CN106741696B - 一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台 - Google Patents

一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台 Download PDF

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Abstract

一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,包括若干浮动于海面上的悬浮平台模块,若干悬浮平台模块之间互相连接,悬浮平台模块包括基座以及若干间隔设置于基座外侧的悬浮舱,基座上固设有四个与其垂直设置的框架结构,各框架结构之间间隔设置,四个框架结构分别由两水平且间隔的连接桁架连接固定,框架结构包括从上至下依次设置的种植层、居住层和机电设备层;该组合平台集蔬菜种植、人类居住、风力发电以及海水淡化为一体,充分利用海洋资源,具有较强的自给能力,能有效地降低海上旅游和居住成本,同时组合平台上的环境温度适宜,适合游客和老年人长期居住,能达到集旅游和养老为一体的效果,能在一定程度上缓解沿海城市的居住和养老问题。

Description

一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台
技术领域
本发明涉及一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台。
背景技术
中国拥有大面积的海洋资源,沿海城市是对外贸易的枢纽和货运中心,随着中国经济的快速发展,外来人口大量涌入沿海城市,导致沿海城市人口密集,土地资源紧张。
现有的海上旅游一般为短期旅游,海上轮船需要消耗大量的燃油,并且只能通过外部补给,旅游成本比较高,导致海上旅游发展严重滞后,海洋经济资源不能得到更有效、合理的开发利用。
现有的居住和海洋旅游模式单一,无法融合,这样就无法促进海洋经济的发展,同时也不利于解决日益严峻的人口居住问题。
老年人由于行动不便,他们更希望能有旅游的机会,但是传统的海上旅游无法与养老有机结合,无法达到在旅游中养老的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供了一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台。
本发明是这样实现的,一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,包括若干浮动于海面上的悬浮平台模块,若干所述悬浮平台模块之间互相连接,所述悬浮平台模块包括一基座以及若干间隔设置于所述基座外侧的悬浮舱,所述基座上表面固设有若干与其垂直设置的框架结构,所述悬浮舱用于支撑所述基座和框架结构在海面浮动;
各所述框架结构之间间隔设置,所述框架结构包括从上至下依次设置的种植层、居住层和机电设备层。
具体地,所述基座的横截面和悬浮舱的横截面均为正三角形,所述悬浮舱的数量为三个,三个悬浮舱呈环形等间隔设置于所述基座的三个夹角的外侧;
所述基座上的框架结构的数量为四个,其中一个所述框架结构位于所述基座的中心,另外三个所述框架结构呈环形排列等间隔设置于所述基座的三个夹角的内侧且分别靠近三个所述悬浮舱设置。
具体地,所述悬浮平台模块的数量至少为十八个,其中至少九个所述悬浮平台模块以上二、中三、下四呈金字塔式叠合形成一上悬浮平台模块组,所述上悬浮平台模块组中相邻的所述悬浮平台模块之间相互铰接,且每个所述悬浮平台模块至少有两个夹角与另外两个所述悬浮平台模块的两个夹角铰接,每三个所述悬浮平台模块围合后形成一内部中空的第一正三角形;
另外至少九个所述悬浮平台模块以上四、中三、下二呈倒金字塔式叠合形成下悬浮平台模块组,所述下悬浮平台模块组中相邻的所述悬浮平台模块之间相互铰接,且每个所述悬浮平台模块至少有两个夹角与另外两个所述悬浮平台模块的两个夹角铰接,每三个所述悬浮平台模块围合后形成一内部中空的第二正三角形;
所述上悬浮平台模块组和下悬浮平台模块组之间间隔设置,所述上悬浮平台模块组和下悬浮平台模块组之间连接有至少一连接平台。
