一種氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，它由氣柱結(jié)構(gòu)、底座、其它建筑與空間結(jié)構(gòu)部件、供氣系統(tǒng)等組成，其利用高壓、較高壓的氣柱結(jié)構(gòu)做為建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的全部或部分骨架，同時采用全開放、半開放等的總體結(jié)構(gòu)形式，使建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在具有所需的隔護(hù)等能力的同時，實現(xiàn)高空化、大體積化與高機(jī)動性、高經(jīng)濟(jì)性的完整統(tǒng)一。
【專利說明】一種氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]屬于建筑與空間結(jié)構(gòu)設(shè)置 。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的充氣城堡、氣模建筑、充氣拱門等已較好地實現(xiàn)了利用氣壓差建設(shè)人造空間的目的，但其均采用低壓式充氣結(jié)構(gòu)并有其相應(yīng)的不足:如低壓氣柱需要更大的橫截面積才能提供相應(yīng)的結(jié)構(gòu)力量，從而占用大的體積與空間，更無法增強(qiáng)抗風(fēng)能力，也難以提供更高的建筑形式與空間結(jié)構(gòu)，未能將氣柱式建筑可高度機(jī)動靈活等的優(yōu)越性充分發(fā)揮出來。
[0003]發(fā)明創(chuàng)造的目的
[0004]本發(fā)明的目的是要使建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在具有所需的相應(yīng)功能的同時，可更好地實現(xiàn)大型化、高空化與機(jī)動化的完整統(tǒng)一。
[0005]技術(shù)方案及有益效果
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:利用高壓、較高壓的氣柱結(jié)構(gòu)做為建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的全部或部分骨架，同時采用全開放、半開放等的總體結(jié)構(gòu)形式，使建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在具有所需的隔護(hù)能力的同時，實現(xiàn)高空化、大體積化與高機(jī)動性、高經(jīng)濟(jì)性的完整統(tǒng)
O
[0007]它可以由氣柱骨架結(jié)構(gòu)、底座、其它建筑與空間結(jié)構(gòu)部件、供氣系統(tǒng)等組成，高壓、較高壓的氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)處于底座系統(tǒng)(2)之上，氣泵及其它供氣系統(tǒng)直接與氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)相連接或通過底座系統(tǒng)(2)與氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)相連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]如說明書附圖1-12中所示的情況:
[0009]附圖la、附圖lb、附圖1c分別為一種無具體防護(hù)構(gòu)件的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的主視圖、俯視圖與左視圖。
[0010]附圖2a、附圖2b、附圖2c分別為一種外附網(wǎng)式防護(hù)構(gòu)件的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的主視圖、俯視圖與左視圖。
[0011]附圖3a、附圖3b、附圖3c分別為一種內(nèi)襯網(wǎng)式防護(hù)構(gòu)件的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的主視圖、俯視圖與左視圖。
[0012]附圖4展示的是一種具有煙囪式氣流拔升通道的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
[0013]附圖5展示的是同時含有大小氣柱骨架結(jié)構(gòu)及護(hù)網(wǎng)的系統(tǒng)的局部結(jié)構(gòu)的情況。
[0014]附圖6、7均展示的是可采用的傘落式安全與防護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的俯視圖。
[0015]附圖8展示的是具有防落結(jié)構(gòu)設(shè)置的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
[0016]附圖9展示的是具有氣柱式底座的抗震建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
