DE102004025308A1

DE102004025308A1 - Diaphragm construction e.g. adventure water park, has pressure reducing valve provided between gas supply pipeline and cabin to pass gas from gas supply pipeline to cabin, when high pressure in cabin falls below preset threshold value

Info

Publication number: DE102004025308A1
Application number: DE200410025308
Authority: DE
Inventors: Georg Andreas Huber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2005-12-15

Abstract

The construction has a cabin (2) with walls which are formed in gas tight diaphragms (3, 4) and surrounded by a gas filled interior. A gas supply pipeline leads from a pressurized gas repository to the cabin. A pressure reducing valve (13) is provided between the pipeline and the cabin. The valve passes gas from the pipeline to the cabin, when high pressure in the cabin falls below a preset threshold value.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauwerk in Membranbauweise, das heißt, ein Bauwerk, bei dem wenigstens ein Teil einer Wand- oder Dachfläche durch eine in einem Rahmen aufgespannte Membran gebildet ist. Eine einzelne Membran muss unter hoher Zugspannung eingebaut werden, um formstabil zu sein. Dies erfordert eine hohe Materialstärke der Membranen und macht die Verwendung von aus mehreren Stücken zusammengefügten Membranen schwierig. Außerdem ist das Wärmeisolationsvermögen einer einzelnen Membran sehr gering. Um mit geringerer Spannung arbeiten und dementsprechend dünnere oder aus mehreren Stücken zusammengefügte Membranen verwenden zu können, und um die Wärmeisolation eines Membranbauwerkes zu verbessern, ist es bekannt, in einen Rahmen zwei Membranen anzuspannen und den Spalt zwischen ihnen mit Druckluft zu beaufschlagen, so dass eine kissenähnliche druckluftgefüllte Zelle entsteht.The The present invention relates to a structure of membrane construction, the is called, a building, in which at least part of a wall or roof area by formed in a frame membrane is formed. A single one Membrane must be installed under high tension to dimensionally stable to be. This requires a high material thickness of the membranes and makes the use of multi-piece membranes difficult. Furthermore is the thermal insulation capacity of a single membrane very low. To work with less tension and accordingly thinner ones or membranes composed of several pieces to be able to use and the thermal insulation To improve a membrane structure, it is known in a frame clamp two membranes and the gap between them with compressed air to apply so that a pillow-like air-filled cell arises.

Da diese Zellen nicht absolut luftdicht sind, ist es erforderlich, in einem Membranbauwerk ein Druckluftversorgungssystem vorzusehen, mit dem es möglich ist, die Luftverluste der Zellen fortlaufend auszugleichen und sie auf einem für ihre Formstabi lität erforderlichen leichten Überdruck zu halten. Herkömmliche Membranbauwerke wie das Erlebnisbad "Prienavera" in Prien am Chiemsee, Deutschland, oder das National Space Science Centre in Leicester, Großbritannien, verwenden lange schlauchförmige Zellen, die im Falle des "Prienavera" sich von einem Wurzelbereich ausgehend fächerartig verbreiternd über das gesamte Dach erstrecken. Eine zentrale Druckluftversorgung kann ausgehend von der Wurzel des Fächers alle Zellen über einen großen Leitungsquerschnitt mit Druckluft speisen. Als Druckluftquelle genügt daher ein Gebläse, das einen Überdruck von nicht mehr als ein paar Hundert Millibar liefert.There these cells are not absolutely airtight, it is necessary to provide a compressed air supply system in a membrane structure, with which it is possible is to continuously balance the air losses of the cells and them on a for their shape stability required slight overpressure to keep. conventional Membrane structures such as the adventure pool "Prienavera" in Prien am Chiemsee, Germany, or the National Space Science Center in Leicester, UK, use long tubular cells, in the case of the "Prienavera" itself from a root area starting fan-like widening over extend the entire roof. A central compressed air supply can starting from the root of the fan all cells over a big Feed the cable cross-section with compressed air. Therefore, as a compressed air source is sufficient a fan, that's an overpressure of not more than a few hundred millibars.

Beim National Space Science Centre hat das Gebäude die Form eines schlanken aufrechten Ellipsoids, dessen Außenwand eine kleine Zahl von aufrechten tragenden Säulen aufweist, zwischen denen sich schlauchförmige Zellen eine über der anderen in Umfangsrichtung des Gebäudekörpers erstrecken. Auch hier steht in den Säulen ein ausreichender Leitungsquerschnitt zur Versorgung der Zellen mit Druckluft bei geringem Überdruck zur Verfügung.At the National Space Science Center, the building has the shape of a slim upright ellipsoid whose outer wall is a small number of upright supporting columns between which are tubular cells one above the extend in the circumferential direction of the building body. Here too stands in the columns a sufficient line cross-section to supply the cells with compressed air at low pressure to disposal.

