RU2535327C2 - Earthquake-resistant structure with microclimate - Google Patents
Earthquake-resistant structure with microclimate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2535327C2 RU2535327C2 RU2012132723/03A RU2012132723A RU2535327C2 RU 2535327 C2 RU2535327 C2 RU 2535327C2 RU 2012132723/03 A RU2012132723/03 A RU 2012132723/03A RU 2012132723 A RU2012132723 A RU 2012132723A RU 2535327 C2 RU2535327 C2 RU 2535327C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- basement
- house
- earthquake
- pit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству объектов, защищенных от неблагоприятных или катастрофических факторов: землетрясений, наводнений, воздушных ударных волн, пожаров различных строений: зданий, домов и т.д.; а также энерготехнике, тепло- гелиотехнике. В частности, к сейсмостойкому сооружению, включающему дом с микроклиматом, защищенный от землетрясений, наводнений, воздушных ударных волн и других неблагоприятных погодных факторов окружающей среды.The invention relates to the construction of facilities protected from adverse or catastrophic factors: earthquakes, floods, air shock waves, fires of various structures: buildings, houses, etc .; as well as power engineering, heat and solar technology. In particular, to an earthquake-resistant structure, including a house with a microclimate, protected from earthquakes, floods, air shock waves and other adverse weather factors.
К обзору уровня техники рассмотрим аналоги.To a review of the prior art, consider analogues.
Заявка РФ №2007145754 «Купольное многофункциональное здание» 11.12.2007; патент №2105852, Е04Н 9/02 заявка: РФ №94041689 «Сейсмостойкое здание», 16.09.1994; патент №2074303, Е04Н 9/02 заявка РФ №94039800 «Сейсмостойкая конструкция здания» 24.10.1994. В первых двух из приведенных изобретений сообщается о возможности их объектов плавать. Но аналогичное заявленной в предлагаемом техническом решении возможности нахождение объекта в плавучем состоянии в этих изобретениях вызывает некоторые вопросы, например в заявке РФ №2007145754: Application of the Russian Federation No. 2007145754 "Dome multi-purpose building" 12/11/2007; patent No. 2105852, ЕНН 9/02 application: RF No. 94041689 "Earthquake-resistant building", 09.16.1994; Patent No. 2074303, Е04Н 9/02 RF application No. 94039800 "Earthquake-resistant building structure" 10.24.1994. The first two of the inventions reported on the possibility of their objects to swim. But similar to the claimed in the proposed technical solution possibility of finding the object in a floating state in these inventions raises some questions, for example, in RF application No. 2007145754:
1. Вопрос выравнивания здания по уровню, этому параметру в судостроении аналогичны два параметра выравнивание по крену и деференту, не рассматривается и отсутствует сама постановка вопроса.1. The issue of leveling the building by level, this parameter in shipbuilding is similar to the two parameters of roll and deflection alignment, it is not considered and the question itself is missing.
2. Вопрос сохранения устойчивого равновесия, этот параметр аналогичен остойчивости в судостроении, здания также подробно не рассмотрены, есть только ссылка на обеспечение его решения через геометрию фундамента.2. The issue of maintaining stable equilibrium, this parameter is similar to stability in shipbuilding, buildings are also not considered in detail, there is only a link to ensuring its solution through the geometry of the foundation.
3. Вопрос регулирования плавучести также не рассмотрен, есть только ссылка на решение вопроса самой плавучести.3. The issue of regulating buoyancy is also not considered, there is only a link to solving the issue of buoyancy itself.