[0017]附圖10a、附圖10b、附圖1Oc分別為一種帶氣柱保壓收放系統(tǒng)的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的主視圖、左視圖及氣柱保壓收放系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)的放大圖。[0018]附圖11a、附圖lib、附圖1lc分別為一種帶氣柱保壓收放系統(tǒng)及聯(lián)動防護(hù)結(jié)構(gòu)的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的主視圖、左視圖及氣柱保壓收放系統(tǒng)等的部分結(jié)構(gòu)的放大圖。
[0019]附圖12a、附圖12b分別為具有三級舉升與工作平臺的氣柱骨架式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的收伏狀態(tài)圖與展開矗立狀態(tài)圖。
【具體實施方式】
[0020]下面從多個方面對本發(fā)明所述的建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的【具體實施方式】、具體結(jié)構(gòu)情況等進(jìn)行分別闡述:
[0021](一)
[0022]根據(jù)需要可以以與氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)相連接的網(wǎng)式、膜式、板式防護(hù)構(gòu)件(3)做為建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的部分或全部防護(hù)結(jié)構(gòu)；(如附圖2、3等中所示)。
[0023]根據(jù)需要可采用只頂部封閉、其它部分或完全敞開或僅以攔網(wǎng)隔護(hù)或只作較小的部分封閉式隔護(hù)處理，從而使建筑結(jié)構(gòu)簡化、成本降低、抗風(fēng)能力明顯增強(qiáng)。
[0024]根據(jù)需要可采用在較大面積的只上頂封閉式隔護(hù)的建筑體的下部設(shè)置較小面積的特殊封閉空間，該特殊封閉空間可為各種全封閉的結(jié)構(gòu)，也可為局部全封閉、或只以隔網(wǎng)進(jìn)行封閉。
[0025]根據(jù)需要在氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上可設(shè)置具有一定高度的煙囪式氣流拔升通道(7)，以使氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)具有好的自然通風(fēng)能力。(如附圖4中所示)。
[0026]( 二 )
[0027]根據(jù)需要建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)所設(shè)的頂部網(wǎng)式防護(hù)構(gòu)件(3)可搭附于氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)之上。(如附圖2等中所示)。
[0028]根據(jù)需要建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)所設(shè)的頂部網(wǎng)式防護(hù)構(gòu)件(3)也可掛處于氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)之下，這樣可使氣柱骨架免受體育比賽用球等的直接沖擊，從而延長氣柱的使用壽命；側(cè)壁網(wǎng)式防護(hù)構(gòu)件(3)也可垂掛于側(cè)壁氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)的內(nèi)側(cè)、并可離開氣柱一定距離，同樣可對側(cè)壁氣柱骨架結(jié)構(gòu)⑴產(chǎn)生保護(hù)作用。(如附圖3中所示)。
[0029]根據(jù)需要?dú)庵羌芙Y(jié)構(gòu)(I)可為縱橫交錯的空間網(wǎng)狀形式，在大的氣柱骨架(I)之間可再設(shè)小的氣柱骨架結(jié)構(gòu)(4)。(如附圖5中所示)。
[0030]根據(jù)需要大氣柱骨架(I)之間、小氣柱骨架(4)之間以及大氣柱骨架(I)與小氣柱骨架(4)之間的內(nèi)部氣道可適方便、可靠及安全的綜合考慮，或全部相互聯(lián)通、或分為若干相互獨(dú)立的氣道聯(lián)通系統(tǒng)與供氣系統(tǒng)。
[0031]根據(jù)需要可設(shè)傘落式安全與防護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng):在氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的頂部可設(shè)面積較大的輕質(zhì)膜面結(jié)構(gòu)6，輕質(zhì)膜面結(jié)構(gòu)6即可具有防雨防曬的功能，在系統(tǒng)收落、氣柱骨架突然失效等情況下還可以象降落傘那樣大大降低相關(guān)結(jié)構(gòu)的下落速度，從而保護(hù)相關(guān)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)。(如附圖6、7中所示)。
[0032](三)