Bei Großbauwerken wie etwa Sportstätten, bei denen leicht Umfangslängen des Gebäudekörpers von mehreren hundert Metern erreicht werden können, macht diese herkömmliche Technik zur Druckluftversorgung der Zellen beträchtliche Leitungsquerschnitte von 60 cm oder mehr erforderlich, um auch weit von einer zentralen Druckquelle entfernt Zellen ausreichend versorgen zu können. Derartige Leitungen von großem Durchmesser sind nicht nur kostspielig, sie beeinträchtigen auch den ästhetischen Reiz der Membranbauwerke, der zum großen Teil darauf beruht, dass die leichtgewichtigen Membranzellen nur eine filigrane Tragstruktur erfordern, die das ganze Gebäude nahezu schwerelos erscheinen lässt. Außerdem verursacht der Energieverbrauch eines solchen Druckluftversorgungssystems beträchtliche Energiekosten.at Great buildings such as sports facilities, at those easily circumferential lengths of the building body of several hundred meters can be achieved, this makes conventional Technology for compressed air supply to the cells considerable cable cross-sections of 60 cm or more is required, also far from a central one Pressure source removes enough cells to supply. such Lines of large Diameters are not only expensive, they affect also the aesthetic Attraction of the membrane structures, which is based largely on the fact that the lightweight membrane cells only a filigree support structure require that the whole building almost weightless. Furthermore causes the energy consumption of such a compressed air supply system considerable Energy costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Membranbauwerk zu schaffen, bei dem die Druckgasversorgung der einzelnen Zellen einfach und preiswert realisierbar und mit vergleichsweise geringen Energiekosten betreibbar ist, und das mit Gasversorgungsleitungen von vergleichsweise geringem Querschnitt auskommt.task the present invention is to provide a membrane structure, in which the compressed gas supply of the individual cells is simple and inexpensive feasible and operable with comparatively low energy costs is, and that with gas supply lines of relatively small cross-section gets along.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Bauwerk mit den Merkmalen des Anspruches 1. Die Anbringung eines druckmindernden Ventils zwischen der Gasversorgungsleitung und jeder Zelle erlaubt es, die Gasversorgungsleitung mit einem deutlich höheren Druck als dem Innendruck der Zellen zu beaufschlagen, ohne dass die Gefahr einer Überdehnung und Beschädigung der Zellen besteht. Dieser höhere Druck führt dazu, dass Gasversorgungsleitungen von vergleichsweise kleinem Querschnitt genügen, um auch weit von der Druckgasquelle des Gebäudes entfernte Zellen ausreichend zu versorgen. Der prozentuale Druckabfall zwischen dem Eingang der Gasversorgungsleitung und dem Ventil am Eingang einer weit entfernten Zelle kann aufgrund des höheren Betriebsdrucks auch bei kleinem Leitungsquerschnitt kleiner gemacht werden als bei einem herkömmlichen, bei niedrigerem Druck arbeitenden System; dementsprechend ist auch die zum Bereitstellen des Druckgases erforderliche Leistung verringert. Daher kann eine Druckgasquelle mit vergleichsweise niedriger Leistung eingesetzt werden, die sowohl in der Beschaffung als auch im Betrieb preiswert ist.The Task is solved by a building with the features of claim 1. The attachment a pressure-reducing valve between the gas supply line and each cell allows the gas supply line with a significantly higher To apply pressure as the internal pressure of the cells without the danger of overstretching and damage the cells exists. This higher pressure leads to, that gas supply lines of comparatively small cross-section sufficient sufficient for well far away from the compressed gas source of the building cells to supply. The percentage pressure drop between the input of the gas supply line and the valve at the entrance of a faraway cell may be due of the higher one Operating pressure made smaller even with a small line cross-section than in a conventional, lower pressure system; accordingly is too reduces the power required to provide the compressed gas. Therefore can be a compressed gas source with comparatively low power be used, both in procurement and in operation is inexpensive.

Vorzugsweise ist das druckmindernde Ventil jeder Zelle eingerichtet, Gas von der Gasversorgungsleitung in die Zelle einzulassen, wenn der Überdruck in der Zelle einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Durch diese Maßnahme wird der Druck in der Zelle unabhängig gemacht von dem in der Versorgungsleitung vor dem Ventil herrschenden Druck. Im Gegensatz zu der herkömmlichen Technik, die nur sehr geringe Druckabfälle auf der Versorgungsleitung tolerieren kann, ohne Gefahr zu laufen, dass eine quellennah an die Versorgungsleitung angeschlossene Zelle mit einem höheren als dem für sie zulässigen Druck beaufschlagt wird bzw. eine quellenferne Zelle nicht ausreichend versorgt wird, können mit Hilfe der abhängig vom Zelleninnendruck gesteuerten Ventile praktisch beliebige Druckabfälle auf der Versorgungsleitung abgefangen werden, was die Anforderungen an den Querschnitt der Gasversorgungsleitung zusätzlich reduziert.Preferably, the pressure-reducing valve of each cell is arranged to admit gas from the gas supply line into the cell when the positive pressure in the cell falls below a predetermined limit. By this measure, the pressure in the cell is made independent of the prevailing in the supply line before the valve pressure. In contrast to the conventional technique, which can tolerate only very small pressure drops on the supply line, without running the risk that a near the source connected to the supply cell cell is subjected to a higher than the permissible pressure for them or not sufficiently supplied to a source remote cell be controlled by the controlled depending on the internal pressure cell valves virtually any pressure drops on the supply line to be intercepted what the requirements for the cross section of the gas ver additional care is reduced.

Als druckminderndes Ventil wird vorzugsweise ein von einer elektronischen Steuereinheit fremdgesteuertes Magnetventil eingesetzt. In Verbindung mit einem den Druck des Innenraumes der Zelle erfassenden Drucksensor kann diese Steuereinheit verwendet werden, um in gewünschter Weise das Ventil in Abhängigkeit vom Überdruck in der Zelle zu steuern.When pressure reducing valve is preferably one of an electronic Control unit externally controlled solenoid valve used. Combined with a pressure sensor detecting the pressure of the interior of the cell This control unit can be used to in desired Make the valve dependent from overpressure to control in the cell.