Заявка РФ №94041689 также не касается вышеперечисленных вопросов, в ней предполагается автоматическое решение их за счет чашеобразной формы: «…чашеобразный элемент (4) круглой конструкции основания (1) здания выполнен с объемом, представляющим собой функцию веса располагающегося на этом основании здания с образованием плавучей системы, …». Такие частные случаи решения верны только отчасти, для зданий больших масс и размеров, или, что следует из описаний изобретений, в обоих случаях заявлен сам факт плавучести, а возможность постоянного пребывания в этом состоянии конкретно не рассматривается. Технологии строительства, основанные на натяжении тросов, не освоены, поэтому требует значительных средств на освоение и времени на проверку надежности. Надежность здания, основанная исключительно на натяжении тросов, вызывает сомнения, так как зависит не только от надежности элементов конструкции и самих тросов, а также от надежности приводов, обеспечивающих натяжение, надежности системы управления приводами, надежности энергосистемы, системы электропитания. Отказ любого из элементов в этой последовательной цепи влечет катастрофу. В предлагаемой конструкции такая цепь зависимых связей между элементами отсутствует. При наводнении имеет значение вопрос сохранения постоянных координат, исключающий унос дома водой.The application of the Russian Federation No. 94041689 also does not concern the above issues, it assumes their automatic solution due to the cup shape: “... the cup-shaped element (4) of the round construction of the base (1) of the building is made with a volume that is a function of the weight of the building located on this base with the formation floating system, ... ". Such special cases of the solution are only partially true, for buildings of large masses and sizes, or, as follows from the descriptions of the inventions, in both cases the fact of buoyancy is declared, and the possibility of constant stay in this state is not specifically considered. Building technologies based on cable tension have not been mastered, therefore, it requires significant development funds and time to verify reliability. The reliability of the building, based solely on the tension of the cables, is doubtful, since it depends not only on the reliability of the structural elements and the cables themselves, but also on the reliability of the drives providing tension, the reliability of the drive control system, the reliability of the power system, and the power supply system. Failure of any of the elements in this series circuit leads to disaster. In the proposed design, such a chain of dependent relationships between elements is absent. When flooding, the issue of maintaining constant coordinates is important, excluding the ablation of the house with water.
В плане идеи использования воды, как постоянного средства защиты, более близким аналогом является заявка РФ №94039800, однако это техническое решение от наводнений не защищает, также оно предназначено только для определенных климатических зон, так как вода на крыше зимой замерзнет. Слабым звеном этой конструкции является полая стойка 3, вся конструкция весит на стойке 3, при этом отсутствуют средства для гашения колебаний, передаваемых от фундамента 4 стойке 3, горизонтальные толчки могут раскачивать стойку 3, а колебания достигать больших амплитуд. Предлагаемая конструкция по защищенности от землетрясений и наводнений не уступает аналогам, она не имеет недостатков аналогов, дом в ней может иметь различные формы, что дает возможности для архитектурного разнообразия. Освоение новых технологий не требует проверок и испытаний, так как в основном они известны, а предложенное решение носит не технологический, основанный на новой технологии, а конструктивный характер. В аналогах решение задачи достигается за счет определенной чашеобразной формы здания (заявка РФ №94041689) или необычной архитектуры здания, плавающей на поплавках в емкостях, размещенных на крыше, опирающихся на опоры, проходящие сквозь шахты внутри здания (заявка РФ №94039800). Другие архитектурные формы в них исключаются, поэтому конкретные задачи, решаемые в предложенном изобретении, в аналогах не рассматриваются. В рассмотренных аналогах отсутствуют существенные признаки предложенного технического решения. Даже в общем, что при выполнении определенных условий объекты изобретений могут плавать, кроме другого конструктивного решения и отсутствия общих конструктивных признаков, направленных на решение трех вышеприведенных задач, предложенное техническое решение имеет еще принципиальное функциональное отличие, так как объект предложенного изобретения не плавает, а находится в плавучем состоянии, то есть его горизонтальные перемещения ограничены, он не меняет своих координат. Учитывая как конструктивные, так и функциональные отличительные признаки, ни один из вышеперечисленных аналогов прототипом заявленного технического решения являться не может. Известны изобретения, относящиеся к гелиотехнике и предназначенные для аккумулирования солнечной тепловой энергии с целью последующего использования. Из них к близким аналогам можно отнести заявку Российской Федерации №2002103695, 15.02.2002, A01G 13/06. «Ресурсосберегающая теплица, способ ее обогрева и использования». Близкими аналогами являются заявка РФ №2005128163, 12.09.2005 «Ресурсосберегающий микроклимат, способ и устройство», а также 12.09.2005 F28F 3/00, F24D 15/00, и