[0033]根據(jù)需要可設(shè)具有適宜高度的剛性或具有更高保證性的獨(dú)立的氣柱式及其它形式的防落結(jié)構(gòu)(5)，通過直接連接、頂托及其它適宜方法，防落結(jié)構(gòu)(5)可將嚴(yán)重漏氣、降壓失效的氣柱式骨架結(jié)構(gòu)(I)及其所連接的網(wǎng)式、膜式、板式防護(hù)構(gòu)件(3)限制在一定的高度與空間位置上，從而對整個氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及其內(nèi)部的人員與設(shè)施構(gòu)成有效的保護(hù)。(如附圖8中所示)。
[0034]具有相對獨(dú)立功能的防落結(jié)構(gòu)(5)在正常情況下亦可與氣柱式骨架結(jié)構(gòu)(I) 一起共同強(qiáng)化整個系統(tǒng)的骨架體系、優(yōu)化骨架的結(jié)構(gòu)與布局，同時保證整個系統(tǒng)裝拆使用的高度靈活性。
[0035](四)
[0036]根據(jù)需要?dú)庵浇ㄖc結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的內(nèi)部可設(shè)有剛性的部分建筑結(jié)構(gòu)、剛性的完整建筑體乃至建筑群，通過采用適宜的氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)及與氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)相連接的網(wǎng)式、膜式及板式防護(hù)構(gòu)件(3)可對上述相應(yīng)的剛性建筑系統(tǒng)進(jìn)行或長久或季節(jié)性或臨時性的防護(hù)。
[0037](五)
[0038]根據(jù)需要?dú)庵浇ㄖc結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的底座部分可采用可水平旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)形式，底座之上的氣柱骨架及氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可隨其底座一起旋轉(zhuǎn)，從而使其可隨日照角度等的變化而改變朝向，以實現(xiàn)建筑內(nèi)部獲得更強(qiáng)或更少的日照，同時也可獲得更好的抗風(fēng)等能力。
[0039](六)
[0040]氣柱式建筑與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)也可做為剛性及其它形式的建筑體(8)的氣柱式底座或底層建筑，從而大大提高整個建筑系統(tǒng)的抗震能力。
[0041]氣柱式底座可由上部的公共氣囊(9)和下部的諸多分子氣柱(10)共同構(gòu)成，各分子氣柱既均可只具有與公共氣囊(9)相連通的開放式分子氣囊，也可均只具有完全獨(dú)立封閉的封閉式分子氣囊，還可同時采用上述兩種形式的分子氣囊從而構(gòu)成復(fù)合的分子氣囊的結(jié)構(gòu)形式。(如附圖9中所示)。
[0042]面對地震等造成的地面豎向起伏震動，各分子氣柱(10)與公共氣囊(9) 一起，可大大減弱地震等對建筑主體的顛動與豎直沖擊。
[0043]一方面與地面直接接觸的各分子氣柱(10)首先會發(fā)生形狀、容積及壓力的變化并減弱和吸收沖擊能量，另一方面，通過各分子氣柱(10)的傳遞作用地震也將對公共氣囊
(9)同時產(chǎn)生沖擊，并也使公共氣囊(9)發(fā)生相應(yīng)的形狀、容積及壓力的變化，從而也可使沖擊能量被進(jìn)一步吸收、震動被進(jìn)一步減弱。
[0044]當(dāng)?shù)卣鸬仍斐傻孛鏅M向搖擺晃動時，由于公共氣囊(9)下面的眾多分子氣柱(10)的單個的水平截面積均可較小，故各分子氣柱(10)的下端均可發(fā)生與所接觸地面相協(xié)同的擺轉(zhuǎn)與晃動，而與公共氣囊(9)相連接的各分子氣柱(10)的上端則可基本不發(fā)生水平方向上的變位移動，從而也使其上的整個公共氣囊(9)以及更上面的建筑體(8)等空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)基本不發(fā)生水平方向上的晃動與移動，使整個建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)具有更強(qiáng)的抗震等能力。
[0045](七)
[0046]氣柱式建筑與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中可設(shè)氣柱保壓收放系統(tǒng)，氣柱保壓收放系統(tǒng)可由滾輪
(11)及其它適宜形式的可保壓收放氣帶的氣帶收導(dǎo)結(jié)構(gòu)，卷輪(12)及其它適宜形式的氣帶儲放結(jié)構(gòu)，氣壓能量回收系統(tǒng)、動力系統(tǒng)及其它結(jié)構(gòu)系統(tǒng)所構(gòu)成；(如附圖10、11中所示)O[0047]氣柱骨架結(jié)構(gòu)的可保壓收放的充氣管帶——保壓收放氣帶(13)可以以盤卷于卷輪(12)的形式收儲于氣帶儲放結(jié)構(gòu)之中、保壓收放氣帶(13)通過滾輪(11)及其它適宜形式的氣帶收導(dǎo)結(jié)構(gòu)的特定通道收儲與放出，保壓收放氣帶(13)的外端與不需保壓收放的其它氣柱骨架結(jié)構(gòu)的非保壓收放氣帶(14)相連接與聯(lián)通，非保壓收放氣帶(14)與供氣系統(tǒng)及氣壓能量回收系統(tǒng)相聯(lián)通。
