CN207244967U - 充气式建筑物顶棚 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种充气式建筑物顶棚。针对大型场馆由于跨度太大，无法克服承重建造顶棚的问题，本实用新型提供了一种可充放气的顶棚。本产品包括分隔式可充放气室构成的顶棚、充放气装置、牵引装置及附件；顶棚含有许多分隔的气室，由韧性较好的材料做成，气室中充入比重小于空气的气体，使用时顶棚整体比重小于空气而向上浮起，被牵引装置固定在合适位置，雨雪落在顶棚上，由于顶棚中间位置高，雨水向两边流动，最后通过排水管道流走。在顶棚上安装加热盘管，可以把雪化成水排走。本顶棚还有调节光的透射强度，在顶棚上投放影像，安装喷淋系统等功能。不使用的时候，顶棚可通过牵引装置收起存放在储藏间。

Description

充气式建筑物顶棚

技术领域

本实用新型属于建筑顶棚技术领域，尤其是一种充气式建筑物顶棚。

背景技术

大型场馆等建筑物由于其占地面积太过巨大，墙体之间跨度过大，从结构力学的角度无法解决配备巨大的顶棚所带来的材料承重问题。比如足球场馆，场地加上看台长度达到200多米，宽度也有100多米，如此大的面积，现代的建筑水平实在无法为之设计安装顶棚。于是大型场馆只得设计成露天结构，带来的问题就是雨雪天气的时候举行的大型活动或者比赛，参加者无论是主办者、观众，还是运动员、表演者，都得冒着雨雪进行，让运动员和表演者不能发挥出应有的水平，降低了比赛和活动的观赏性，同时也给参加者和观众带来了痛苦和健康问题，有时还会将比赛或者活动延期甚至取消。

实用新型内容

本实用新型的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种设计科学、结构合理、使用简便且适合安装在大型场馆中使用的充气式建筑物顶棚。

本实用新型的目的是通过以下技术手段实现的：

一种充气式建筑物顶棚，其特征在于：其结构包括顶棚、牵引装置和充放气装置，顶棚由多个较小的组块连接在一起，每个组块均为可充放的独立气室单元，顶棚连接牵引装置以及充放气装置，顶棚的组块内充入比重小于空气的气体从而提供浮力克服自身重力。

而且，所述牵引装置和充放气装置放置在储藏间内，顶棚在不使用的时候也可收起存放在储藏间内。

而且，所述的顶棚可以采用透明材料，内部安装变色层。

而且，所述的顶棚上安装加热盘管，该加热盘管设置在顶棚组块的顶部。

而且，所述的顶棚的各组块通过一组对边边缘与其他组块可靠连接，另一组对边边缘安装连接在牵引装置的绳索上，组块的各个边缘位置都安装有拉力传感器。

而且，所述的顶棚的每个组块均有独立的充气阀和排气阀，该充气阀与排气阀与充放气装置连接。

而且，所述的牵引装置包括绞缆机、绳索和导轮，绞缆机至少为两组，其分别设置在顶棚的左右两侧，绳索为多根，其并排设置，每根绳索的左右两端分别连接左右两侧的绞缆机，每根绳索的中部均绕过导轮并连接在顶棚的组块上。

而且，所述的绳索上安装伴升气囊，气囊中分布有一系列的气室，各个气室均有独立的充气阀和排气阀，该充气阀与排气阀与充放气装置连接。

而且，所述的绳索上安装喷淋水管。

而且，所述的充放气装置包括充气管路、排气管路、压缩机和压力容器，压力容器连接充气管路、压缩机和排气管路，充气管路连接顶棚各组块以及伴升气囊各气室的充气阀，排气管路连接顶棚各组块以及伴升气囊各气室的排气阀。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本顶棚包括分隔式可充放气室构成的顶棚、充放气装置、牵引装置及附件，通过充入气室比重小于空气的气体产生浮力，克服传统建筑顶棚的承重问题，且可覆盖整个场地及看台，使用时顶棚顶部的中央高于边缘，雨天时雨水向边缘流下，最后通过排水管道流走。因此，本顶棚适合在大型场馆中使用，解决了露天场馆存在的问题，增加了观众、运动员等参与者的舒适性，保证了参与者身体健康不受损害，提高了比赛的观赏性，并保障了比赛及活动的顺利进行，本顶棚尤其适合在雨雪天气使用。

2、本顶棚可以采用透明材料，内部安装变色层，控制透射光的强度，使透过顶棚的光线强度在设定的范围内，在夏天炎热的中午，活动和比赛可以照常进行。

3、本顶棚由多个较小的组块连接在一起，如果一个组块损坏不会影响其他组块的工作，组块可以拆卸下来单独更换或修补，因此增加了本顶棚使用的灵活性，既方便了生产，又降低了维修成本。

