力良好，充氣膜加入碳纖維或玻璃纖維形成肋帶使其具有良好的整體性與穩(wěn)定性，具有廣泛的推廣使用價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2充氣膜工作系統(tǒng)示意圖。
[0019]圖3為系統(tǒng)能量循環(huán)示意圖。
[0020]圖4為系統(tǒng)氣體循環(huán)示意圖。
[0021]圖5為系統(tǒng)水循環(huán)示意圖。
[0022]圖6為系統(tǒng)廢物循環(huán)示意圖。
[0023]1、本體2、充氣膜3、維護(hù)墻4、發(fā)電設(shè)施5、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)[0024]6、居住區(qū)7、服務(wù)區(qū)8、商業(yè)區(qū)9、污水和垃圾處理區(qū)
[0025]10、文化區(qū)11、綠化區(qū)12、備用發(fā)電設(shè)施13、休閑娛樂區(qū)
[0026]14、出入口 20、送風(fēng)機(jī)21、管路22、第一電磁閥
[0027]23、除濕機(jī)24、內(nèi)壓測(cè)定儀25、排氣管26、第二電磁閥
[0028]27、控制箱28、測(cè)雪計(jì)29、風(fēng)速計(jì)30、集水系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]請(qǐng)參閱圖1、圖2所示:
[0030]本實(shí)用新型所述的一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)的本體I為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上部罩設(shè)有充氣膜2做為頂蓋，充氣膜2內(nèi)穿設(shè)有肋帶進(jìn)行支撐，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上周圈設(shè)有維護(hù)墻3，充氣膜2固定在維護(hù)墻3上，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上周圈還設(shè)有發(fā)電設(shè)施4，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的內(nèi)部從上至下依次設(shè)置有數(shù)節(jié)階梯式環(huán)狀平地，環(huán)狀平地上設(shè)置有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)
5、居住區(qū)6、服務(wù)區(qū)7、商業(yè)區(qū)8、污水和垃圾處理區(qū)9、文化區(qū)10、綠化區(qū)11、備用發(fā)電設(shè)施12和休閑娛樂區(qū)13，維護(hù)墻3上設(shè)置有出入口 14。
[0031]充氣膜2連接有送風(fēng)機(jī)20，送風(fēng)機(jī)20與充氣膜2連接的管路21上設(shè)有第一電磁閥22，送風(fēng)機(jī)20連接有除濕機(jī)23，充氣膜2連接有內(nèi)壓測(cè)定儀24，充氣膜2的一端設(shè)有排氣管25,排氣管25上設(shè)有第二電磁閥26,送風(fēng)機(jī)20、第一電磁閥22、除濕機(jī)23、內(nèi)壓測(cè)定儀24和第二電磁閥26均與控制箱27連接，控制箱27控制送風(fēng)機(jī)20、第一電磁閥22、除濕機(jī)23、內(nèi)壓測(cè)定儀24和第二電磁閥26的工作，控制箱27上還連接有測(cè)雪計(jì)28和風(fēng)速計(jì)29。
[0032]充氣膜2為ETFT氟樹脂薄膜，支撐充氣膜2的肋帶為碳纖維或玻璃纖維制成。
[0033]發(fā)電設(shè)施4為風(fēng)力發(fā)電裝置或太陽(yáng)能發(fā)電裝置。
[0034]農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)5設(shè)置在內(nèi)凹結(jié)構(gòu)內(nèi)上部的階梯狀平地上，居住區(qū)6設(shè)置在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)5的下方，服務(wù)區(qū)7設(shè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)5的一側(cè)，商業(yè)區(qū)8設(shè)在服務(wù)區(qū)7的下方，污水和垃圾處理區(qū)9設(shè)在商業(yè)區(qū)8的下方，綠化區(qū)11設(shè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)5對(duì)應(yīng)的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)內(nèi)上部的階梯狀平地上，文化區(qū)10設(shè)在綠化區(qū)11的下方，備用發(fā)電設(shè)施12設(shè)在內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的底部，休閑娛樂區(qū)13設(shè)在綠化區(qū)11的一側(cè)，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的底部設(shè)有集水系統(tǒng)30。
[0035]服務(wù)區(qū)7內(nèi)設(shè)有蓄電站、電解水科研站、灌溉控制系統(tǒng)、氣壓監(jiān)測(cè)站和供電系統(tǒng)。
[0036]備用發(fā)電設(shè)施12為小型核電站。
[0037]上述設(shè)備均為現(xiàn)有設(shè)備的組裝，因此，具體型號(hào)和規(guī)格沒有進(jìn)一步進(jìn)行贅述。
【權(quán)利要求】
1.一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)，其特征在于:本體為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上部罩設(shè)有充氣膜做為頂蓋，充氣膜內(nèi)穿設(shè)有肋帶進(jìn)行支撐，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上周圈設(shè)有維護(hù)墻，充氣膜固定在維護(hù)墻上，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上周圈還設(shè)有發(fā)電設(shè)施，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的內(nèi)部從上至下依次設(shè)置有數(shù)節(jié)階梯式環(huán)狀平地，環(huán)狀平地上設(shè)置有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)、居住區(qū)、服務(wù)區(qū)、商業(yè)區(qū)、污水和垃圾處理區(qū)、文化區(qū)、綠化區(qū)、備用發(fā)電設(shè)施和休閑娛樂區(qū)，維護(hù)墻上設(shè)置有出入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的充氣膜連接有送風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)與充氣膜連接的管路上設(shè)有第一電磁閥，送風(fēng)機(jī)連接有除濕機(jī)，充氣膜連接有內(nèi)壓測(cè)定儀，充氣膜的一端設(shè)有排氣管，排氣管上設(shè)有第二電磁閥，送風(fēng)機(jī)、第一電磁閥、除濕機(jī)、內(nèi)壓測(cè)定儀和第二電磁閥均與控制箱連接，控制箱控制送風(fēng)機(jī)、第一電磁閥、除濕機(jī)、內(nèi)壓測(cè)定儀和第二電磁閥的工作，控制箱上還連接有測(cè)雪計(jì)和風(fēng)速計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的充氣膜為ETFT氟樹脂薄膜，支撐充氣膜的肋帶為碳纖維或玻璃纖維制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的發(fā)電設(shè)施為風(fēng)力發(fā)電裝置或太陽(yáng)能發(fā)電裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)設(shè)置在內(nèi)凹結(jié)構(gòu)內(nèi)上部的階梯狀平地上，居住區(qū)設(shè)置在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)的下方，服務(wù)區(qū)設(shè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)的一側(cè)，商業(yè)區(qū)設(shè)在服務(wù)區(qū)的下方，污水和垃圾處理區(qū)設(shè)在商業(yè)區(qū)的下方，綠化區(qū)設(shè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)對(duì)應(yīng)的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)內(nèi)上部的階梯狀平地上，文化區(qū)設(shè)在綠化區(qū)的下方，備用發(fā)電設(shè)施設(shè)在內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的底部，休閑娛樂區(qū)設(shè)在綠化區(qū)的一側(cè)，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的底部設(shè)有集水系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)有蓄電站、電解水科研站、灌溉控制系統(tǒng)、氣壓監(jiān)測(cè)站和供電系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有生態(tài)自平衡功能的大跨度膜結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的備用發(fā)電設(shè)施為小型核電站。
【文檔編號(hào)】E04B1/342GK203782877SQ201420085309
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】曹寶珠, 李艷榮, 劉子健, 黃偉東, 張楊, 段文峰, 蔡斌, 許海雄 申請(qǐng)人:海南大學(xué)