Die Steuereinheit kann aber noch weitere Aufgaben wahrnehmen, beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Magnetventil unabhängig vom Druck des Innenraumes der Zelle schließt, wenn es länger als eine vorgegebene Zeitspanne kontinuierlich geöffnet gewesen ist. Wenn nämlich das Ventil längere Zeit geöffnet bleibt, ohne dass der gewünschte Überdruck in der Zelle wieder erreicht wird, so lässt dies auf eine Beschädigung der Zelle schließen; in diesem Fall ist es zweckmäßiger, die betroffene Zelle nicht mehr mit Druckgas zu versorgen und so sicherzustellen, dass die Rate, mit der die Druckgasquelle Druckgas liefert, ausreicht, um die intakten Zellen weiterhin korrekt zu versorgen.The Control unit can also perform other tasks, such as can be provided that the solenoid valve regardless of the pressure the interior of the cell closes when it lasts longer than a predetermined period of time has been opened continuously. If that is the case Longer valve Time open remains without the desired overpressure in the cell is reached again, this leaves on a damage of the Close cell; in this case, it is more appropriate to no longer supply pressurized gas to the affected cell, thus ensuring that the rate at which the compressed gas source supplies compressed gas is sufficient, to continue to properly feed the intact cells.

Eine einfache Montage ergibt sich, wenn der Drucksensor und das Magnetventil in einer gemeinsamen Baueinheit zusammengefasst sind.A Easy assembly results when the pressure sensor and the solenoid valve are combined in a common unit.

Eine preiswerte Lösung zur Erfassung des Zellendrucks ist die Verwendung eines auf einer Membran der Zelle befestigten Dehnungsmessstreifens als Drucksensor.A inexpensive solution for the detection of cell pressure is the use of one on a membrane the cell attached strain gauge as a pressure sensor.

Vorzugsweise ist ein solcher Dehnungsmessstreifen an einer dem Innenraum der Zelle zugewandten Seite der Membran befestigt, wo er vor klimatischen Einflüssen und Beschädigung geschützt ist.Preferably is such a strain gauge on a the interior of the Attached to the cell-facing side of the membrane, where it is facing climatic influences and damage is protected.

Vorteilhaft ist es auch, den Innenraum der Zelle durch eine weitere Membran in einen der Umgebung zugewandten Teilraum und einen dem Gebäudeinneren zugewandten Teilraum zu unterteilen. Von außen auf die Zelle wirkende Druckkräfte wie etwa Winddruck oder vor allem Schneelast, die dazu neigen, die äußere Membran zusammenzudrücken und zu entspannen und dafür die Spannung der inneren Membran zu erhöhen, können mit Hilfe der weiteren Membran besser abgefangen werden, indem der der Umgebung zugewandte Teilraum mit einem höheren Überdruck beaufschlagt wird als der dem Gebäudeinneren zugewandte.Advantageous It is also the interior of the cell through another membrane in a subspace facing the environment and the interior of the building subdivide facing subspace. From the outside acting on the cell compressive forces such as wind pressure or especially snow load, which tend to be the outer membrane squeeze and to relax and for that can increase the tension of the inner membrane, with the help of others Membrane can be better intercepted by the environment facing Subspace with a higher overpressure is applied as the interior facing the building.

Der höhere Überdruck in dem der Umgebung zugewandten Teilraum ist auf einfache Weise realisierbar mit Hilfe eines die zwei Teilräume verbindenden selbsttätigen Reduzierventils, das eine vorgegebene Druckdifferenz zwischen den zwei Teilräumen aufrecht erhält. Dann genügt es, nur den der Umgebung zugewandten Teilraum über das fremdgesteuerte Ventil an die Druckgasversorgungsleitung anzuschließen.Of the higher pressure in the subspace facing the environment is simple feasible with the aid of an automatic reducing valve connecting the two partial spaces, this maintains a given pressure difference between the two subspaces receives. Then suffice it, only the subspace facing the environment via the externally controlled valve to connect to the compressed gas supply line.

Eine höhere Flexibilität bei der Druckregelung ist allerdings erreichbar, wenn beide Teilräume jeweils über ein eigenes fremdgesteuertes druckminderndes Ventil an die Druckgasversorgungsleitung angeschlossen sind.A higher flexibility in the pressure control is, however, achievable if both subspaces each have a own externally controlled pressure reducing valve connected to the compressed gas supply line are.

Eine weiterer Gewinn an Flexibilität und Sicherheit wird erreicht, wenn die Zelle bzw. wenigstens einer ihrer Teilräume, vorzugsweise beide, ein weiteres Ventil zum Ablassen von Gas aufweisen. Das Ventil kann selbsttätig sein, um im Falle einer Erwärmung des Gases in der Zelle überschüssiges Gas entweichen zu lassen und so einen übermäßig hohen Druck in der Zelle zu verhindern; fremdgesteuert kann es dazu dienen, den Abstand der Membranen voneinander und damit, falls die Membranen mit lokal lichtundurchlässigen Mustern versehen sind, die Gesamtlichtdurchlässigkeit der Zelle zu steuern.A further gain in flexibility and safety is achieved when the cell or at least one their subspaces, preferably both have another valve for venting gas. The Valve can be self-acting be in order in case of warming the gas in the cell escape excess gas to let and so an excessively high pressure to prevent in the cell; externally controlled it can serve the distance of the membranes from each other and thus, if the membranes with locally opaque Patterns are provided to control the total light transmission of the cell.