[0048]使用中在氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由收伏的狀態(tài)變?yōu)檎归_矗立的狀態(tài)的過程中，供氣系統(tǒng)首先向鋪開等狀態(tài)的不需保壓收放的氣柱骨架結(jié)構(gòu)的非保壓收放氣帶(14)內(nèi)供氣，當(dāng)其內(nèi)部達(dá)到一定的成型壓力并使該部分氣柱骨架結(jié)構(gòu)充分鼓脹撐起后，保壓收放氣帶(13)從氣帶收導(dǎo)結(jié)構(gòu)中緩緩放出，所放出的保壓收放氣帶在供氣壓力的作用下鼓脹撐起，向上運(yùn)動并將非保壓收放氣帶(14)構(gòu)成的氣柱骨架結(jié)構(gòu)一同舉起和引向設(shè)定方向，直至整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)達(dá)到所需的高度與位置。
[0049]在氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由展開矗立的狀態(tài)變?yōu)槭辗臓顟B(tài)的過程中，
[0050]一方面整個氣柱骨架結(jié)構(gòu)內(nèi)的高壓氣體可通過與非保壓收放氣帶(14)相聯(lián)通的氣壓能量回收系統(tǒng)受控排出或直接受控排入大氣環(huán)境中，另一方面，保壓收放氣帶(13)在動力系統(tǒng)的作用下被氣帶收導(dǎo)結(jié)構(gòu)的滾輪(11)和氣帶儲放結(jié)構(gòu)的卷輪(12)等壓癟后以相應(yīng)的速度收入儲備于氣帶儲放結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之中，從而使氣柱保壓收放系統(tǒng)外面的尚未收起的保壓收放氣帶(13)及非保壓收放氣帶(14)中可始終保有所需要的工作壓力，從而確保相對應(yīng)的建筑與空間結(jié)構(gòu)部分始終處于展開、矗立等保形狀態(tài)，并以保形的展開、矗立等狀態(tài)實現(xiàn)高度等的收縮與變化。
[0051]如此，整個建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)將在骨架保壓、系統(tǒng)保形的狀態(tài)下實現(xiàn)升降起落，從而可實現(xiàn)完全沿著特定的空間通道更好、更高也更安全地自由升落起降。
[0052]根據(jù)需要保壓收放氣帶(13)的外緣可設(shè)氣帶連接結(jié)構(gòu)(15)、氣帶連接結(jié)構(gòu)(15)的設(shè)置應(yīng)不妨礙保壓收放氣帶(13)的可靠與高效收儲與放出，其它氣帶等形式的骨架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)等骨架與防護(hù)結(jié)構(gòu)(16)可通過氣帶連接結(jié)構(gòu)(15)與保壓收放氣帶(13)相連接，并可在保壓收放氣帶(13)的收放過程中或以固定相連的形式、或以機(jī)動連接分合的形式與之相聯(lián)動，從而使整個建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的骨架與防護(hù)結(jié)構(gòu)等一起實現(xiàn)保壓與保形狀態(tài)下的可靠、自由與高效的收展、升降與起落。
[0053]根據(jù)需要可同時針對其它骨架與防護(hù)結(jié)構(gòu)(16)設(shè)置相應(yīng)的收儲與展放結(jié)構(gòu)。
[0054]根據(jù)需要可制造和采用設(shè)有金屬及其它適宜形式的增強(qiáng)線乃至增強(qiáng)網(wǎng)的保壓收放氣帶(13),以提高保壓收放氣帶(13)的抗拉強(qiáng)度及抗內(nèi)壓的能力。
[0055]根據(jù)需要可制造和采用設(shè)有橡膠及其它適宜形式的彈變及保護(hù)性好的外緣結(jié)構(gòu)的氣帶收導(dǎo)結(jié)構(gòu)的滾輪(11)和氣帶儲放結(jié)構(gòu)的卷輪(12)，以使保壓收放氣帶(13)在保壓收放過程中不受損害。
[0056]根據(jù)需要利用上述氣柱骨架保壓、建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)保形的收放與升落方式及其設(shè)施系統(tǒng)可制造具有更大高度的煙?、氣塔系統(tǒng)及具有更高舉升能力的舉升系統(tǒng)。
[0057](八)
[0058]可將水泵、氣泵、相關(guān)動力系統(tǒng)、氣柱保壓收放系統(tǒng)、小型蓄水系統(tǒng)舉至高空，從而在相應(yīng)的高度與空間上設(shè)置建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的二級舉升與工作平臺(17)，根據(jù)需要也可建造更高的三級、多級舉升與工作平臺(18)，從而可打造出具有高上高形式的多級供氣、供壓、多級供水、蓄水及多級動力保障的高機(jī)動性的更高的多級氣柱骨架式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，以滿足消防安全、旅游體育、能源生產(chǎn)等的特殊需要。(如附圖12中所示)。
