CN1787736B - 透明树脂薄膜制屋顶及配置它的建筑物 - Google Patents

Abstract

本发明的建筑物的屋顶是将二块透明树脂薄膜固定于从脊檩至檐檩的边椽上构成袋状的建筑物的屋顶，其特征在于，从供气口向袋状物内供给温暖的空气，保持袋状物处于拉伸状态，将袋状物内的空气从排气口排出。本发明还包括在建筑物的连栋式屋顶的二块透明树脂薄膜之间的天沟附近沿与长条状的薄膜紧固用具相同方向配置通液管，使该通液管可以流通热水或热防冻溶液的连栋式建筑物。

Description

透明树脂薄膜制屋顶及配置它的建筑物

技术领域

本发明涉及适于融化建筑物屋顶的积雪和保持室内温度的双重结构的屋顶及设置该屋顶的建筑物、尤其是温室。

背景技术

以往，作为促进植物栽培的温室的融雪装置，已知在温室的屋顶部分的外侧配置洒水用的管道、供给地下水或热水进行喷洒的融雪装置(日本专利特开昭63-263021号公报等)。但是，该装置中，由于洒水用的管道暴露在屋外，所以存在在冬季的夜间等、若不排空管道内的水会冻结而损伤管道的缺点。

此外，已知使倾斜的屋顶上的雪向檐沟滑落、通过设置于檐沟旁的融雪装置融化滑落的雪的除雪装置(日本专利特开平9-107806号公报)。该装置的滑落的方式是通过空调装置将温室内变暖，使以被覆材料(玻璃板、硬质合成树脂板等)形成的屋顶升温，融化屋顶上的积雪，使积雪慢慢地向檐沟方向移动。此外，该装置的檐沟的方式是预先设置开孔的开水管和热水管，通过在开水管中通上开水，使雪变得松散，同时从热水管的孔喷出的热水融化积雪。屋顶是板，是一重的，用于融化屋顶上的积雪的热源是温室内的暖气。该方式中，存在喷嘴冻结而雪不能全部融化并且积雪形成隧道状、融雪不充分、喷嘴被垃圾堵塞、由于用水而不是空气来融雪因而需要强力的泵等问题。

此外，提出了在连栋式楼房屋顶的天沟安装檐沟、在檐沟内设置热水循环管道、并在天沟旁的室内配置热风导管、向天沟喷出热风的融雪装置(日本专利特开平11-243789号公报等)。该装置中，塑料膜覆盖的屋顶上的积雪通过热风取暖器保温的温室内的暖气融化，从平滑的薄膜上滑落。滑落的雪的一部分积存在檐沟中，被在热水管道中循环的温水融化，经檐沟排水。若再配以向薄膜喷出热风，则可以容易地融化檐沟上部的雪的空洞部分，有利于融雪完全、迅速地进行。屋顶是板，是一重的，用于融化屋顶上的积雪的热源是温室内的暖气。但是，存在由于热风的喷出是局部的因而融雪不充分、需要强力的泵，以及冻结等问题。

在日本农业气象学会2000年度全国大会、日本生物环境调节学会2000年大会联合会议演讲摘要的450～451页有关于通过空气膜屋顶结构利用太阳能的房屋的记载。记载了该空气膜屋顶结构用于在不损害房屋的采光性的情况下确保结构强度。但是，没有关于向空气膜屋顶，即袋状的屋顶供给温暖的空气，排出该袋状物内的空气的记载。因此，由于该空气膜屋顶内的空气不是温暖的，所以绝热及保温效果不佳，也无法期待在屋顶有积雪时有融雪的效果。

发明的揭示

本发明的目的在于消除以往的透明树脂薄膜制的双重结构的屋顶存在的缺点，即，提供设置不产生阴影、雨水·雪水顺利地流下、雪顺利地滑落、融雪·保温性能良好、具有耐久性、双重结构(袋状物)的厚度和温度分布一样、组装施工简便、操作性好、材料费·建造费便宜的屋顶和设置该屋顶的建筑物。