Die Steuereinheit für die fremdgesteuerten Ventile kann dezentral jeweils jeder Zelle einzeln zugeordnet sein; dadurch lässt sich der technische Aufwand für die Kommunikation zwischen Steuereinheit und Ventil minimieren. Es kann aber auch eine zentralisierte Steuereinheit für alle Zellen vorgesehen sein; mit einer solchen Steuereinheit ist es besonders einfach möglich, an einzelnen Zellen festgestellte Störungen der Druckgasversorgung einer Bedienungsperson zu signalisieren.The Control unit for the externally controlled valves can be decentralized to each cell be assigned individually; this allows the technical effort for the Minimize communication between the control unit and the valve. It can but also a centralized control unit for all cells be provided; With such a control unit, it is particularly easy to individual cells detected disturbances of the compressed gas supply signal to an operator.

Die Gasversorgungsleitung ist vorzugsweise für einen Gasdruck von wenigstens 2 bar ausgelegt; dies ist deutlich mehr als die übliche Druckfestigkeit der Zellen.The Gas supply line is preferably for a gas pressure of at least 2 bar designed; this is significantly more than the usual compressive strength of Cells.

Um den gewünschten Überdruck in der Druckgasleitung bereitzustellen, ist als Druckgasquelle vorzugsweise ein Kompressor vorgesehen. Ein Kompressor, bei dem im Allgemeinen die Verdichtung mit Hilfe von in einer Kammer beweglichen Kolben oder Membranen erfolgt, erreicht deutlich höhere Drücke als ein Lüfter oder Gebläse.Around the desired overpressure to provide in the compressed gas line is preferably as a compressed gas source a compressor provided. A compressor, in general compression by means of pistons movable in a chamber or membranes, achieves significantly higher pressures than a fan or Fan.

Vorzugsweise speist der Kompressor einen Druckkessel, und die Gasversorgungsleitung ist an den Druckkessel über ein zweites druckminderndes Ventil angeschlossen. Dies erlaubt es, den Kompressor mit einem deutlich höheren Ausgangsdruck als dem Druck in der Druckgasleitung, vorzugsweise von mehr als 10 bar, zu betreiben. Dieser hohe Druck führt zu einer wenigstens teilweisen Ausfällung von im verdichteten Gas enthaltenem Wasser- und Öldampf im Druckkessel, so dass auch ohne weitere Reinigungsmaßnahmen das den Zellen zugeführte Druckgas sauber und trocken genug ist, um eine Kondensation in den Zellen selbst zu verhindern.Preferably, the compressor feeds a pressure vessel, and the gas supply line is connected to the pressure vessel via a second pressure reducing valve. This makes it possible to operate the compressor with a significantly higher outlet pressure than the pressure in the compressed gas line, preferably of more than 10 bar. This high pressure leads to at least partial precipitation of contained in the compressed gas water and oil vapor in the pressure vessel, so that even without further purification measures the cells supplied gas is clean and dry enough to a To prevent condensation in the cells themselves.

Ein Kondensatabscheider zum Ableiten von Öl- und Wasserkondensat ist vorzugsweise zwischen dem Kompressor und dem zweiten druckmindernden Ventil angeordnet.One Condensate for draining oil and water condensate is preferably between the compressor and the second pressure-reducing valve arranged.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of exemplary embodiments with reference to the attached Characters. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Membranbauwerkes; 1 a schematic representation of a membrane construction according to the invention;

2 einen Ausschnitt aus einer Wand- oder Dachfläche eines erfindungsgemäßen Membranbauwerkes; 2 a section of a wall or roof surface of a membrane construction according to the invention;

3 einen schematischen Schnitt durch den Druckgasversorgungsanschluss einer Zelle; und 3 a schematic section through the compressed gas supply port of a cell; and

4 einen schematischen Schnitt durch eine Zelle mit drei Membranen. 4 a schematic section through a cell with three membranes.

1 veranschaulicht den allgemeinen Aufbau eines Membranbauwerkes gemäß der vorliegenden Erfindung. 1 illustrates the general structure of a membrane structure according to the present invention.

Das Bauwerk ist hier als quaderförmig angenommen und in einem Querschnitt dargestellt. Dach und Seitenwände des Gebäudes bestehen im Wesentlichen aus einem Traggerüst aus einer Vielzahl von langgestreckten, an ihren Enden untereinander verbundenen Profilelementen 1, die jeweils in der Ebene einer Gebäudewand oder des Daches ein regelmäßiges oder, wie hier dargestellt, unregelmäßiges Gitter bilden. Die Zwischenräume des Gitters nehmen jeweils eine Membranzelle 2 auf. Jede Membranzelle 2 hat eine zur Außenhülle des Gebäudes gehörende äußere Membran 3 und eine dem Gebäudeinneren zugewandte innere Membran 4, deren Ränder jeweils in den die Zelle umgebenden Profilelementen 1 eingeklemmt sind. Der von den Membranen 3, 4 umschlossene Innenraum der Zellen 2 kann durch hier nicht gezeigte weitere, ebenfalls in den Profilelementen 1 gehaltene Membranen zusätzlich unterteilt sein.The building is here assumed as a cuboid and shown in a cross section. The roof and side walls of the building essentially consist of a supporting framework made up of a multiplicity of elongated profile elements interconnected at their ends 1 each forming a regular or, as shown here, irregular grid in the plane of a building wall or the roof. The interstices of the grid each take a membrane cell 2 on. Every membrane cell 2 has an outer membrane belonging to the outer shell of the building 3 and an inner membrane facing the interior of the building 4 whose edges each in the profile elements surrounding the cell 1 are trapped. The of the membranes 3 . 4 enclosed interior of the cells 2 can by further not shown here, also in the profile elements 1 held membranes additionally be divided.