[0059]根據(jù)需要上述兩級、三級、多級氣柱骨架式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的底座系統(tǒng)(2)可與相應(yīng)的舉升與工作平臺整合設(shè)置。
[0060]由于各級舉升與工作平臺上可配置的供氣、供壓、多級供水、蓄水及多級動力所需的氣泵、水泵、電機(jī)及氣柱保壓收放系統(tǒng)均含有不可替代的剛性結(jié)構(gòu)部分，故各級舉升與工作平臺系統(tǒng)均可為含有和占有一定高度的空間及面積的剛性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，從而可一起構(gòu)成具有(可變高的)多級剛性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的多級復(fù)合舉升與工作平臺系統(tǒng)。
[0061]各級舉升與工作平臺系統(tǒng)之間通過可收放氣柱骨架-保壓收放氣帶(13)相連接，氣柱保壓收放系統(tǒng)(19)可設(shè)于各級舉升與工作平臺之上。
[0062]當(dāng)整個多級氣柱骨架式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)處于收伏狀態(tài)時，處于上面一級的舉升與工作平臺系統(tǒng)可像疊落集裝箱式地扣壓在下面一級的舉升與工作平臺系統(tǒng)之上，當(dāng)然可加設(shè)相應(yīng)的鎖扣機(jī)構(gòu)以使連接更可靠；此時各舉升與工作平臺系統(tǒng)之間的可收放氣柱骨架結(jié)構(gòu)一保壓收放氣帶(13)以環(huán)境氣壓的壓力狀態(tài)一內(nèi)部氣體壓力與所處環(huán)境大氣壓力基本相同的狀態(tài)收儲于相應(yīng)的氣柱保壓收放系統(tǒng)之中。
[0063]當(dāng)整個多級氣柱骨架式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由收伏狀態(tài)變?yōu)檎归_矗立的狀態(tài)時，各舉升與工作平臺系統(tǒng)間的保壓收放氣帶(13)在充氣壓力的作用下從相應(yīng)的氣柱保壓收放系統(tǒng)中吐出、鼓脹、撐起、矗立，并以不斷展開及延伸的鼓脹矗立狀態(tài)單獨(dú)或數(shù)柱聯(lián)合地將處于其上面的建筑與空間結(jié)構(gòu)部分舉起，此一過程可以是各級舉升與工作平臺系統(tǒng)同時進(jìn)行的過程，也可以是由上至下或由下至上分級依次進(jìn)行、依次完成的過程。
[0064]根據(jù)需要上述多級氣柱骨架式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上可加設(shè)與多級舉升與工作平臺系統(tǒng)相連接的貫通上下的多級柔性管道、可變的柔性水箱、柔性氣囊等，并可利用它們及相應(yīng)的動力系統(tǒng)將所需壓力的水、氣等流質(zhì)輸送、儲存于高空-超高空的平臺與空間之上。
[0065]根據(jù)需要可以以電機(jī)、繩索等系統(tǒng)將各種流質(zhì)與非流質(zhì)物料提升到高空-超高空平臺之上，也可以采用直升機(jī)、飛艇等空中運(yùn)輸工具實現(xiàn)上述高空-超高空平臺與地面等之間的物流與人流聯(lián)系。
[0066](九)
[0067]根據(jù)需要可使所述建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與房車式系統(tǒng)相結(jié)合，制造出具有更高、更快機(jī)動性能的可移動式的車房一體式的建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，實現(xiàn)小車變大房、小房車變大樓車的跨越。
[0068](十)
[0069]根據(jù)需要可使所述建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與消防車等系統(tǒng)相結(jié)合，制造出具有更高、更快機(jī)動性及更高舉升與投送能力的消防航母等高空、超高空救助與輸送系統(tǒng)，滿足高層、超高層建筑等的消防、安全救援及特殊運(yùn)送等的需要。
【權(quán)利要求】
1.一種氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，它由氣柱結(jié)構(gòu)、底座、其它建筑與空間結(jié)構(gòu)部件、供氣系統(tǒng)等組成，其特征是采用高壓、較高壓氣柱結(jié)構(gòu)做為建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的全部或部分骨架，氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)處于底座系統(tǒng)(2)之上，氣泵及其它供氣系統(tǒng)直接與氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)相連接或通過底座系統(tǒng)(2)與氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其特征是:可采用全開放、半開放的總體結(jié)構(gòu)與布局形式； 根據(jù)需要可采用只頂部封閉、其它部分或完全敞開或僅以攔網(wǎng)隔護(hù)或只作較小的部分封閉式隔護(hù)處理； 