本发明的建筑物的透明树脂薄膜制屋顶，是将二块透明树脂薄膜固定于从脊檩至檐檩的边椽上构成袋状的建筑物的屋顶，其特征在于，从供气口向袋状物内供给温暖的空气，保持袋状物处于拉伸状态，将袋状物内的空气从排气口排出。

本发明的建筑物的透明树脂薄膜制屋顶较好是将袋状物的中间部分固定在椽上、将袋状物沿椽的方向分隔的结构。

此外，本发明的建筑物的透明树脂薄膜制屋顶，是将二块透明树脂薄膜固定于拱形外框上构成袋状的建筑物的拱形屋顶，其特征在于，将袋状物的中间部分固定在拱形中框上，将袋状物沿椽的方向分隔，从供气口向袋状物内供给温暖的空气，保持袋状物处于拉伸状态，将袋状物内的空气从排气口排出。

本发明的建筑物的透明树脂薄膜制的屋顶较好是在所述各袋状物之间具有连通管。

此外，本发明是具有所述的任一种透明树脂薄膜制屋顶的建筑物，尤其是温室。

本发明是，建筑物的连栋式屋顶由所述的任一种透明树脂薄膜制屋顶构成，而且相向的屋顶的天沟配置通过供给温暖的空气维持拉伸状态的透明树脂薄膜制融雪导管的连栋式建筑物。

本发明的连栋式建筑物较好是在建筑物的连栋式屋顶的二块透明树脂薄膜之间的天沟旁沿和长条状的薄膜紧固用具相同方向配置通液管，配置使该通液管可流通热水或热防冻溶液的连栋式建筑物热水管，使该热水管流通热水。

附图的简单说明

(图1)本发明的屋顶的一个例子的示意图。

(图2)本发明所使用的长条状的薄膜紧固用具的一个例子的示意图。

(图3)本发明的温室的一个例子的示意图。

(图4)本发明的温室的另外的一个例子的示意图。

(符号的说明)

1：透明树脂薄膜

2：袋状物

3：供气口

4：排气口

5：连通管

11：脊檩

12：檐檩

13：边椽

14：椽

15：屋顶

16：支柱

17：室壁

18：天沟

21：长条状薄膜紧固用具(承载部件)

22：长条状薄膜紧固用具(压紧部件)

31：融雪导管

32：翼部

33：管子

34：供气口

35：气体喷出口

36：管道

41：通液管

实施发明的最佳方式

以具有双坡屋顶的温室为代表的建筑物一般由组装柱、大梁、小梁等部件构成的主体和组装脊檩、檐檩、边椽、椽、屋架、人字木等部件构成的双坡屋顶组成的骨架构成。各部件主要是金属制管道、型材，使用直角夹具、活动夹具等连接工具将它们组装，分别建成主体、屋顶的骨架。将主要是透明树脂制的板或薄膜展开固定在骨架上，从而构成例如温室。

本发明的建筑物的主体和屋顶的结构与一般的建筑物没有什么不同，主体和屋顶的骨架可以由一般的材料构成。对本发明的建筑物的屋顶和具有该屋顶的建筑物的一个示例的温室使用附图进行说明。

本发明的透明树脂薄膜制屋顶，如图1所示，是将二块透明树脂薄膜1固定在从脊檩11到檐檩12的边椽13上构成袋状的双坡屋顶15，是通过从供气口3供给的温暖的空气使袋状物2保持拉伸状态、将袋状物内的空气从排气口4排出的透明树脂薄膜制屋顶15。较好是将袋状物2的中间部分固定在椽14，在椽的方向分隔袋状物2，在各袋状物2之间设置连通管5，可以使空气在各袋状物2之间互相流通的结构。

分隔的袋状物2的宽度、即相邻的椽14之间的距离或椽14与边椽13之间的距离，较好是20～400cm，更好是30～250cm。

供气口3的直径较好是1～60cm，更好是4～30cm。排气口4的直径较好是0.4～80cm，更好是0.5～40cm。通过改变排气口4的直径，可以调整融雪和保温能力。连通管5的直径较好是1～60cm。