заявка РФ «Ресурсосберегающий микроклимат в строениях» №2008141672, 20.10.2008. Конструктивная реализация общей функциональной сущности в предлагаемом техническом решении имеет существенные отличительные признаки. Так выравнивающие теплоаккумуляторы предназначены не только для аккумулирования тепловой энергии, но и других функций, выравнивания здания по уровню. Это относится и к балластировочной емкости, кроме функции регулирования плавучести вода в ней участвует в теплообмене, и сама она через теплопроводный корпус подпольной части подвала является поверхностным теплообменником для теплопередачи тепловой энергии воде котлована. Для обеспечения микроклимата представлены конструкции, в которых их основные функции в защищенном от сейсмических воздействий доме эффективно сочетаются с использованием солнечной энергии. Учитывая совокупность отличительных признаков и направленность технического решения, ни один из вышеперечисленных аналогов прототипом являться не может.In terms of the idea of using water as a permanent means of protection, a closer analogue is RF application No. 94039800, however this technical solution does not protect against floods, it is also intended only for certain climatic zones, since water on the roof will freeze in winter. The weak link of this design is the hollow rack 3, the entire structure weighs on the rack 3, while there are no means to damp the vibrations transmitted from the foundation 4 to the rack 3, horizontal shocks can swing the rack 3, and the oscillations reach large amplitudes. The proposed design for protection against earthquakes and floods is not inferior to analogues, it has no disadvantages of analogues, the house in it can have various forms, which makes it possible for architectural diversity. The development of new technologies does not require verification and testing, since they are mainly known, and the proposed solution is not technological, based on new technology, but constructive in nature. In analogues, the solution to the problem is achieved due to the specific cup-shaped form of the building (RF application No. 94041689) or the unusual architecture of the building floating on floats in containers placed on the roof, supported by supports passing through the mines inside the building (RF application No. 94039800). Other architectural forms are excluded in them, so the specific tasks to be solved in the proposed invention are not considered in the analogues. In the considered analogues there are no essential features of the proposed technical solution. Even in general, when certain conditions are fulfilled, objects of inventions can swim, in addition to another constructive solution and the absence of common design features aimed at solving the three above problems, the proposed technical solution still has a fundamental functional difference, since the object of the proposed invention does not swim, but is in a floating state, that is, his horizontal movements are limited, he does not change his coordinates. Given both constructive and functional distinguishing features, none of the above analogues prototype of the claimed technical solution can not be. Known inventions related to solar technology and intended for the accumulation of solar thermal energy for subsequent use. Of these, close analogues include the application of the Russian Federation No. 2002103695, 02.15.2002, A01G 13/06. "Resource-saving greenhouse, the method of heating and use." Close analogs are the application of the Russian Federation No. 2005128163, September 12, 2005 “Resource-saving microclimate, method and device”, as well as September 12, 2005 F28F 3/00, F24D 15/00, and the application of the Russian Federation “Resource-saving microclimate in buildings” No. 2008141672, 20.10.2008 . The constructive implementation of a common functional entity in the proposed technical solution has significant distinguishing features. So the leveling heat accumulators are designed not only for accumulating thermal energy, but also for other functions, leveling the building. This applies to the ballasting tank, in addition to the function of regulating the buoyancy, the water in it participates in heat transfer, and through the heat-conducting case of the underground part of the basement itself, it is a surface heat exchanger for heat transfer of thermal energy to the pit water. To ensure the microclimate, designs are presented in which their main functions in a house protected from seismic effects are effectively combined with the use of solar energy. Given the combination of distinctive features and the direction of the technical solution, none of the above analogues can be a prototype.
Цель изобретения - повышение надежности комплексной защиты дома в сейсмостойком сооружении с микроклиматом от следующих неблагоприятных и катастрофических факторов: землетрясений, наводнений, пожаров, воздушных ударных волн, неблагоприятных погодных условий; при расширении возможностей использования в строительстве разнообразных архитектурных форм.The purpose of the invention is to increase the reliability of comprehensive protection of a house in an earthquake-resistant building with a microclimate from the following adverse and catastrophic factors: earthquakes, floods, fires, air shock waves, adverse weather conditions; while expanding the possibilities of using various architectural forms in construction.