4、本顶棚各组块的各个边缘位置都安装有拉力传感器，组块的边缘安装拉力传感器，反馈给控制系统，通过充放气维持组块的合适拉力。此设计有利于保证顶棚持续处于正常工作状态。

附图说明

图1实施例的整体效果图；

图2是实施例顶棚的平面结构图；

图3是实施例进排气控制图；

图4是实施例绳索的伴升气囊示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本实用新型的实施例；需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种充气式建筑物顶棚，顶棚通过充入比重小于空气的气体提供浮力克服自身重力，其结构包括顶棚1、牵引装置和充放气装置，顶棚由多个较小的组块7连接在一起，每个组块均为可充放的独立气室单元，顶棚连接牵引装置以及充放气装置。以下对各部分结构及连接关系进行详细描述：

顶棚采用韧性较好的材料，主要结构由一系列分隔的气室组成，气室中充入比重小于空气的气体，依靠其浮力使顶棚悬浮，而不需要专门的支架或墙体来承重。顶棚通过牵引装置用绳索实现其拖放和固定，覆盖整个场地及看台(如图1)。

顶棚可以采用透明材料，内部安装变色层，控制透射光的强度，使透过顶棚的光线强度在设定的范围内，在夏天炎热的中午，活动和比赛可以照常进行。顶棚与场馆的建筑主体不是一体的，中间存在较大间隙，也不会影响到场馆的正常通风。

为便于生产，顶棚由多个较小的组块连接在一起，连接处紧密牢固，雨水不会透过。如果一个组块损坏不会影响其他组块的工作，组块可以拆卸下来单独更换或修补，顶棚的各组块依次连接在一起形成整个顶棚(如图2)。

顶棚的每个组块均有独立的充气阀和排气阀，该充气阀与排气阀与充放气装置连接。

顶棚的各组块通过一组对边边缘与其他组块可靠连接，保证连接的牢固，并且不会漏水。另一组对边边缘安装连接在牵引装置的绳索上，组块的各个边缘位置都安装有拉力传感器11，探测组块对绳索以及相邻组块之间的拉力，将探测到的拉力信息输送给控制系统，控制系统通过充放气体调节拉力使之控制在设定的范围内。

顶棚组块的顶部分布安装有加热盘管13，雪天时降雪被加热融化及时排走。

通过向顶棚上进行投影，本顶棚还可以投放商业广告，或者播放影像资料，由于顶棚的位置很显眼，全场的每一个角度都可以看到，能达到理想的广告效果。顶棚收起的时候，绳索中间也可以悬挂广告。

所述的牵引装置包括绞缆机6、绳索3和导轮4，绞缆机至少为两组，其分别设置在顶棚的左右两侧，绞缆机有张力控制系统，绳索为多根，其并排设置，每根绳索的左右两端分别连接左右两侧的绞缆机，每根绳索的中部均绕过导轮并连接在顶棚的组块上。

绳索上安装了伴升气囊12(如图4)，气囊中分布有一系列的气室，各个气室均有独立的充气阀和排气阀，该充气阀与排气阀与充放气装置连接。根据需要充入比重小于空气的气体，气室产生的浮力抵消了绳索的重力，避免了由于绳索本身自重大可能带来的拉断或掉落的后果。

绳索上安装喷淋水管14。如果场馆内布设草坪，在绳索上安装喷淋水管，可以从场馆顶部进行喷淋，能够达到均匀的喷淋效果。

所述的充放气装置包括充气管路9、排气管路8和压力容器，压力容器连接充气管路和排气管路，充气管路连接顶棚各组块以及伴升气囊各气室的充气阀，排气管路连接顶棚各组块以及伴升气囊各气室的排气阀。

所述的牵引装置和充放气装置均放置在储藏间5内，顶棚在不使用的时候也可收起存放在储藏间内。不使用的时候，顶棚通过牵引装置的绞缆机拉动绳索拖放收起，存放在专门建造的储藏间内，绞缆机有张力控制系统，储藏间的宽度与场馆相仿，与场馆的两个对边平行建造，储藏间的合适位置设有检修工作台，便于更换、修补和保养顶棚。

本使用新型的使用方法及工作原理为：

需要使用顶棚的时候，启动牵引装置，绞缆机6拉动绳索3拖放存放于储藏间5的顶棚1，绳索由导轮4支撑和引导，升至图1所示的工作位置，依靠绳索的牵引和各组块7充气量的调节，使顶棚的中央位置气室浮力最大，顶棚中央位置浮起最高，下雨时雨水落在顶棚上向边缘流下，最后通过管道排走，不会落在场馆2内部，在比赛或者活动进行时，观众和表演者或运动员都不会受到下雨的影响。如果是降雪天气，启用加热盘管，落在顶棚上的雪被加热融化，形成水流走。