在椽14上固定透明树脂薄膜1时，如图2所示，将构成屋顶15的二块透明树脂薄膜1或袋状透明树脂薄膜1的端部放置在固定于边椽13上的长条状薄膜紧固用具(承载部件)21上，覆上对应的长条状薄膜紧固用具(压紧部件)22从而进行固定。薄膜紧固用具21、22可以例举市场上销售的滑闩式“スラィレ一ル”(东都兴业株式会社制)。当然，透明树脂薄膜1的固定并不局限于该优选例。

温室的屋顶15是半圆筒状的弧形时，与所述的双坡屋顶15没有本质上的区别。即，仅仅是双坡屋顶15的情况下的呈直线的边椽13、椽14在弧形屋顶15的情况下弯曲成弧形。因此，透明树脂薄膜1的固定使用弯曲的长条状薄膜紧固用具21(承载部件)和22(压紧部件)同样地进行。

接着，对具有作为本发明优选的一个例子的双坡屋顶的温室使用图3进行说明。在不将袋状物2在椽方向上分隔时，袋状物2的中间部分不固定于椽14，所以不需要连通管。

图3中是具有双坡屋顶15的温室，双坡屋顶15是将二块透明树脂薄膜1固定在从脊檩11到檐檩12的边椽13上构成袋状、通过将袋状物2的中间部分固定在椽14上而在椽的方向分隔袋状物2、通过从供气口3供给的温暖的空气使袋状物2保持拉伸状态、将袋状物内的空气从排气口4排出的透明树脂薄膜制屋顶15。在各袋状物2之间伸展连通管5，空气可以在各袋状物2之间互相流通。

温室主体的骨架是将支柱16、或适当使用的大梁、小梁等构成主体的部件使用铝制的直角夹具、活动夹具、连接件组装构成。在温室主体的骨架上围上透明树脂板或透明树脂薄膜1，使用图2所示的长条状薄膜紧固用具21、22固定在骨架上，从而构成室壁17。

在出入口，导室壁17同样地，在框架上围上透明树脂板或透明树脂薄膜1，使用图2所示的长条状薄膜紧固用具21、22固定在骨架上，构成门(未图示)，从而完成。当然门是要能够确保温室内的气密性地安装在主体上。

在室壁17、尤其是外壁上，从保温的方面来看，较好是铺贴双重的透明树脂板或薄膜1，并形成袋状使用。

在连栋式温室中，在倾斜相对的双坡屋顶15的天沟18的空间内，较好是设置与天沟18的进深相同长度的透明树脂薄膜制融雪导管31。从融雪导管31向外侧延伸的透明树脂薄膜制翼部32与构成屋顶15的透明树脂薄膜1重合，使用图2所示的长条状薄膜紧固用具21、22固定在边椽13上。然后，将温暖的空气从设置在融雪导管31内的透明树脂薄膜制的管子33的供气口34供给到管子33内，再从管子33的多个气体喷出口35喷出，保持融雪导管31处于拉伸状态。袋状物内的空气从形成于融雪导管31的翼部32重合并通过长条状薄膜紧固用具21、22接合的区域的间隙排出。

连栋式温室的情况下，如图4所示，较好是在倾斜相对的双坡屋顶15下部的天沟旁、即长条状薄膜紧固用具21、22旁，与该紧固用具21、22同方向地配置通液管41。当然，通液管41较好是设置在相对的双坡屋顶15的两侧。而且，可以使热水或热防冻溶液从温室外流到该通液管41内。除了向双坡屋顶15的袋状物和融雪导管31供给温暖的空气，通过在该通液管41内流通热水或热防冻溶液，利用该通液管41放热，发挥使袋状物内的空气变暖等的叠加的效果，使融雪顺利且迅速地进行。