进一步地,所述框架结构包括竖直设于其中部的筒中筒结构,所述筒中筒结构的外周壁上固定连接有金属材料制成的框剪结构,所述框剪结构包括第一水平梁、第二水平梁、支撑柱、第一剪力墙和第二剪力墙,所述第一水平梁、第二水平梁、支撑柱、第一剪力墙和第二剪力墙分别设置有多个,其中所述第一水平梁沿所述筒中筒结构的外周壁呈环形排布,所述第一水平梁的两端均与所述支撑柱顶部固定连接;所述第二水平梁以所述筒中筒结构的轴线为中心呈放射状排布,所述第二水平梁的一端与所述支撑柱顶部固定连接,所述第二水平梁的另一端与所述筒中筒结构的筒壁或所述第一剪力墙固定连接;其中所述第一剪力墙沿所述筒中筒结构的外周壁呈环形排布;所述第二剪力墙以所述筒中筒结构的轴线为中心呈放射状排布,所述第二剪力墙的一端与所述第一剪力墙固定连接,所述第二剪力墙的另一端与所述筒中筒结构的筒壁固定连接,且,所述第二剪力墙与所述支撑柱固定连接;所述框架结构从上至下被分隔为多层,且所述居住层部分的每一层又通过若干所述第二水平梁和第二剪力墙分隔为若干独立的房间,各房间外侧均设有阳台和玻璃窗。
进一步地,所述机电设备层包括风力发电塔、配电室、海水淡化处理车间以及控制室;各所述悬浮平台模块的所述风力发电塔的数量至少为四个,至少四个所述风力发电塔的顶部通过廊桥连通,各所述风力发电塔内均设有至少一第一多级垂直轴涡轮风力发电机。
进一步地,所述筒中筒结构分别与所述种植层、居住层和机电设备层连通;所述筒中筒结构中部设有若干从上至下依次层叠设置的第二多级垂直轴涡轮风力发电机,若干所述第二多级垂直轴涡轮风力发电机位于所述第一多级垂直轴涡轮风力发电机的正上方;
各所述悬浮平台模块的底部均固设有至少一海潮发电装置;各所述悬浮平台模块上至少三个风力发电塔外侧设有薄膜太阳能发电装置。
进一步地,所述框架结构的各层均设有至少四个呈环形间隔设置在筒中筒结构外侧的可调频排风扇,所述可调频排风扇用于各所述房间的排风;
所述筒中筒结构顶部设有一电力抽风装置,所述电力抽风装置与所述筒中筒结构顶部转动连接,所述电力抽风装置内设有可调频抽风扇。
进一步地,所述框架结构包括至少一垂直电梯以及至少一安全楼梯;
所述悬浮平台模块的上方设有两平行间隔设置的连接桁架,其中一所述连接桁架与各所述框架结构顶部连接,另一所述连接桁架与各所述框架结构的居住层与机电设备层的结合处连接;相邻的所述悬浮平台模块之间通过可伸缩的廊桥连通。
进一步地,所述悬浮平台模块的各所述悬浮舱与所述基座连接的位置下方分别设置有一具有可转角度铁靴的液压伸缩支架,所述液压伸缩支架的顶部与所述基座的底部固定连接,所述液压伸缩支架与所述基座的下表面垂直设置,所述悬浮舱内部中空,所述悬浮平台模块的各所述悬浮舱上还分别连接有一水循环装置,各所述水循环装置用于向各所述悬浮舱内注水或将各所述悬浮舱内的水排出。
进一步地,所述悬浮平台模块上设置有至少两间隔设置的可360°旋转的驱动器,至少两所述驱动器用于驱动所述悬浮平台模块移动和转向。
本发明提供的低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,集蔬菜种植、人类居住、风力发电以及海水淡化为一体,种植层内种植的蔬菜能够实现日常蔬菜自给,居住层供工作人员和游客居住,悬浮平台模块上的风力发电、海潮发电以及太阳能发电能够供应组合平台的日常用电以及其它动力系统的用电,机电设备层中的海水淡化处理车间处理的淡水满足种植层和居住层的日常用水,同时还可以向沿海城市供应淡化后的桶装水;由于粮食便于存储,可以采用直接存储,这样就能达到在海上持续生存的目的;组合平台上相邻的悬浮平台模块之间的内部泄压海面能够起到缓冲海浪的作用,这样就能够提高整个组合平台的抗风浪效果;基座的横截面为正三角形,基座的三面均临海,使得基座上的各框架结构的通风性良好,从而能提高各风力发电塔的风力发电的效率,同时能保证各房间的采光和景观良好,达到宜居的条件;另外,种植层、网箱养殖以及海水淡化处理车间也能为组合平台上的人员提供工作的机会,让组合平台上的人们能进行适当的劳动锻炼,避免海上生活枯燥乏味,从而有益于组合平台上的人员的身心健康。
该组合平台应用于海上,可以参照候鸟迁徙的模式,依照不同季节南北沿海地区的气候变化进行季节性地移动,例如:夏季时,南部海域气温较为炎热,可以将该组合平台移动至北部沿海城市(比如青岛或者大连)附近进行避暑;冬季时,北部海域处于严寒和多雾霾天气,而南部海域温度刚好合适并且空气清新,这样就可以将该组合平台移动至南部沿海城市(比如深圳或者海南)附近进行避寒;春秋季,则可以将该组合平台移至东部沿海城市(比如上海或者舟山),这样就能保证该组合平台始终处于一种四季如春和空气清新的环境,组合平台上不需要专门的纳凉或供暖系统,从而减少组合平台的能量损耗,该组合平台平均每1-3个月就会移动到新的驻留地,驻留期间组合平台上的人们可通过直升机或轮渡上岸观光、旅游或小住,这样就增加了组合平台与陆地的联系,同时便于提高旅游观光的新颖感,通过组合平台上的风力发电、海潮发电以及太阳能发电即可满足组合平台上的电力供应,这样就减小了组合平台对外界的依懒性,在不需要燃油的情况下,能达到在海上持续运行的目的,从而达到低碳环保的效果。