根據(jù)需要可以以與氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)相連接的網(wǎng)式、膜式、板式防護(hù)構(gòu)件(3)做為建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的部分或全部防護(hù)結(jié)構(gòu)； 根據(jù)需要可采用在較大面積的只上頂封閉式隔護(hù)的建筑體的下部設(shè)置較小面積的特殊封閉空間，該特殊封閉空間可為各種全封閉的結(jié)構(gòu)，也可為局部全封閉、或只以隔網(wǎng)進(jìn)行封閉； 根據(jù)需要所設(shè)頂部網(wǎng)式防護(hù)構(gòu)件(3)可掛處于氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)之下，側(cè)壁網(wǎng)式防護(hù)構(gòu)件(3)也可垂掛于側(cè)壁氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)的內(nèi)側(cè)、并可離開氣柱一定距離； 根據(jù)需要?dú)庵羌芙Y(jié)構(gòu)(I)可為縱橫交錯的空間網(wǎng)狀形式，在大的氣柱骨架(1)之間可再設(shè)小的氣柱骨架結(jié)構(gòu)(4)； 根據(jù)需要大氣柱骨架(1)之間、小氣柱骨架(4)之間以及大氣柱骨架(1)與小氣柱骨架(4)之間的內(nèi)部氣道可適方便、可靠及安全的綜合考慮，或全部相互聯(lián)通、或分為若干相互獨(dú)立的氣道聯(lián)通系統(tǒng)與供氣系統(tǒng)； 根據(jù)需要可設(shè)傘落式安全與防護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng):在氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的頂部可設(shè)面積較大的輕質(zhì)膜面結(jié)構(gòu)6，輕質(zhì)膜面結(jié)構(gòu)6即可具有防雨防曬的功能，在系統(tǒng)收落、氣柱骨架突然失效等情況下還可以象降落傘那樣大大降低相關(guān)結(jié)構(gòu)的下落速度； 根據(jù)需要在氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上可設(shè)具有一定高度的煙囪式氣流拔升通道⑵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其特征是:可設(shè)具有適宜高度的剛性或具有更高保證性的獨(dú)立的氣柱式及其它形式的防落結(jié)構(gòu)(5)，通過直接連接、頂托及其它適宜方法，防落結(jié)構(gòu)(5)可將嚴(yán)重漏氣、降壓失效的氣柱式骨架結(jié)構(gòu)(I)及其所連接的網(wǎng)式、膜式、板式防護(hù)構(gòu)件(3)限制在一定的高度與空間位置上； 根據(jù)需要具有相對獨(dú)立功能的防落結(jié)構(gòu)(5)在正常情況下亦可與氣柱式骨架結(jié)構(gòu)(I)一起共同強(qiáng)化整個系統(tǒng)的骨架體系、優(yōu)化骨架的結(jié)構(gòu)與布局，同時保證整個系統(tǒng)裝拆使用的高度靈活性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其特征是:其內(nèi)部可設(shè)有剛性的部分建筑結(jié)構(gòu)、剛性的完整建筑體乃至建筑群，通過采用適宜的氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)及與氣柱骨架結(jié)構(gòu)(I)相連接的網(wǎng)式、膜式及板式防護(hù)構(gòu)件(3)可對上述相應(yīng)的剛性建筑系統(tǒng)進(jìn)行或長久或季節(jié)性或臨時性的防護(hù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其特征是:其底座部分采用可水平旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)形式，底座之上的氣柱骨架及氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可隨其底座一起旋轉(zhuǎn)，從而使其可隨日照角度等的變化而改變朝向，以實現(xiàn)建筑內(nèi)部獲得更強(qiáng)或更少的日照，同時也可獲得更好的抗風(fēng)等能力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其特征是:氣柱式建筑與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)也可做為剛性及其它形式的建筑體(8)的氣柱式底座或底層建筑； 氣柱式底座可由上部的公共氣囊(9)和下部的諸多分子氣柱(10)共同構(gòu)成，各分子氣柱既均可只具有與公共氣囊(9)相連通的開放式分子氣囊，也可均只具有完全獨(dú)立封閉的封閉式分子氣囊，還可同時采用上述兩種形式的分子氣囊從而構(gòu)成復(fù)合的分子氣囊的結(jié)構(gòu)形式； 面對地震等造成的地面豎向起伏震動，各分子氣柱(10)與公共氣囊(9) 一起，可大大減弱地震等對建筑主體的顛動與豎直沖擊； 