通液管41的长度越长越好，可以是直管或弯管。通液管的直径为3～20cm，较好为3～8cm，管壁厚度为0.05～5mm，较好为0.1～0.2mm。通液管较好是树脂管或金属管，更好是透明树脂薄膜制的，但并不局限于此。

热水或热防冻溶液的温度为50～95℃，较好为60～90℃，更好为75～85℃。热水或热防冻溶液的流量根据融雪状态决定即可。

融雪导管31的截面形状一般为圆筒形或多边形筒形，但并不局限于此，也可以是其他形状。多边形筒形的情况下，棱角较好是尽量少。融雪导管31的截面大小根据温室屋顶15的大小、天沟18的大小等决定，圆筒状的情况下，直径较好为5～200cm，更好是25～150cm。融雪导管31的长度与屋顶15的进深、天沟18的进深大致相同。

雪水流向设置于天沟18的融雪导管31上表面的集水口(未图示)，从连接集水口的排水沟(未图示)向温室内的地面或温室外排出。

管子33的截面形状一般为圆筒形或多边形筒形，但并不局限于此，也可以是其他形状。多边形筒形的情况下，张角较好是尽量少。管子33的截面大小只要是可以在融雪导管31中移动，没有特别限定，圆筒状的情况下，直径较好为2～190cm，更好为5～50cm。管子33的长度是融雪导管31的长度的70～100％左右。构成管子33的透明树脂薄膜1较好是与所述构成融雪导管31的透明树脂薄膜相同。构成管子33时，使用比构成融雪导管31时稍薄或更软的透明树脂薄膜1，则管子33在融雪导管31内移动时损伤融雪导管31的可能性更小。

在管子33的周面的上游侧设置供气口34。口径较好为1～60cm，更好为4～30cm。将供气口31构成可以连接从热风取暖器等产生温暖的空气的机器伸出的管道或管子36。

在管子33的周面，从上游侧到下游侧以适当的间隔设置多个气体喷出口35。气体喷出口35的数量较好为20～1000个/m²，更好为40～400个/m²。气体喷出口35的口径较好为3～20mm，更好为5～15mm。

透明树脂薄膜可以使用含氟树脂、氯乙烯树脂、聚酯树脂、聚乙烯树脂等热塑性树脂，但从透明性、机械强度、耐候性、耐紫外线性、耐热性、熔敷性等方面来看，较好是含氟树脂薄膜。含氟树脂薄膜可以例举乙烯-四氟乙烯类共聚物(以下简称ETFE)、六氟丙烯-四氟乙烯类共聚物(以下简称FEP)、全氟(烷基乙烯醚)-四氟乙烯类共聚物(以下简称PFA)，四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯类共聚物(以下简称THV)、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯类共聚物、聚氟乙烯等。较好是选自ETFE、FEP和THV的至少1种，更好是ETFE。含氟树脂薄膜的厚度主要考虑树脂的机械强度确定，较好是40～200μm，更好是50～160μm。

建筑物室内一侧的透明树脂薄膜的内侧表面较好是进行亲水化处理，使得即使在室内一侧的水分在透明树脂薄膜上形成露水的情况下，水滴也能容易地流下，减少水滴落到作物上而阻碍作物生长等影响。亲水化处理的方法较好是用涂布无机胶体、亲水性树脂、金属氧化物等的溶液的方法，喷涂的方法，溅镀硅、锡、钛等金属的氧化物的方法等。

以下，对本发明的透明树脂薄膜制屋顶和配置该屋顶的温室的作用进行说明。

向袋状物屋顶的空间内连续地供给来自热风取暖器等的温暖的空气。袋状物内的空气在使袋状物保持适当的拉伸状态的同时，将袋状物内的温度维持在指定的温度范围内，所以可以得到高的融雪性能和保温性能。并且袋状物内的空气从排气口被排出袋状物外。