Ein Kompressor 6 saugt Luft aus dem Freien oder aus dem Gebäudeinneren an und speist damit einen Druckkessel 7. Der Betriebsdruck des Druckkessels 7 kann typischerweise ca. 30 bar betragen. Die hohe Verdichtung der Luft im Druckkessel 7 führt zu einer weitgehenden Kondensation des darin enthaltenen Wasserdampfes sowie, sofern vorhanden, von Öldämpfen des Kompressors 6. Dieses Kondensat sammelt in einem Kondensatabscheider 8, der hier als ein Sammeltrichter am Boden des Druckkessels 7 mit einem Auslassventil 9 dargestellt ist.A compressor 6 draws in air from outside or inside the building, feeding it into a pressure vessel 7 , The operating pressure of the pressure vessel 7 can typically be about 30 bar. The high compression of the air in the pressure vessel 7 leads to extensive condensation of the water vapor contained therein and, if present, of oil vapor of the compressor 6 , This condensate collects in a condensate separator 8th , which is here as a collection funnel at the bottom of the pressure vessel 7 with an exhaust valve 9 is shown.

Eine zentrale Leitwarte 10 des Gebäudes steuert ein Magnetventil 11, das zwischen dem Druckkessel 7 und einer Druckluftversorgungsleitung 12 angeordnet ist, mit Hilfe eines nicht dargestellten, an der Druckluftversorgungsleitung 12 in der Nähe des Magnetventils 11 angeordneten Drucksensors, um im stromaufwärtigen Bereich der Druckluftversorgungsleitung 12, unmittelbar hinter dem Magnetventil 11, einen Druck von ca. 2 bar aufrecht zu erhalten.A central control room 10 of the building controls a solenoid valve 11 that between the pressure vessel 7 and a compressed air supply line 12 is arranged, with the aid of a, not shown, on the compressed air supply line 12 near the solenoid valve 11 arranged pressure sensor to the upstream of the compressed air supply line 12 , immediately behind the solenoid valve 11 to maintain a pressure of about 2 bar.

Die Druckluftversorgungsleitung 12 erstreckt sich verzweigend entlang der Profilelemente 1. Sie ist in der Fig. nicht vollständig dargestellt; tatsächlich ist jede einzelne Zelle 2 über ein von der Leitwarte 10 kontrolliertes Magnetventil 13 an die Druckluftversorgungsleitung 12 angeschlossen.The compressed air supply line 12 extends branching along the profile elements 1 , It is not fully illustrated in the figure; in fact, every single cell is 2 over one from the control room 10 controlled solenoid valve 13 to the compressed air supply line 12 connected.

In der Darstellung der 1 versorgt ein solches Ventil 13 jeweils genau eine Zelle 2. Denkbar ist allerdings auch, über ein einziges Ventil 13 mehrere benachbarte Zellen mit Druckluft zu versorgen. Voraussetzung hierfür ist, dass der Druckabfall auf einem Leitungsstück zwischen Ventil 13 und Zelle 2 deutlich kleiner als der Druckabfall auf der Druckluftversorgungsleitung 12 zwischen dem Ventil 11 und dem Ventil 13 ist.In the presentation of the 1 supplies such a valve 13 exactly one cell each 2 , It is also conceivable, however, via a single valve 13 supply several adjacent cells with compressed air. The prerequisite for this is that the pressure drop on a pipe section between valve 13 and cell 2 significantly smaller than the pressure drop on the compressed air supply line 12 between the valve 11 and the valve 13 is.

2 zeigt die Verbindung zwischen der Druckluftversorgungsleitung 12 und den Zellen 2 detaillierter anhand eines Gebäudewandausschnittes mit mehreren identischen, jeweils in Profilelementen 1 ge haltenen Membranzellen 2. Die Druckluftversorgungsleitung 12 verläuft an einem der Profilelemente 1 entlang und ist an jede Membranzelle 2 über eine Zweigleitung 14 angeschlossen. 2 shows the connection between the compressed air supply line 12 and the cells 2 in more detail on the basis of a building wall section with several identical elements, each in profile elements 1 kept membrane cells 2 , The compressed air supply line 12 runs on one of the profile elements 1 along and is attached to each membrane cell 2 over a branch line 14 connected.