當(dāng)?shù)卣鸬仍斐傻孛鏅M向搖擺晃動時，由于公共氣囊(9)下面的眾多分子氣柱(10)的單個的水平截面積均可較小，故各分子氣柱(10)的下端均可發(fā)生與所接觸地面相協(xié)同的擺轉(zhuǎn)與晃動，而與公共氣囊(9)相連接的各分子氣柱(10)的上端則可基本不發(fā)生水平方向上的變位移動，從而也使其上的整個公共氣囊(9)以及更上面的建筑體(8)等空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 基本不發(fā)生水平方向上的晃動與移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其特征是:可設(shè)有氣柱保壓收放系統(tǒng)，氣柱保壓收放系統(tǒng)可由滾輪(11)及其它適宜形式的可保壓收放氣帶的氣帶收導(dǎo)結(jié)構(gòu)，卷輪(12)及其它適宜形式的氣帶儲放結(jié)構(gòu)，氣壓能量回收系統(tǒng)、動力系統(tǒng)及其它結(jié)構(gòu)系統(tǒng)所構(gòu)成； 氣柱骨架結(jié)構(gòu)的可保壓收放的充氣管帶——保壓收放氣帶(13)可以以盤卷于卷輪(12)的形式收儲于氣帶儲放結(jié)構(gòu)之中、保壓收放氣帶(13)通過滾輪(11)及其它適宜形式的氣帶收導(dǎo)結(jié)構(gòu)的特定通道收儲與放出，保壓收放氣帶(13)的外端與不需保壓收放的其它氣柱骨架結(jié)構(gòu)的非保壓收放氣帶(14)相連接與聯(lián)通，非保壓收放氣帶(14)與供氣系統(tǒng)及氣壓能量回收系統(tǒng)相聯(lián)通； 使用中在氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由收伏的狀態(tài)變?yōu)檎归_矗立的狀態(tài)的過程中，供氣系統(tǒng)首先向鋪開等狀態(tài)的不需保壓收放的氣柱骨架結(jié)構(gòu)的非保壓收放氣帶(14)內(nèi)供氣，當(dāng)其內(nèi)部達(dá)到一定的成型壓力并使該部分氣柱骨架結(jié)構(gòu)充分鼓脹撐起后，保壓收放氣帶(13)從氣帶收導(dǎo)結(jié)構(gòu)中緩緩放出，所放出的保壓收放氣帶在供氣壓力的作用下鼓脹撐起，向上運(yùn)動并將非保壓收放氣帶(14)構(gòu)成的氣柱骨架結(jié)構(gòu)一同舉起和引向設(shè)定方向，直至整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)達(dá)到所需的高度與位置； 在氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由展開矗立的狀態(tài)變?yōu)槭辗臓顟B(tài)的過程中: 一方面整個氣柱骨架結(jié)構(gòu)內(nèi)的高壓氣體可通過與非保壓收放氣帶(14)相聯(lián)通的氣壓能量回收系統(tǒng)受控排出或直接受控排入大氣環(huán)境中，另一方面，保壓收放氣帶(13)在動力系統(tǒng)的作用下被氣帶收導(dǎo)結(jié)構(gòu)的滾輪(11)和氣帶儲放結(jié)構(gòu)的卷輪(12)等壓癟后以相應(yīng)的速度收入儲備于氣帶儲放結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之中，從而使氣柱保壓收放系統(tǒng)外面的尚未收起的保壓收放氣帶(13)及非保壓收放氣帶(14)中可始終保有所需要的工作壓力，從而確保相對應(yīng)的建筑與空間結(jié)構(gòu)部分始終處于展開、矗立等保形狀態(tài)，并以保形的展開、矗立等狀態(tài)實現(xiàn)高度等的收縮與變化； 根據(jù)需要保壓收放氣帶(13)的外緣可設(shè)氣帶連接結(jié)構(gòu)(15)、氣帶連接結(jié)構(gòu)(15)的設(shè)置應(yīng)不妨礙保壓收放氣帶(13)的可靠與高效收儲與放出，其它氣帶等形式的骨架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)等骨架與防護(hù)結(jié)構(gòu)(16)可通過氣帶連接結(jié)構(gòu)(15)與保壓收放氣帶(13)相連接，并可在保壓收放氣帶(13)的收放過程中或以固定相連的形式、或以機(jī)動連接分合的形式與之相聯(lián)動，從而使整個建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的骨架與防護(hù)結(jié)構(gòu)等一起實現(xiàn)保壓與保形狀態(tài)下的可靠、自由與高效的收展、升降與起落； 根據(jù)需要可同時針對其它骨架與防護(hù)結(jié)構(gòu)(16)設(shè)置相應(yīng)的收儲與展放結(jié)構(gòu)； 根據(jù)需要可制造和采用設(shè)有金屬及其它適宜形式的增強(qiáng)線乃至增強(qiáng)網(wǎng)的保壓收放氣帶(13)； 根據(jù)需要可制造和采用設(shè)有橡膠及其它適宜形式的彈變及保護(hù)性好的外緣結(jié)構(gòu)的氣帶收導(dǎo)結(jié)構(gòu)的滾輪(11)和氣帶儲放結(jié)構(gòu)的卷輪(12)； 利用上述氣柱骨架保壓、建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)保形的收放與升落方式及其設(shè)施系統(tǒng)可制造具有更大高度的煙?