该组合平台充分利用海洋资源,具有较强的自给能力,能够有效地降低海上旅游和居住的成本,同时该组合平台根据气候变化季节性移动后能够保证组合平台上的温度适宜,这样就方便一些游客和老年人长期居住,从而能达到集旅游和养老为一体的效果,能够在一定程度上缓解沿海城市的居住和养老问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台的立体结构图。
图2是本发明实施例提供的低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台的俯视图。
图3是图2中的单个悬浮平台模块的俯视图。
图4是图2中的各悬浮平台模块之间铰接的示意图。
图5是图3中的悬浮平台模块的剖视图。
图6是图3中的框架结构的横截面示意图。
图7是图3中筒中筒结构和框剪结构的立体示意图。
图8是图3中的框架结构内部的空气循环示意图。
图9是图1中第一正三角形和第二正三角形的区域设置网箱养殖的示意图。
附图编号: 1-悬浮平台模块, 2-基座,3-悬浮舱, 4-框架结构,5-上悬浮平台模块组,6-下悬浮平台模块组,7-连接平台,8-连接桁架,11-驱动器,31-液压伸缩支架,41-种植层,42-居住层,43-机电设备层,44-筒中筒结构,45-框剪结构,51-第一正三角形,52-网箱, 61-第二正三角形,441-第一多级垂直轴涡轮风力发电机,442-第二多级垂直轴涡轮风力发电机,443-可调频排风扇,444-电力抽风装置,445-可调频抽风扇,446-风向板,447-垂直风道, 451-第一水平梁,452-第二水平梁,453-支撑柱,454-第一剪力墙,455-第二剪力墙,456-阳台。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1~图5所示,本发明实施例提供的一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,包括若干浮动于海面上的悬浮平台模块1,若干悬浮平台模块1之间互相连接,悬浮平台模块1包括一基座2以及若干间隔设置于基座2外侧的悬浮舱3,基座2上表面固设有若干与其垂直设置的框架结构4,悬浮舱3用于支撑基座2和框架结构4在海面浮动;
各框架结构4之间间隔设置,框架结构4包括从上至下依次设置的种植层41、居住层42和机电设备层43,本实施例中,框架结构4的顶层为种植层41,由于框架结构4的顶层光照效果最好,这样就便于蔬菜和水果的生长;框架结构4底部的一至五层为机电设备层43,由于框架结构4底部自然采光效果较差,并且海浪声音较大,同时机械设备也会产生噪声,将机电设备设置在底层一方面可以减少噪音对居住层42的影响,另一方便将重荷载的机电设备设置在底层,有利于增强悬浮平台模块1的稳定性,同时也方便了机电设备的安装及互联。
具体地,所述基座2的横截面和悬浮舱3的横截面均为正三角形,悬浮舱3的数量为三个,三个悬浮舱3呈环形排列等间隔设置于基座2的三个夹角的外侧;
基座2上的框架结构4的数量为四个,其中一个框架结构4位于基座2的中心,另外三个框架结构4呈环形排列等间隔设置于基座2的三个夹角的内侧且分别靠近三个悬浮舱3设置;基座2的横截面和悬浮舱3的横截面均为正三角形,有利于保证悬浮平台模块1结构的稳定性;三个悬浮舱3位于基座2的三个夹角外侧,这种设计利用三点确定一个面的原理,有利于保证整个悬浮平台模块1浮力平衡;三个框架结构4位于基座2的三个夹角内侧,一方面能够保证框架结构4的重量均匀分布在基座2上,另一方面能够保证各框架结构4之间存在较大的间距,使得各框架结构4之间的建筑密度合理,从而有利于通风和采光。
如图1、2、4、9所示,具体地,所述悬浮平台模块1的数量为至少为十八个,本实施例中悬浮平台模块1的数量为优选十八个,其中九个悬浮平台模块1以上二、中三、下四呈金字塔式排列形成一上悬浮平台模块组5,且上悬浮平台模块组5中相邻的悬浮平台模块1之间相互铰接,每个悬浮平台模块1至少有两个夹角与另外两个悬浮平台模块1的两个夹角铰接,每三个悬浮平台模块1围合后形成一内部中空的第一正三角形51;