Сущность изобретения. Сейсмостойкое сооружение с микроклиматом включает дом, состоящий из надводной части и погруженного в воду обладающего плавучестью водонепроницаемого подвала соответствующего объема, обеспечивающего плавучесть дома в водной среде, и сейсмостойкий котлован с водой или водным раствором соли. Для выравнивания дома с подвалом по показаниям датчиков уровня внутри подвала по периферии его дна равномерно размещены по меньшей мере три выравнивающие емкости, которые могут заполняться водой или другой жидкой средой, изменяющей их вес относительно друг друга. Для перераспределения жидкости по выравнивающим емкостям служит выравнивающий распределитель. В центральной нижней части дна подвала, заполняемая водой или раствором соли с регулировкой уровня в ней, находится балластировочная емкость, она предназначена для изменения плавучести и имеет форму, позволяющую заполняющей ее воде занимать максимальную площадь дна подвала. Балластировочная емкость разделена внутри вертикальными перегородками на систему сообщающихся ячей или лабиринт. Дом находится в плавучем состоянии в сейсмостойком и достаточно глубоком, для обеспечения надежной плавучести сооружения, гидро-теплоизолированном котловане. Для увеличения запаса устойчивости и компенсации моментов сил от ветровых нагрузок служат амортизирующие средства, ограничивающие горизонтальные перемещения дома с подвалом. Это по меньшей мере шесть амортизирующих средств ограничивают перемещение дома в котловане. Они расположены по меньшей мере в двух разнесенных друг от друга в пределах габаритов конструкции сооружения уровнях. По меньшей мере три из них, работающие только на растяжение, равномерно размещены по периметру дома и расположены выше уровня воды в водной преграде. По меньшей мере три другие, работающих только на сжатие, равномерно размещены по периметру подвала и расположены ниже уровня воды. В то же время эти средства допускают вертикальные перемещения, за счет них реализована водная преграда между поверхностями подвала и котлована, которая исключает их непосредственный контакт в любом направлении. Для обеспечения микроклимата в доме выравнивающие емкости несут дополнительную функцию теплоаккумуляторов, для этого они имеют сообщающиеся разделение на горизонтально расположенные изотемпературные области, посредством теплоизолирующих экранов, в которых оборудованы конвекционные каналы. Внутреннее строение каждой из изотемпературных областей представляет собой лабиринт или систему сообщающихся ячей. Выравнивающие теплоаккумуляторы содержат воду, с возможностью циркуляции ее, посредством насоса, через солнечно-тепловой теплообменник с функцией фотоэлектрического или низкотемпературного термоэлектрического генератора электроэнергии. Вода распределяется вначале через выравнивающий распределитель, а затем через температурные распределители воды, в соответствии с ее температурой по изотемпературным областям выравнивающих теплоаккумуляторов. Верхние области выравнивающих теплоаккумуляторов теплоизолированы тепловыми экранами, а нижние - имеют тепловой контакт с водой котлована. Избыток тепловой энергии от выравнивающих теплоаккумуляторов передается воде котлована. Конструкция выравнивающих теплоаккумуляторов дает возможность участия наряду с водой также другой жидкости или раствора соли в теплообмене и (или) накоплении тепловой энергии в выравнивающих теплоаккумуляторах. Например, через теплопроводность труб в поверхностных теплообменниках выравнивающих теплоаккумуляторов. Дом может иметь различные формы, например: цилиндра, призмы, куба, параллелепипеда, а также фигуры, получаемые от их сопряжения с полусферой, полуцилиндром или частями этих фигур. Водонепроницаемый подвал и дом могут быть представлены одной фигурой или представлять собой сочетание разных фигур, например цилиндра и призмы. При этом соотношение высоты надводной части дома и глубины водонепроницаемого подвала определяется условиями нахождения дома с подвалом в состоянии устойчивого равновесия в водной среде, которое обеспечивается: за счет объема и формы балластировочной и выравнивающих емкостей с жидкостями и глубины дна водонепроницаемого подвала, определяемой от уровня его погружения в воду котлована. Чем выше и массивнее надводная часть дома, больше его этажность, тем больше суммарная масса балластировочной и выравнивающих емкостей, их форма позволяет располагаться жидкости как можно ниже, поэтому балластировочная емкость имеет плоскую распределенную по поверхности дна подвала форму. Глубина водонепроницаемого подвала должна быть соответственно больше. Для выравнивания дома с подвалом по уровню