为了使顶棚既不会因自身重力而垂下，也不会因浮力过大给绳索带来太大拉力负荷，在控制系统中合理设置顶棚各组块的浮力。各部位拉力传感器11把拉力信号输送给控制系统，控制系统通过对气室的充气和排气实现(图3)对各组块浮力的调整。当拉力信号值高于设定值时，对应组块气室的排气阀门开启，气室内的气体通过阀门10经排气管路8被压缩机压缩回收到压力容器内，气室内气体体积减小，导致组块的浮力减小，组块对绳索的拉力随之减小，直到达到设定值，排气阀门关闭，停止排气；当拉力信号值低于设定值时，对应组块气室的进气阀开启，气体从压力容器经充气管路9通过阀门充入气室，气体体积增大导致组块浮力增大，组块对绳索的拉力增加直到达到设定值，充气阀门关闭，停止充气。

收起顶棚时，启动牵引装置，一端的绞缆机通过绳索牵引顶棚，另一端的绞缆机释放绳索，把顶棚收入储藏间，绞缆机有张力控制系统，一端收回绳索，张力控制保证不把绳索拉断或拉的过紧，另一端释放绳索，使释放的绳索既不会张得太紧而拉断，也不会太过松弛。顶棚收起时，安装在相邻组块之间的拉力传感器产生作用，拉力如果高于设定值，排气阀门开启，气室内的气体通过阀门经排气管路被压缩机压缩回收到压力容器内，气室内气体体积减小，导致组块的浮力减小，组块对绳索的拉力随之减小，直到达到设定值，排气阀关闭，停止排气。

顶棚收起后，绳索悬挂在场馆上方，由于绳索上安装了伴升气囊12(图4)，气囊中分布有一系列的气室，各个气室有独立的充气阀和排气阀，根据需要充入比重小于空气的气体，气室产生的浮力抵消了绳索的重力，避免了由于绳索太长本身自重大可能带来的拉断或掉落的后果。

如果遇上大风天气，由于顶棚的面积太大，表面会承受很大的风力，需要把顶棚收回到储藏间内。储藏间的顶部安装有风力探测器，当风力达到设定的报警值时，风力探测器发出警报，建议此情况下停止使用顶棚。如果风力太大，悬挂的绳索也可以从中间的连接处脱开收回到储藏间内。

Claims (10)

1.一种充气式建筑物顶棚，其特征在于：其结构包括顶棚、牵引装置和充放气装置，顶棚由多个较小的组块连接在一起，每个组块均为可充放的独立气室单元，顶棚连接牵引装置以及充放气装置，顶棚的组块内充入比重小于空气的气体从而提供浮力克服自身重力。

2.根据权利要求1所述的一种充气式建筑物顶棚，其特征在于：所述牵引装置和充放气装置放置在储藏间内，顶棚在不使用的时候也可收起存放在储藏间内。

3.根据权利要求1所述的一种充气式建筑物顶棚，其特征在于：所述的顶棚可以采用透明材料，内部安装变色层。

4.根据权利要求1所述的一种充气式建筑物顶棚，其特征在于：所述的顶棚上安装加热盘管，该加热盘管设置在顶棚组块的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种充气式建筑物顶棚，其特征在于：所述的顶棚的各组块通过一组对边边缘与其他组块可靠连接，另一组对边边缘安装连接在牵引装置的绳索上，组块的各个边缘位置都安装有拉力传感器。

6.根据权利要求1所述的一种充气式建筑物顶棚，其特征在于：所述的顶棚的每个组块均有独立的充气阀和排气阀，该充气阀与排气阀与充放气装置连接。

7.根据权利要求1所述的一种充气式建筑物顶棚，其特征在于：所述的牵引装置包括绞缆机、绳索和导轮，绞缆机至少为两组，其分别设置在顶棚的左右两侧，绳索为多根，其并排设置，每根绳索的左右两端分别连接左右两侧的绞缆机，每根绳索的中部均绕过导轮并连接在顶棚的组块上。

8.根据权利要求7所述的一种充气式建筑物顶棚，其特征在于：所述的绳索上安装伴升气囊，气囊中分布有一系列的气室，各个气室均有独立的充气阀和排气阀，该充气阀与排气阀与充放气装置连接。

9.根据权利要求7所述的一种充气式建筑物顶棚，其特征在于：所述的绳索上安装喷淋水管。

10.根据权利要求1所述的一种充气式建筑物顶棚，其特征在于：所述的充放气装置包括充气管路、排气管路、压缩机和压力容器，压力容器连接充气管路、压缩机和排气管路，充气管路连接顶棚各组块以及伴升气囊各气室的充气阀，排气管路连接顶棚各组块以及伴升气囊各气室的排气阀。