另外九个悬浮平台模块1以上四、中三、下二呈倒金字塔式排列形成下悬浮平台模块组6,下悬浮平台模块组6中相邻的悬浮平台模块1之间相互铰接,且每个悬浮平台模块1至少有两个夹角与另外两个悬浮平台模块1的两个夹角铰接,每三个悬浮平台模块1围合后形成一内部中空的第二正三角形61;
在其他实施例中,悬浮平台模块1的数量也可为十八个以上,此时,上悬浮平台模块组5 上的各排悬浮平台模块1的数量从上至下依次递增,且相邻排的悬浮平台模块1数量每次递增一个,各排悬浮平台模块1呈金字塔式排列;下悬浮平台模块组6上的各排悬浮平台模块1的数量从下至上依次递增,且相邻排的悬浮平台模块的数量每次递增一个,各排悬浮平台模块1呈倒金字塔式排列;上悬浮平台模块组5的上排和下悬浮平台模块组6的下排的悬浮平台模块1的数量均为两个;
上悬浮平台模块组5和下悬浮平台模块组6之间间隔设置,上悬浮平台模块组5和下悬浮平台模块组6之间连接有至少一连接平台7;整个组合平台上下方向长、左右方向宽,能够像大型轮船一样在海中破浪航行,当组合平台上设置的多个悬浮舱3中个别悬浮舱3发生故障时,该故障悬浮舱3相邻的悬浮舱3也能起到辅助支撑的作用,这样就能能保证整个组合平台的稳定性,避免组合平台发生倾覆;本实施例中,连接平台7的数量为三个,三个连接平台7之间间隔设置,其中,外侧的两个连接平台7分别作为停船码头和活动中心,中间的一个连接平台7作为直升机停机场;上悬浮平台模块组5上的内部中空的第一正三角形51和下悬浮平台模块组6上的内部中空的第二正三角形61以及三个连接平台7之间的间隙形成内部泄压海面,内部泄压海面可以释放海水的冲击力,这样就便于提高整个组合平台的稳定性,同时,还使得组合平台的每个悬浮平台模块1三面临水,这样就增加了各悬浮平台模块1的亲水性;另外,组合平台上的第一正三角形51和第二正三角形61的区域可以设置网箱52,发展网箱养殖、开展潜水和垂钓项目,一方面,能最大限度地利用组合平台上的空间资源,通过网箱养殖能够实现组合平台上的海产品自给,同时多余的海产品也可向沿海城市出售,另一方面,游客在组合平台上进行潜水和垂钓等活动,增强了海上旅游的趣味性和可玩性。
如图5~图8所示,进一步地,所述框架结构4包括竖直设于其中部的筒中筒结构44,筒中筒结构44的外周壁上连接有金属材料制成的框剪结构45,框剪结构45包括第一水平梁451、第二水平梁452、支撑柱453、第一剪力墙454和第二剪力墙455,第一水平梁451、第二水平梁452、支撑柱453、第一剪力墙454和第二剪力墙455分别设置有多个,其中第一水平梁451沿筒中筒结构44的外周壁呈环形排布,第一水平梁451的两端均与支撑柱453顶部固定连接;第二水平梁452以筒中筒结构44的轴线为中心呈放射状排布,第二水平梁452的一端与支撑柱453顶部固定连接,第二水平梁452的另一端与筒中筒结构44的筒壁或第一剪力墙454固定连接;其中第一剪力墙454沿筒中筒结构44的外周壁呈环形排布;第二剪力墙455以筒中筒结构44的轴线为中心呈放射状排布,第二剪力墙455的一端与第一剪力墙454固定连接,第二剪力墙455的另一端与筒中筒结构44的筒壁固定连接,且,第一剪力墙454与支撑柱453固定连接;框架结构4从上至下被分隔为多层,且框架结构4的每一层又通过若干第二水平梁452和若干第二剪力墙455分隔为若干独立的房间,各房间外侧均设有阳台456和玻璃窗(未示出),阳台456和玻璃窗起到增加采光和便于观光的作用,本实施例中,各房间内设有卧室、厨房和卫生间,框架结构4的横截面为八边形,框架结构4的每一层设有八个房间,八个房间顶部设有八个沿筒中筒结构4呈环形排布的第一水平梁451,八个第一水平梁451围合形成一正八边形,正八边形的八个棱角的位置分别设有一竖直设置的支撑柱453,八个支撑柱453分别与八个房间的墙体(第二剪力墙455)固定连接,八个第一水平梁451围合形成的正八边形的八个棱角内侧和外侧分别设有八个沿筒中筒结构44轴线呈放射状排布的第二水平梁452;八个房间包括八面第一剪力墙454和八面第二剪力墙455,其中八面第一剪力墙454沿筒中筒结构44的外周壁呈环形等间隔设置,八个第一剪力墙454分别与位于正八边形八个棱角外侧的八个第二水平梁452固定连接,八面第二剪力墙455以筒中筒结构44的轴线为中心呈放射状排布,八面第二剪力墙455同时与八面第一剪力墙454、八个第二水平梁452、八个支撑柱453以及筒中筒结构44的筒壁固定连接。