Eine mögliche Ausgestaltung des Anschlussbereiches zwischen Zweigleitung 14 und Membranzelle 2 ist in 3 in einem vereinfachten Schnitt gezeigt. Ein in den Abschluss der Zweigleitung 14 integriertes Magnetventil umfasst einen Ventilsitz 15, eine Spule 16 und einen mit Hilfe der Spule 16 beweglichen Schließkörper 17. Die Zweigleitung 14 erstreckt sich durch ein Loch in einer Membran, hier der inneren Membran 4, der Zelle 2 und ist mit Hilfe eines angeformten, an der Innenseite der Membran 4 anliegenden Flansches 18 verankert. Die Membran 4 ist zwischen dem Flansch 18 und einem Gegenflansch 20 eingeklemmt, der mit einer die Zweigleitung 14 umgebenden Hülse 21 verbunden ist. Die Hülse 21 ist zum Klemmen der Membran 4 entlang der Zweigleitung 14 verschiebbar, beispielsweise durch Eingriff zwischen einem Innengewinde der Hülse 21 und einem Außengewinde der Zweigleitung 14. Alternativ wäre es auch möglich, auf Gegenflansch 20 und Hülse 21 zu verzichten und den Flansch 18 an der Membran 4 zu verkleben, oder, ausreichende Festigkeit der Klebung vorausgesetzt, den Flansch 18 wegzulassen und statt dessen den Flansch 20 einteilig mit der Zweigleitung 14 auszuführen und an der Membran 4 zu verkleben.A possible embodiment of the connection area between branch line 14 and membrane cell 2 is in 3 shown in a simplified section. An in the conclusion of the branch line 14 integrated solenoid valve includes a valve seat 15 , a coil 16 and one with the help of the coil 16 movable closing body 17 , The branch line 14 extends through a hole in a membrane, here the inner membrane 4 , the cell 2 and is molded with the help of a, on the inside of the membrane 4 adjacent flange 18 anchored. The membrane 4 is between the flange 18 and a counterflange 20 sandwiched with a branch line 14 surrounding sleeve 21 connected is. The sleeve 21 is for clamping the membrane 4 along the branch line 14 displaceable, for example by engagement between an internal thread of the sleeve 21 and an external thread of the branch line 14 , Alternatively, it would also be possible to counterflange 20 and sleeve 21 to dispense with the flange 18 on the membrane 4 to glue, or, given sufficient strength of the bond, the flange 18 omit and instead the flange 20 in one piece with the branch line 14 for For lead and on the membrane 4 to stick together.

Benachbart zum Ventilsitz 15, an der dem Innenraum der Zelle 2 zugewandten Seite einer den Ventilsitz 15 aufnehmenden Scheidewand 22, ist ein Drucksensor 23 angebracht, der über eine in oder an der Zweigleitung 14 und der Druckluftversorgungsleitung 12 entlanggeführte Signalleitung 24 mit der Leitwarte 10 kommuniziert. Die Leitwarte 10 steuert das Magnetventil anhand der von dem Sensor 23 geliefer ten Druckmesswerte über eine zu der Spule 16 führende zweite Signalleitung 25.Adjacent to the valve seat 15 , at the interior of the cell 2 facing side of the valve seat 15 receiving septum 22 , is a pressure sensor 23 attached, via a in or on the branch line 14 and the compressed air supply line 12 along guided signal line 24 with the control room 10 communicated. The control room 10 controls the solenoid valve based on that of the sensor 23 delivered pressure readings over one to the coil 16 leading second signal line 25 ,

Anstelle des Drucksensors 23 kann, wie in der Fig. gestrichelt dargestellt, ein Dehnungsmessstreifen 26 auf die Membran 4 aufgeklebt sein und mit der Leitwarte über eine Signalleitung 24' kommunizieren. Der Dehnungsmessstreifen 26 erlaubt indirekt eine Erfassung des Druckes in der Membranzelle 2 durch Erfassen der druckbedingten Dehnung der Membran 4.Instead of the pressure sensor 23 can, as shown in dashed lines in the figure, a strain gauge 26 on the membrane 4 be glued on and with the control room via a signal line 24 ' communicate. The strain gauge 26 allows indirect detection of the pressure in the membrane cell 2 by detecting the pressure-induced strain of the membrane 4 ,

Die Steuereinheit 10 erfasst den vom Drucksensor 23 oder Dehnungsmessstreifen 26 jeder einzelnen Zelle gelieferten Druckwert, entscheidet, ob die betreffende Zelle den erforderlichen Überdruck von typischerweise ca. 100 mbar aufweist, und öffnet das Magnetventil 13, wenn dies nicht der Fall ist. Das Magnetventil 13 bleibt so lange offen, bis der gewünschte Überdruck erfasst wird oder bis eine vorgegebene maximale Öffnungsdauer überschritten ist. Diese Öffnungsdauer kann je nach Leistungsfähigkeit der Druckluftversorgung, Größe der zu versorgenden Zelle 2, Leitwert des Magnetventils 13 und evtl. anderen Faktoren typischerweise zwischen einigen Minuten und ca. einer Stunde betragen. Wenn nach Verstreichen dieser Zeit der gewünschte Überdruck in der Zelle 2 nicht erreicht ist, diagnostiziert die Leitwarte 10 die betreffende Zelle als defekt und gibt eine Fehlermeldung aus, in der die betreffende Zelle bezeichnet ist, damit diese umgehend repariert werden kann.The control unit 10 detects the pressure sensor 23 or strain gauges 26 Each individual cell supplied pressure value, decides whether the cell in question has the required pressure of typically about 100 mbar, and opens the solenoid valve 13 if this is not the case. The solenoid valve 13 remains open until the desired overpressure is detected or until a predetermined maximum opening time is exceeded. This opening time may vary depending on the capacity of the compressed air supply, size of the cell to be supplied 2 , Conductance of the solenoid valve 13 and possibly other factors typically between a few minutes and about one hour. If, after the lapse of this time, the desired overpressure in the cell 2 is not reached, diagnoses the control room 10 the affected cell is defective and will issue an error message that identifies the cell in question so that it can be repaired immediately.