本发明的将透明树脂薄膜的袋状物沿椽方向分隔的屋顶和配置该屋顶的温室中，除了所述的作用效果，由于袋状物以适当大小·容积分隔，所以空气(热风)的循环、扩散良好，热效率高。此外，由于该屋顶向分隔袋状物的部分(椽方向)倾斜，因此该屋顶上的雪水和雪变得容易滑落。

向配置于屋顶的天沟的导管和导管内的管子连续地供给来自热风取暖器等的热风(例如20℃)，使导管或者管子和导管适度地紧张。这时，若将导管内调整至比温室内高出许多的温度，则通过构成导管的透明树脂薄膜可以更迅速地融化堆积在天沟部分的雪。而且，由于袋状物固定在椽上，雪和/或雪水沿着从脊檩向檐檩的方向大致相同地向同一方向顺畅地流下，而不会蜿蜒地滑下，几乎不会积存。雪水较好是从设置于融雪导管的集水口、排水沟排出。

接着，通过基于图3的实施例，对本发明的优选例更具体地进行说明。

在北海道桦户郡浦臼町的农场进行温室的施工，所述温室是由支柱16、脊檩11、边椽13等构成的温室，正面的支柱间距12m，进深6m，脊高6.3m，屋顶15的天沟18位于支柱16之间的中点，其屋顶15的倾斜角度为20°。在支柱16的周围从边椽13到地面整个铺贴ETFE薄膜(厚100μm，旭硝子株式会社制，“ェフクリ一ン”(注册商标))，构成室壁17。此外，在边椽13、椽14等屋顶框架的骨架上铺贴双重的ETFE薄膜，构成屋顶15。

在相对的屋顶15的天沟18处，将以二块ETFE薄膜构成的融雪导管31的端部翼部32与构成屋顶15的二块ETFE薄膜的端部重合，将重合区域用图2所示的薄膜紧固用具21、22夹持，构成融雪导管31(宽108cm，高40cm，长600cm)，固定于屋顶框架上。即使固定，也还在透明树脂薄膜的重合区域形成间隙。在融雪导管31的内部，以与天沟18的进深相同的长度设置直径10cm的管子33。在管子33上以80个/m²的间隔设置直径1cm的气体喷出口35。

接着，将来自热风取暖器的温暖空气通过管道36(直径5cm)从管子33的供气口34(直径5cm)供给，维持管子33处于拉伸状态，并且从管子33的周面的气体喷出口35向融雪导管31内喷出温暖的空气，使融雪导管31维持拉伸状态。融雪导管31内的空气从将重合的透明树脂薄膜用薄膜紧固用具21、22夹持形成的间隙向温室外排出。此外，也向构成屋顶15的二块透明树脂薄膜的空间内通过管道36(直径5cm)从供气口3(直径5cm)供给来自热风取暖器的温暖空气。温暖的空气通过连通管5(直径5cm)扩散到整个屋顶15内。并且，屋顶15内的空气从排气口4(直径1cm)被排出。

在从2002年2月1日到同年4月5日的约2个月内，向管子33内持续地供给温暖的空气。温暖空气的温度为，供气口34处44.4℃±8.4℃，气体喷出口35处29.4℃～-14.5℃，其流量为0.1m³/min。向屋顶15的二块透明树脂薄膜的袋状的内侧空间供给的温暖空气的温度为，供气口3处44.4℃～8.4℃，排气口4处52.5℃～-0.3℃，其流量为0.1m³/min。

该期间的总降雪量为217cm，落到屋顶上的雪全部融化，没有堆积。此外，在这期间一天中最大降雪量为3月4日的16cm，即使在这一天(最高气温-1.1℃，最低气温-6.2℃)落到屋顶15和融雪导管31上的雪也完全融化，没有堆积。

产业上利用的可能性

由于本发明的屋顶由轻质的透明树脂薄膜构成，即使有用来分隔袋状物的椽和用于在椽上固定的长条状薄膜紧固用具，也不会产生实际影响温室内的植物生长繁殖的阴影。因此，可以最大限度地利用温室内的耕地面积。另外，如果树脂薄膜使用含氟树脂薄膜，则耐候性、耐紫外线性、机械强度等良好，树脂薄膜的更换期限可以达到十数年以上的较长期限。