进一步地,所述机电设备层43包括风力发电塔(未示出)、配电室(未示出)、海水淡化处理车间(未示出)以及控制室(未示出),悬浮平台模块1的风力发电塔的数量至少为四个,至少四个风力发电塔的顶部通过廊桥连通,各风力发电塔内均设有至少一第一多级垂直轴涡轮风力发电机441,本实施例中,各风力发电塔均设置在悬浮平台模块1的上方,风力发电塔外周均开设有至少四个呈环形间隔设置的进风口(未示出),海水淡化处理车间设置在风力发电塔的下方,这样就便于充分利用框架结构4的机电设备层43的空间,同时使得海风能尽可能地进入各风力发电塔内,从而提高风力发电塔的发电效率;配电室用于将第一多级垂直轴涡轮风力发电机441产生的能量进行储存并向种植层41、居住层42、机电设备层43以及悬浮平台模块1上的其他电力设备供电;海水淡化处理车间用于将海水进行淡化处理以满足种植层41和居住层42的用水需求,当组合平台停泊在沿海地区也可以通过淡水处理向陆地上提供桶装用水;控制室用于监控和控制悬浮平台模块1的电力和机械设备正常运行,同时对整个组合平台的安全进行监控。本实施例中,控制室内设有控制电脑(未示出)和卫星定位装置(未示出),该卫星定位装置为基于北斗定位或GPS定位中的至少一种,卫星定位装置用于对组合平台进行实时定位。
进一步地,所述筒中筒结构44分别与种植层41、居住层42和机电设备层43连通;筒中筒结构44中部设有若干从上至下依次层叠设置的第二多级垂直轴涡轮风力发电机442,若干第二多级垂直轴涡轮风力发电机442位于第一多级垂直轴涡轮风力发电机441的正上方;若干第二多级垂直轴涡轮风力发电机442设置在筒中筒结构44内,主要用于发电,另外第二多级垂直轴涡轮风力发电机442发电时还有利于带动加速筒中筒结构44内的空气循环,促进框架结构4内的房间通风并保持温湿度平衡;本实施例中,第一多级垂直轴涡轮风力发电机441和第二多级垂直轴涡轮风力发电机442均采用采用磁悬浮技术并进行了防噪音防震动处理,这样就能将噪音和震动控制在正常居住标准范围内。
进一步地,各悬浮平台模块1的基座2底部均固设有至少一海潮发电装置(未示出);各悬浮平台模块1上至少三个风力发电塔外侧设有薄膜太阳能发电装置(未示出);海潮发电装置和薄膜太阳能发电装置用于辅助发电。
以上所述的各发电装置组成以风力为主的分布复合式发电系统向组合平台供电。
进一步地,所述框架结构4的各层均设有至少四个呈环形间隔设置在筒中筒结构4外侧的可调频排风扇443,可调频排风扇443用于各房间的排风;本实施例中,框架结构4内每层设置的可调频排风扇443的数量为八个,八个可调频排风扇443分别通过八个倾斜设置的风口将排除的风吹向第二多级垂直轴涡轮风力发电机442的浆叶,可调频排风扇443在对室内(房间)进行排风的过程中同时能加速第二多级垂直轴涡轮风力发电机442运转,这样就能起到辅助发电的效果;
筒中筒结构44顶部设有一电力抽风装置444,电力抽风装置444与筒中筒结构44顶部转动连接,电力抽风装置444内设有可调频抽风扇445,可调频抽风扇445用于抽出筒中筒结构44内的空气,通过可调频抽风扇445能加速筒中筒结构44内的空气流动,促使筒中筒结构44内的热空气上升并使筒中筒结构44外部的冷空气由筒中筒结构44底部进入,这样就可以带动第二多级垂直轴涡轮风力发电机442运转发电,本实施例中,电力抽风装置444的上方固设有一风向板446,风向板446在自然风的作用下会像风向标一样发生转动,风向板446转动带动电力抽风装置444发生转动,使得电力抽风装置444的出风口转向背风面,产生负压区以达到加速气流排出的效果;
本实施例中,筒中筒结构44的内部中空的部分形成一垂直风道447;风力发电、室内排风、除湿和居住层42重合在一起形成良性互动,正常情况下,框架结构4内各层所产生的热空气在垂直风道447内形成烟囱效应增速上升,同时快速上升气流所形成的负压效应,自然吸收居住层42的房间内的正压气流通过各层的八个倾斜设置的风口进入垂直风道447使上升气流形成龙卷风冲击各第二多级垂直轴涡轮风力发电机442的浆叶带动第二多级垂直轴涡轮风力发电机442发电;在风力过小或者无风致使上升气流过小情况下,通过开启可调频排风扇443和可调频抽风扇445加大房间气流速度保证房间温度和湿度平衡;开启可调频排风扇443和可调频抽风扇445后会加速垂直风道447内的气流旋转上升同时带动第二多级垂直轴涡轮风力发电机442加速运转,这样就能在对室内进行排风过程中尽可能地提高风力发电的效率。