、氣塔系統(tǒng)及具有更高舉升能力的舉升系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、7所述的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其特征是:可將水泵、氣泵、相關(guān)動力系統(tǒng)、氣柱保壓收放系統(tǒng)、小型蓄水系統(tǒng)舉至高空，從而在相應(yīng)的高度與空間上設(shè)置二級舉升與工作平臺(17)，根據(jù)需要也可建造更高的三級、多級舉升與工作平臺(18)，從而可打造出具有高上高形式的多級供氣、供壓、多級供水、蓄水及多級動力保障的高機(jī)動性的更高的多級氣柱骨架式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，以滿足消防安全、旅游體育、能源生產(chǎn)等的特殊需要； 根據(jù)需要上述兩級、三級、多級氣柱骨架式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的底座系統(tǒng)(2)可與相應(yīng)的舉升與工作平臺整合設(shè)置； 由于各級舉升與工作平臺上可配置的供氣、供壓、多級供水、蓄水及多級動力所需的氣泵、水泵、電機(jī)及氣柱保壓收放系統(tǒng)均含有不可替代的剛性結(jié)構(gòu)部分，故各級舉升與工作平臺系統(tǒng)均可為含有和占有一定高度的空間及面積的剛性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，從而可一起構(gòu)成具有(可變高的)多級剛性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的多級復(fù)合舉升與工作平臺系統(tǒng)； 各級舉升與工作平臺系統(tǒng)之間通過可收放氣柱骨架-保壓收放氣帶(13)相連接，氣柱保壓收放系統(tǒng)(19)可設(shè)于各級舉升與工作平臺之上； 當(dāng)整個多級氣柱骨架式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)處于收伏狀態(tài)時，處于上面一級的舉升與工作平臺系統(tǒng)可像疊落集裝箱式地扣壓在下面一級的舉升與工作平臺系統(tǒng)之上，當(dāng)然可加設(shè)相應(yīng)的鎖扣機(jī)構(gòu)以使連接更可靠；此時各舉升與工作平臺系統(tǒng)之間的可收放氣柱骨架結(jié)構(gòu)一保壓收放氣帶(13)以環(huán)境氣壓的壓力狀態(tài)一內(nèi)部氣體壓力與所處環(huán)境大氣壓力基本相同的狀態(tài)收儲于相應(yīng)的氣柱保壓收放系統(tǒng)之中； 當(dāng)整個多級氣柱骨架式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由收伏狀態(tài)變?yōu)檎归_矗立的狀態(tài)時，各舉升與工作平臺系統(tǒng)間的保壓收放氣帶(13)在充氣壓力的作用下從相應(yīng)的氣柱保壓收放系統(tǒng)中吐出、鼓脹、撐起、矗立，并以不斷展開及延伸的鼓脹矗立狀態(tài)單獨(dú)或數(shù)柱聯(lián)合地將處于其上面的建筑與空間結(jié)構(gòu)部分舉起，此一過程可以是各級舉升與工作平臺系統(tǒng)同時進(jìn)行的過程，也可以是由上至下或由下至上分級依次進(jìn)行、依次完成的過程； 根據(jù)需要上述多級氣柱骨架式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上可加設(shè)與多級舉升與工作平臺系統(tǒng)相連接的貫通上下的多級柔性管道、可變的柔性水箱、柔性氣囊等，并可利用它們及相應(yīng)的動力系統(tǒng)將所需壓力的水、氣等流質(zhì)輸送、儲存于高空-超高空的平臺與空間之上；根據(jù)需要可以以電機(jī)、繩索等系統(tǒng)將各種流質(zhì)與非流質(zhì)物料提升到高空-超高空平臺之上，也可以采用直升機(jī)、飛艇等空中運(yùn)輸工具實現(xiàn)上述高空-超高空平臺與地面等之間的物流與人流聯(lián)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其特征是:可使上述建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與房車式系統(tǒng)相結(jié)合，制造出具有更高、更快機(jī)動性能的可移動式的車房一體式的建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣柱式建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其特征是:可使上述建筑與空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與消防車以及其它形式的特殊機(jī)動系統(tǒng)相結(jié)合，制造出具有更高機(jī)動性及更高舉升與投送能力的消防航母以及其它高空、超高空救助與輸送機(jī)動系統(tǒng)。
【文檔編號】E04B1/343GK103510615SQ201210218786
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】孟杰 申請人:孟杰