本发明的屋顶构成袋状，而且具有供气口和排气口，所以可以持续向袋状物内供给来自热风取暖器等的温暖空气，因此融雪能力和温室内的保温性良好。

本发明的屋顶被分隔，在隔成适当大小·容积的袋状物的情况下，可以减少供给到袋状物内的热风在袋状物内扩散时的袋状物、即屋顶的温度分布不均、温度偏差的幅度，因此热效率高。此外，由于该屋顶向分隔袋状物的部分(椽方向)倾斜，所以该屋顶上的雪水和雪变得容易滑落。此外，由于被分隔，可以抑制在室外经过的阵风等引起的袋状物、即屋顶的变化。此外，还具有袋状物、即屋顶由于某种原因发生损伤而破裂时的修理、修复的范围小的优点。另外，由于双坡屋顶从脊檩到檐檩的倾斜面没有横向分隔，从脊檩到檐檩的雨水、雪水的流下和雪的滑落没有障碍。此外，可以解决脊檩上部的积雪。

另外，将在于地面预先组装的屋顶的骨架上预先铺设双重透明树脂薄膜、或预先铺设袋状的透明树脂薄膜而构成的预制屋顶，用起重机等吊到主体的骨架上，可以改善组装温室时的操作性。

此外，在屋顶的天沟配置透明树脂薄膜制导管时，可以通过供给到导管内的温暖空气，迅速融化堆积于导管上的雪、从导管上滑落的雪。

另外，通过在通液管41中流通热水或热防冻溶液，可以与向袋状物内供给温暖空气一起发挥叠加的效果，更加顺利且迅速地进行融雪。

Claims (9)

1.建筑物的透明树脂薄膜制屋顶，它是将二块透明树脂薄膜固定于从脊檩至檐檩的边椽上构成袋状的建筑物的屋顶，其特征在于，前述两块透明树脂薄膜中，建筑物室内一侧的透明树脂薄膜的内侧表面进行亲水化处理，从供气口向袋状物内供给温暖的空气，保持袋状物处于拉伸状态，将袋状物内的空气从排气口排出。

2.如权利要求1所述的建筑物的透明树脂薄膜制屋顶，其特征还在于，将袋状物的中间部分固定在椽上，沿椽的方向分隔袋状物。

3.建筑物的透明树脂薄膜制屋顶，它是将二块透明树脂薄膜固定于拱形外框上构成袋状的建筑物的拱形屋顶，其特征在于，前述两块透明树脂薄膜中，建筑物室内一侧的透明树脂薄膜的内侧表面进行亲水化处理，将袋状物的中间部分固定在拱形中框上，将袋状物沿椽的方向分隔，从供气口向袋状物内供给温暖的空气，保持袋状物处于拉伸状态，将袋状物内的空气从排气口排出。

4.如权利要求2或3所述的建筑物的透明树脂薄膜制屋顶，其特征还在于，所述各袋状物之间具有连通管。

5.如权利要求1～4中任一项所述的建筑物的透明树脂薄膜制屋顶，其特征还在于，透明树脂薄膜是含氟树脂薄膜。

6.建筑物，其特征在于，具有权利要求1～5中任一项所述的透明树脂薄膜制屋顶。

7.温室，其特征在于，具有权利要求1～5中任一项所述的透明树脂薄膜制屋顶。

8.连栋式建筑物，其特征在于，建筑物的连栋式屋顶由权利要求1～5中任一项所述的透明树脂薄膜制屋顶构成，而且相向的屋顶的天沟配置通过供给温暖的空气维持拉伸状态的透明树脂薄膜制融雪导管。

9.如权利要求8所述的连栋式建筑物，其特征还在于，在建筑物的连栋式屋顶的二块透明树脂薄膜之间的天沟附近沿与长条状的薄膜紧固用具相同方向配置通液管，使该通液管可以流通热水或热防冻溶液。

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