如图1和图6所示,进一步地,所述框架结构4包括至少一垂直电梯46以及至少一安全楼梯47;本实施例中,垂直电梯46的数量为两部,安全楼梯47的数量为一部,两部垂直电梯46和一部安全楼梯47设置于两相邻的第二水平梁452之间的房间内,垂直电梯46方便了人们的日常出行,安全楼梯47符合建筑防火规范,同时便于应对火灾或者其它紧急情况;
悬浮平台模块1的上方设有两平行间隔设置的连接桁架8,其中一连接桁架8与各框架结构4顶部连接,另一连接桁架8与各框架结构4的居住层42与机电设备层43的结合处连接,本实施例中,两连接桁架8的横截面均为三角形且内部中空,上方的连接桁架8的三个角分别与三个框架结构4的上端固定连接,上方的连接桁架8的中部与另一框架结构4的上端固定连接,种植层41设置在上方的连接桁架8内,上方的连接桁架8内设有分别与四个框架结构4连通的廊桥;下方的连接桁架8分别与四个框架结构4的中部固定连接,四个风力发电塔的顶部设置的廊桥位于下方的连接桁架8内;通过两平行间隔设置的连接桁架8增强了悬浮平台模块1上的框架结构4的整体强度,使得框架结构4具有抵御海上恶劣天气(比如台风)的能力,并且便于各框架结构4之间互通;另外,通过下方的连接桁架8便于悬浮平台模块1上的四个框架结构4之间管道和线路的连接,便于各设备之间的互相连接以及设备的集中控制;下方的连接桁架8设置在居住层42与机电设备层43的结合处能起到一定的隔音效果,这样就能进一步减小机电设备层43的噪音对居住层42的影响;相邻的悬浮平台模块1之间通过可伸缩的廊桥连通,相邻的悬浮平台模块1之间的廊桥内部中空、外部密封,相邻的悬浮平台模块1之间设置的廊桥,便于不同悬浮平台模块1之间的互通。
如图5所示,进一步地,所述悬浮平台模块1的各悬浮舱3与基座2连接的位置下方分别设置有一具有可转角度铁靴(未示出)的液压伸缩支架31,液压伸缩支架31的顶部与基座2的底部固定连接,液压伸缩支架31与基座的下表面垂直设置,液压伸缩支架31的可伸缩长度为0~10m,液压伸缩支架31的伸出长度可以根据不同海域和季节的海浪高度调整不同的伸出长度,通过液压伸缩支架31和铁靴可以将整个组合平台固定在大陆架浅海区域,浅海区域的深度为5~15m,液压伸缩支架31和铁靴起到与悬浮舱3共同支撑整个组合平台的作用;悬浮平台模块1的各悬浮舱3上还分别连接有一水循环装置(未示出),各水循环装置用于向各悬浮舱3内注水或将各悬浮舱3内的水排出,这样就能够改变悬浮平台模块1的重量,当整个组合平台驻留在海面或者航行过程中需要抵抗较大海浪时,可以通过向悬浮舱3内注水来增加悬浮平台模块1的重量,这样就能起到增强整个组合平台稳定性的作用;当整个组合平台需要移动时可以通过向悬浮舱3外排水,能够减轻悬浮平台模块1的重量,这样就便于提高整个组合平台的灵活性,从而便于提高整个组合平台的移动速度。
如图3所示,进一步地,所述悬浮平台模块1上设置有至少两间隔设置的可360°旋转的驱动器11,至少两驱动器11用于驱动悬浮平台模块1移动和转向;本实施例中,驱动器11包括执行电机和螺旋桨,螺旋桨由执行电机驱动转动来推动悬浮平台模块1移动和转向,悬浮平台模块1的基座2的三条边外侧分别固设有两间隔设置的驱动器11,六个驱动器11可以驱动悬浮平台模块1在海面上朝任何方向移动;组合平台上设置的多个驱动器11用于推动组合平台移动、转向或者原地驻留;当组合平台在移动期间上发生特殊情况(比如:存在心脏病人突然发病急需转移治疗)可以通过无触底海面驻留的方式等待救援,此时可以通过卫星定位装置指定组合平台的停留位置并由控制电脑控制若干驱动器11推动组合平台往反风方向移动,通过控制驱动器11推动组合平台的移动速度与组合平台在风浪中的漂流速度保持一致,能够达到使组合平台在指定位置海域坐标中精确驻留的效果,这样就便于外部救援的直升机能够快速精准地实施救援;在其他实施例中,如组合平台在前进路线上需要暂避暴风雨,台风等,均可按上述无触底海面驻留的方式处理。
本发明提供的低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,集蔬菜种植、人类居住、风力发电以及海水淡化为一体,种植层41内种植的蔬菜能够实现日常蔬菜自给,居住层42供工作人员和游客居住,悬浮平台模块1上的风力发电、海潮发电以及太阳能发电能够供应整个组合平台的日常用电以及其它动力系统的用电,机电设备层43中的海水淡化处理车间处理的淡水满足种植层41和居住层42的日常用水,同时还可以向沿海城市供应淡化后的桶装水;由于大米等粮食便于长期存储,肉类也能长期冷冻储藏,通过种植层4实现日常蔬菜自给后,就能解决日常饮食的问题,从而为在海上持续生活提供了前提;组合平台上相邻的悬浮平台模块1之间的内部泄压海面能够起到缓冲海浪的作用,这样就能够提高整个组合平台的抗风浪效果;基座2的横截面为正三角形,基座2的三面均临海,使得基座2上的各框架结构4的通风性良好,从而能提高风力发电的效率,同时能保证各房间的采光和景观良好,达到宜居的条件;另外,种植层41、网箱养殖以及海水淡化处理车间也能为组合平台上的人员提供工作的机会,让组合平台上的人们能进行适当的劳动锻炼,避免海上生活枯燥乏味,从而有益于组合平台上的人员的身心健康。