Es ist auch möglich, die Leitwarte 10 kumulierte Öffnungszeitdauern der Magnetventile 13 der einzelnen Zellen 2 erfassen zu lassen, um Zellen zu identifizieren, deren Magnetventil ungewöhnlich lange offen ist und die möglicherweise leck sind.It is also possible the control room 10 cumulative opening periods of the solenoid valves 13 the individual cells 2 to detect cells whose solenoid valve is open for an unusually long time and that may be leaking.

Um die Leitwarte 10 zu entlasten, kann vorgesehen werden, dass an jeder Zweigleitung 14 eine dezentrale Steuereinheit anhand des Messsignals des Drucksensors 23 oder 26 über Öffnen und Schließen des Magnetventils 13 entscheidet und lediglich dann eine Störungsmeldung an die Leitwarte 10 sendet, wenn die Öffnungszeitspanne die zulässige Höchstdauer überschreitet.To the control room 10 to relieve, can be provided that on each branch line 14 a decentralized control unit based on the measuring signal of the pressure sensor 23 or 26 about opening and closing the solenoid valve 13 decides and only then a fault message to the control room 10 sends when the opening time exceeds the maximum allowable time.

4 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Zelle, bei der eine mittlere Membran 27 die Zelle in einen der Umgebung zugewandten Teilraum 28 und einen dem Gebäudeinneren zugewandten Teilraum 29 unterteilt. Die Ränder aller Membranen 3, 4, 27 sind auf ihrer ganzen Länge in Klemmprofilen eingeklemmt und luftdicht miteinander verbunden. Beide Teilräume 28, 29 sind über eine eigene Zweigleitung 14 mit Magnetventil 13 an die Druckluftversorgungsleitung 12 angeschlossen. Jeder Teilraum ist ferner über ein Magnetventil 30 mit der Umgebung bzw. dem Gebäudeinneren verbunden. Alle Magnetventile 13, 30 unterstehen der Steuerung durch die Leitwarte 10. Während die äußere Membran 3 ganzflächig transparent ist, sind die innere Membran 4 und die mittlere Membran 27 jeweils mit lichtundurchlässigen Streifen 31 versehen. 4 shows schematically a section through a cell, in which a middle membrane 27 the cell in a subspace facing the environment 28 and a part of the building facing the building interior 29 divided. The edges of all membranes 3 . 4 . 27 are clamped along their entire length in clamping profiles and connected airtight. Both subspaces 28 . 29 are via a separate branch line 14 with solenoid valve 13 to the compressed air supply line 12 connected. Each subspace is also via a solenoid valve 30 connected to the environment or the building interior. All solenoid valves 13 . 30 are under the control of the control room 10 , While the outer membrane 3 is transparent all over, are the inner membrane 4 and the middle membrane 27 each with opaque stripes 31 Mistake.

Wenn Schnee auf die Membran 3 fällt, wird sie niedergedrückt. Ihre Spannung nimmt ab, die Drücke in den Teilräumen 28, 29 steigen. Indem der Druck durch selektives Öffnen und Schließen der Ventile 13 oder 30 im unteren Teilraum 29 niedriger als im oberen 28 gehalten wird, gelingt es, die aus der Schneelast resultierende Zugspannung auf die Membranen 4 und 27 zu verteilen und beide vor Überlastung zu schützen.If snow on the membrane 3 falls, she is depressed. Their tension decreases, the pressures in the subspaces 28 . 29 climb. By the pressure by selectively opening and closing the valves 13 or 30 in the lower subspace 29 lower than in the upper one 28 held, it succeeds, the tensile stress resulting from the snow load on the membranes 4 and 27 distribute and protect both from overloading.

Im in der Fig. gezeigten Zustand ohne Schneelast lässt sich durch Einstellen der Druckdifferenz in den zwei Teilräumen 28, 29 der Abstand zwischen den Membranen 4, 27 regeln. Je nach Abstand blockieren die Streifen 31 dieser Membranen Sonnenlicht 32 unterschiedlich stark. In der gezeigten Stellung ist die Abschattung praktisch vollständig; es wird praktisch kein Sonnenlicht direkt durchgelassen. Lässt man den Teilraum 28 sich vollständig über sein Ventil 30 entleeren, so dass die Membranen 4 und 27 sich berühren, so überlappen die Streifen 31 der beiden Membranen, und der Abschattungsgrad sinkt entsprechend dem Anteil der Streifen 31 an der Oberfläche der Membranen 4, 27 auf 50%. Der in der Druckluftversorgungsleitung 12 anstehende hohe Druck erlaubt eine schnelle und zielgenaue Steuerung des Abstands der Membranen 4, 27.In the state shown in the figure without snow load can be adjusted by adjusting the pressure difference in the two subspaces 28 . 29 the distance between the membranes 4 . 27 regulate. Depending on the distance, the stripes block 31 of these membranes sunlight 32 different strengths. In the position shown, the shading is practically complete; practically no sunlight is transmitted directly. If you leave the subspace 28 completely over his valve 30 empty, leaving the membranes 4 and 27 touching each other, the stripes overlap 31 of the two membranes, and the degree of shading decreases according to the proportion of stripes 31 on the surface of the membranes 4 . 27 to 50%. The in the compressed air supply line 12 high pressure allows a fast and accurate control of the distance between the membranes 4 . 27 ,