внутри подвала по периферии его дна равномерно размещены по меньшей мере три выравнивающие емкости. Средством перераспределения жидкости по ним является выравнивающий распределитель, состоящий из одинаковых труб подводящих жидкость к каждой из выравнивающих емкостей, и отводящих жидкость от каждой из них, в подводящих или (и) отводящих одинаковых трубах установлены регулирующие клапаны, например электромагнитные, управляемые процессором по показаниям датчиков уровня. Посредством насоса жидкость одновременно и равномерно забирается из всех емкостей или из общей емкости, например балластировочной, в которую производится сброс жидкости из выравнивающих емкостей через управляемые клапаны, и равномерно подается по подводящим жидкость одинаковым трубам обратно в выравнивающие емкости. Все амортизирующие средства, ограничивающие перемещение дома с подвалом в разных горизонтальных уровнях, равномерно размещены по всему внешнему периметру дома или подвала, по меньшей мере три из них, работающие только на растяжение и амортизирующие рывковые нагрузки, например цепи, канаты, тросы. Они могут быть заменены средствами, работающими только на сжатие и амортизирующими ударные и сжимающие нагрузки, например пружинными амортизаторами, по меньшей мере по два средства на каждую грань подвала. Они расположены в верхнем уровне подвала или на границе подвала и дома, на поверхности, над водой, или в области уровня воды в водной преграде. Их дополняют по меньшей мере три средства, работающие только на сжатие. Они расположены в нижнем уровне водной преграды, ниже уровня погружения подвала на его наружной боковой поверхности ближе к области дна подвала или на границе боковой поверхности подвала с поверхностью его дна. За счет этих средств реализована водная преграда между подвалом и стенками котлована по всему периметру подвала. Ширина ее, в зависимости от конкретного конструктивного варианта, может варьировать от водонаполненного рва до необходимого минимального заполненного водой зазора между стенками подвала и котлована, который исключает их непосредственный контакт в любом направлении. Дом с подвалом может включать амортизирующие средства, которые работают только на сжатие, они амортизируют ударные и сжимающие нагрузки, обеспечивающие водную преграду между стенами котлована и находящегося в нем в плавучем состоянии подвала с домом. Они представляют собой амортизаторы, расположенные в верхнем и нижнем уровнях зазора или рва, между стенами подвала и котлована. Амортизаторы закреплены только на наружных стенах подвала, а их контакт со стенами котлована не препятствует вертикальному перемещению дома с подвалом по отношению к котловану. Средства, ограничивающие перемещение дома с подвалом в горизонтальной плоскости, работающие только на растяжение и амортизирующие рывковые нагрузки, представляют собой цепи или канаты. Одной стороной они, через амортизаторы или непосредственно, закреплены на основном грунте или несущей части каркаса котлована, а другой заведены в надводную часть дома или надводную часть подвала к барабанам через блоки, оси которых закреплены на тягах с амортизаторами, например пружинными. Барабаны с запасом длины цепи или каната, определяемым максимально возможным уровнем подъема воды при затоплении, связаны с управляемыми приводами, обеспечивающими управляемое равное натяжение всем канатам или цепям, суммарная величина силы натяжения должна быть меньше запаса плавучести сооружения с подвалом. Для повышения запаса плавучести водонепроницаемый подвал закреплен на средствах, повышающих его плавучесть, например на балластировочной емкости, связанной с домом или подвалом средствами для регулируемого заполнения ее соленой или пресной водой. В качестве таких средств могут быть применены понтоны, равномерно расположенные под дном подвала, по его периметру или центру. Водонепроницаемый подвал может быть выполнен, как единая полая конструкция простая или комбинированная из независимо гидроизолированных двух, выполненных из разных материалов, например: металла и стеклопластика, пластмассы, легких вариантов пенобетона, или единой конструкцией выполняется только периметр, который скреплен с дном подвала металлическим каркасом. Каркас имеет продолжение в надводной части дома и является связующим элементом для дома и подвала и несущим элементом для всей этой конструкции, состоящей из дома и подвала. Дно и прилагаемая ко дну часть водонепроницаемого подвала представляет собой короб из металла, прочность которого обеспечивает скрепленный с дном и стенками подвала каркас из сообщающихся ячей или лабиринт, занимающий нижнею часть подвала