组合平台移动实施方案:
该组合平台应用于海上,可以参照候鸟迁徙的模式,依照不同季节南北沿海地区的气候变化进行季节性地移动,例如:夏季时,南部海域气温较为炎热,可以将该组合平台移动至北部沿海城市(比如青岛或者大连)附近进行避暑;冬季时,北部海域处于严寒和多雾霾天气,而南部海域温度刚好合适并且空气清新,这样就可以将该组合平台移动至南部沿海城市(比如深圳或者海南)附近进行避寒;春秋季,则可以将该组合平台移至东部沿海城市(比如上海或者舟山),这样就能保证该组合平台始终处于一种四季如春和空气清新的环境,组合平台上不需要专门的纳凉或供暖系统,从而减少组合平台的能量损耗,该组合平台平均每1-3个月就会移动到新的驻留地,驻留期间组合平台上的人们可通过直升机或轮渡上岸观光、旅游或小住,这样就增加了组合平台与陆地的联系,同时便于提高旅游观光的新颖感,通过组合平台上的风力发电、海潮发电和太阳能发电即可满足组合平台上的电力供应,这样就减小了组合平台对外界的依懒性,在不需要燃油的情况下,能达到在海上持续运行的目的,从而达到低碳环保的效果。
下面是该组合平台可以实施的每年移动时间表之一,当然不限于该位置和时间:
7-10月: 大连/青岛
10-11月: 上海/舟山
11-12月: 厦门/深圳
12 -3月: 海口/三亚
3-4月: 汕头/福州/温州
4-6月: 上海/舟山
该组合平台充分利用海洋资源,具有较强的自给能力,能够有效地降低海上旅游和居住的成本,同时该组合平台根据气候变化季节性移动后能够保证组合平台上的温度适宜,这样就方便一些游客和老年人长期居住,从而能达到集旅游和养老为一体的效果,能够在一定程度上缓解沿海城市的居住和养老问题。
该组合平台具体行走及驻留的案例如下:
该组合平台在海上以每小时12-18公里速度前进,一般1-2天即可从原泊位到达新的驻留海域;行进期间,控制室内的设备实时监测各悬浮平台模块的高度和水平情况,并通过水循环装置及时调整各悬浮舱内的存水量来控制各悬浮平台模块的高度和水平处于正常范围内;卫星定位装置对组合平台进行实时定位,保证航线正确,不致偏离航线。当到达约定海域,首先通过卫星定位装置和控制电脑控制驱动器进行精确动态定位,并根据实时风向调整组合平台的停留角度使组合平台的受风面最大,这样就有利于组合平台更好的吸收风力进行发电,并尽可能选择海流或海潮较大海域以使海潮发电机能够最大化的进行发电;位置确定后,控制室内的设备根据海浪数据统一指挥放下各悬浮平台模块的液压伸缩支架及指挥悬浮舱相应的注水深度使其保持相应和统一的支撑力和平台支撑高度;至此定位驻留完成。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,其特征在于,包括若干浮动于海面上的悬浮平台模块,若干所述悬浮平台模块之间互相连接,所述悬浮平台模块包括一基座以及若干间隔设置于所述基座外侧的悬浮舱,所述基座上表面固设有若干与其垂直设置的框架结构,所述悬浮舱用于支撑所述基座和框架结构在海面浮动;
各所述框架结构之间间隔设置,所述框架结构包括从上至下依次设置的种植层、居住层和机电设备层;
所述框架结构包括竖直设于其中部的筒中筒结构,所述筒中筒结构的外周壁上固定连接有金属材料制成的框剪结构,所述框剪结构包括第一水平梁、第二水平梁、支撑柱、第一剪力墙和第二剪力墙,所述第一水平梁、第二水平梁、支撑柱、第一剪力墙和第二剪力墙分别设置有多个,其中所述第一水平梁沿所述筒中筒结构的外周壁呈环形排布,所述第一水平梁的两端均与所述支撑柱顶部固定连接;所述第二水平梁以所述筒中筒结构的轴线为中心呈放射状排布,所述第二水平梁的一端与所述支撑柱顶部固定连接,所述第二水平梁的另一端与所述筒中筒结构的筒壁或所述第一剪力墙固定连接;其中所述第一剪力墙沿所述筒中筒结构的外周壁呈环形排布;所述第二剪力墙以所述筒中筒结构的轴线为中心呈放射状排布,所述第二剪力墙的一端与所述第一剪力墙固定连接,所述第二剪力墙的另一端与所述筒中筒结构的筒壁固定连接,且,所述第二剪力墙与所述支撑柱固定连接;所述框架结构从上至下被分隔为多层,且所述居住层部分的每一层又通过若干所述第二水平梁和第二剪力墙分隔为若干独立的房间,各房间外侧均设有阳台和玻璃窗。