Eine vereinfachte Ausgestaltung der Zelle mit drei Membranen ist nicht eigens in einer Figur dargestellt. Bei ihr ist nur der Teilraum 27 direkt über ein Magnetventil 13 an die Druckluftversorgungsleitung 12 angeschlossen; in der Membran ist ein selbsttätiges Reduzierventil eingefügt, das immer dann Luft von dem Teilraum 28 in den Teilraum 29 übertreten lässt, wenn die Druckdifferenz zwischen beiden einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt. Dieses Ventil begrenzt effektiv die Spannungsbelastung der Membran 27. Ein entsprechend wirkendes Ventil zwischen dem Teilraum 29 und dem Gebäudeinneren begrenzt die Belastung der Membran 4. So verteilt sich eine auf der Membran 3 liegende Schneelast auf beide Membranen 4, 27, und solange nicht das kumulative Tragvermögen von beiden Membranen überschritten wird, wird keine von ihnen überlastet.A simplified embodiment of the cell with three membranes is not specifically shown in a figure. With her is only the subspace 27 directly via a solenoid valve 13 to the compressed air supply line 12 connected; in the membrane, an automatic reducing valve is inserted, which always air from the subspace 28 in the subspace 29 can transgress if the pressure difference between the two exceeds a predetermined limit. This valve effectively limits the stress on the diaphragm 27 , A corresponding acting valve between the subspace 29 and the interior of the building limits the stress on the membrane 4 , So one spreads on the membrane 3 lying snow load on both membranes 4 . 27 , and as long as not the cumulative buoyancy of both Diaphragms is exceeded, none of them will be overloaded.

Claims

Building with at least one cell ( 2 ) having walls formed by at least substantially gas-tight membranes ( 3 . 4 ) are formed and surround a gas-filled interior, a compressed gas source ( 6 . 7 ) and one of the compressed gas source ( 6 . 7 ) to the cell ( 2 ) leading gas supply line ( 12 ), characterized in that between the gas supply line ( 12 ) and the cell ( 2 ) a pressure reducing valve ( 13 ) is provided.

Structure according to claim 1, characterized in that the valve ( 13 ) is arranged, gas from the gas supply line ( 12 ) into the cell ( 2 ) when the overpressure in the cell ( 2 ) falls below a predetermined limit.

Structure according to claim 2, characterized in that the valve ( 13 ) a foreign, preferably from an electronic control unit ( 10 ), controlled solenoid valve is.

Building according to claim 3, characterized in that to the control unit ( 10 ) a pressure of the interior of the cell ( 2 ) detecting pressure sensor ( 23 . 26 ) connected.

Building according to claim 3 or 4, characterized in that the control unit ( 10 ), the solenoid valve ( 13 ) to close independently of the pressure of the interior when it has been continuously opened for more than a predetermined period of time.

Building according to claim 4 or 5, characterized in that the pressure sensor ( 23 ) a unit with the solenoid valve ( 13 ; 15 - 17 ).

Building according to claim 4 or 5, characterized in that the pressure sensor ( 26 ) on a membrane ( 4 ) of the cell ( 2 ) is attached strain gauge.

Structure according to claim 7, characterized in that the strain gauge faces the interior of the cell at a strain gauge Side of the membrane is attached.

Building according to one of the preceding claims, characterized in that the interior by a further membrane ( 27 ) in a part of the building facing the building ( 29 ) and a subspace facing the environment ( 28 ) is divided.

Building according to claim 9, characterized in that the subspace facing the surroundings ( 28 ) at a higher overpressure than the building interior facing subspace ( 29 ) is held.

Building according to claim 9 or 10, characterized in that the outer subspace ( 28 ) via the pressure-reducing valve ( 13 ) with the compressed gas supply line ( 12 ) and with the inner subspace ( 29 ) is connected via an automatic reducing valve.

Building according to claim 9 or 10, characterized in that both subspaces ( 28 . 29 ) with the compressed gas supply line ( 12 ) via a respective externally controlled pressure-reducing valve ( 13 ) are connected.

Building according to one of claims 9 to 12, characterized in that at least one of the subspaces ( 28 . 29 ) an externally controlled valve ( 30 ) for venting gas.

Building according to one of claims 3 to 13, characterized in that each cell ( 2 ) is assigned a separate control unit.

Building according to one of claims 3 to 14, characterized in that the control unit ( 10 ) the valves ( 13 ) of all cells.

Building according to one of the preceding claims, characterized in that the gas supply line ( 12 ) is designed for a gas pressure of at least 2 bar.

Building according to one of the preceding claims, characterized in that the compressed gas source ( 6 . 7 ) a compressor ( 6 ).

Structure according to claim 17, characterized in that the compressor ( 6 ) a pressure vessel ( 7 ) and the gas supply line ( 12 ) to the pressure vessel ( 7 ) via a second pressure-reducing valve ( 11 ) connected.

Structure according to claim 18, characterized in that the pressure vessel ( 7 ) is designed for an operating pressure of at least 10 bar.

Building according to claim 18 or 19, characterized in that a condensate separator ( 8th ) between the compressor ( 6 ) and the second pressure-reducing valve ( 11 ) is arranged.