2.根据权利要求1所述的一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,其特征在于,所述基座的横截面和悬浮舱的横截面均为正三角形,所述悬浮舱的数量为三个,三个悬浮舱呈环形等间隔设置于所述基座的三个夹角的外侧;
所述基座上的框架结构的数量为四个,其中一个所述框架结构位于所述基座的中心,另外三个所述框架结构呈环形排列等间隔设置于所述基座的三个夹角的内侧且分别靠近三个所述悬浮舱设置。
3.根据权利要求1所述的一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,其特征在于,所述悬浮平台模块的数量至少为十八个,其中至少九个所述悬浮平台模块以上二、中三、下四呈金字塔式叠合形成一上悬浮平台模块组,所述上悬浮平台模块组中相邻的所述悬浮平台模块之间相互铰接,且每个所述悬浮平台模块至少有两个夹角与另外两个所述悬浮平台模块的两个夹角铰接,每三个所述悬浮平台模块围合后形成一内部中空的第一正三角形;
另外至少九个所述悬浮平台模块以上四、中三、下二呈倒金字塔式叠合形成下悬浮平台模块组,所述下悬浮平台模块组中相邻的所述悬浮平台模块之间相互铰接,且每个所述悬浮平台模块至少有两个夹角与另外两个所述悬浮平台模块的两个夹角铰接,每三个所述悬浮平台模块围合后形成一内部中空的第二正三角形;
所述上悬浮平台模块组和下悬浮平台模块组之间间隔设置,所述上悬浮平台模块组和下悬浮平台模块组之间连接有至少一连接平台。
4.根据权利要求1所述的一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,其特征在于,所述机电设备层包括风力发电塔、配电室、海水淡化处理车间以及控制室;各所述悬浮平台模块的所述风力发电塔的数量至少为四个,至少四个所述风力发电塔的顶部通过廊桥连通,各所述风力发电塔内均设有至少一第一多级垂直轴涡轮风力发电机。
5.根据权利要求4所述的一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,其特征在于,所述筒中筒结构分别与所述种植层、居住层和机电设备层连通;所述筒中筒结构中部设有若干从上至下依次层叠设置的第二多级垂直轴涡轮风力发电机,若干所述第二多级垂直轴涡轮风力发电机位于所述第一多级垂直轴涡轮风力发电机的正上方;
各所述悬浮平台模块的底部均固设有至少一海潮发电装置;各所述悬浮平台模块上至少三个风力发电塔外侧设有薄膜太阳能发电装置。
6.根据权利要求4所述的一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,其特征在于,所述框架结构的各层均设有至少四个呈环形间隔设置在筒中筒结构外侧的可调频排风扇,所述可调频排风扇用于各所述房间的排风;
所述筒中筒结构顶部设有一电力抽风装置,所述电力抽风装置与所述筒中筒结构顶部转动连接,所述电力抽风装置内设有可调频抽风扇。
7.根据权利要求1所述的一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,其特征在于,所述框架结构包括至少一垂直电梯以及至少一安全楼梯;
所述悬浮平台模块的上方设有两平行间隔设置的连接桁架,其中一所述连接桁架与各所述框架结构顶部连接,另一所述连接桁架与各所述框架结构的居住层与机电设备层的结合处连接;相邻的所述悬浮平台模块之间通过可伸缩的廊桥连通。
8.根据权利要求1所述的一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,其特征在于,所述悬浮平台模块的各所述悬浮舱与所述基座连接的位置下方分别设置有一具有可转角度铁靴的液压伸缩支架,所述液压伸缩支架的顶部与所述基座的底部固定连接,所述液压伸缩支架与所述基座的下表面垂直设置,所述悬浮舱内部中空,所述悬浮平台模块的各所述悬浮舱上还分别连接有一水循环装置,各所述水循环装置用于向各所述悬浮舱内注水或将各所述悬浮舱内的水排出。
9.根据权利要求1所述的一种低碳可持续性居住和旅游的海上组合平台,其特征在于,所述悬浮平台模块上设置有至少两间隔设置的可360°旋转的驱动器,至少两所述驱动器用于驱动所述悬浮平台模块移动和转向。
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