и являющийся опорой для водонепроницаемого пола подвала или лаг пола подвала. Подпольная часть подвала несет функцию балластировочной емкости, регулировкой уровня заполнения ее водой обеспечивается стабильный уровень погружения подвала. Она может также заполняться водой, сбрасываемой для коррекции дома по уровню, из холодных областей выравнивающих теплоаккумуляторов, через клапаны выравнивающего распределителя, управляемые процессором по показаниям датчиков уровня. Из балластировочной емкости подпольной части подвала остывшая вода забирается насосом для теплообмена, после теплообмена вода равномерно распределяется через температурный распределитель в соответствующие изотемпературные области всех выравнивающих емкостей с функцией теплоаккумуляторов. Разделенные водной преградой котлован и подвал в сечении горизонтальной плоскостью могут иметь различные фигуры: круг, овал, квадрат, прямоугольник, многоугольник, или их различные сочетания в сопряженных фигурах. Сечение подвала представлено фигурой, подобной вписанной в сечение котлована фигуре, или фигурой, подобной сечению котлована, при этом фигура сечения подвала располагается всегда внутри фигуры сечения котлована с зазором, обеспечивающим необходимую водозащитную преграду. Против входа в дом расположен входной мостик через водную преграду. Входной мостик, механически связанный только с домом, или опирается на шарнирно-подвижные опоры. Прилегающая сторона его закреплена на стене дома или надводной части подвала шарнирно, а противоположная подвешена к стене дома на перилах, имеющих с одной стороны шарнирные опоры, а со стороны дома шарнирно-скользящие опоры. Функцию дополнительных перил или функцию, заменяющую для перил с шарнирами, могут нести канаты или цепи, мостик может иметь дополнительную шарнирно-подвижную опору на грунт или на горизонтальную поверхность стены котлована с противоположной дому стороны водной преграды. Входной мостик может иметь функцию подъема, для этого канаты или цепи заведены в дом и через блоки к барабану подъемного привода. Подъемный привод может быть установлен над входом или в чердачном помещении дома. Гидроизоляция котлована включает слой глины и эластичный гидроизоляционный материал, проложенный без напряжений, периметр и несущие стены периметра гидроизолированного котлована выполнены сейсмостойкими. Выполнение этого условия зависит от конкретных условий места, где он строится, например состава и состояния основного грунта. Это может быть монолитная железобетонная конструкция, окруженная засыпкой из песка, или на природных амортизирующих грунтах или сборная конструкция, исключающая возможность резонанса от сейсмических колебаний. Облицовка стен, например: из прочных пластмасс, керамики, железобетона. Крепление и размеры облицовочных материалов, соотношение их с шириной зазора между стенами котлована и подвала, и форма облицованных стен должны обеспечивать надежность конструкции, повреждения облицовки и допустимые угловые отклонения боковых стен котлована от вертикали не должны препятствовать всплытию водонепроницаемого подвала вверх. Это обеспечивает защищенность сооружения от наводнений. По внешнему периметру гидроизолированного котлована, отделенного засыпкой от основного грунта, расположен заглубленный в засыпку тепловой экран с хорошей отражающей поверхностью, уменьшающий потери на тепловое излучение. Тепловой экран, как и теплоизолирующие экраны выравнивающих теплоаккумуляторов, выполнен из листового материала, например металлической фольги, и состоит из двойного листа, каждый из которых имеет хорошую отражающую поверхность. В небольшом зазоре между листами, заполненным пористым материалом, создано разряжение или вакуум, сохраняемый за счет свойств материала пористого наполнителя и связующей листы сетчатой арматуры, образующей ячеистую структуру с герметичными ячейками. Сейсмостойкое сооружение может быть расположено на воде водоема или реки. При этом водонепроницаемый подвал находится в аналогичном по функциональности котловану с водой сооружении, которое построено, например с углублением дна и ограждением против заиливания и течения; с прочным сейсмостойким каркасом, включающим вертикальные опорные площадки для работающих на сжатие амортизаторов, к которому крепятся цепи или канаты, удерживающие дом с подвалом в пределах центральной части ограждения, высота которого над поверхностью воды может варьировать. Ограждение имеет теплоизоляционные свойства, которые обеспечивает облицовка из тепловых экранов, кроме того, дополнительно установленный тепловой экран, который сверху примыкает к цокольной части солнечно-теплового теплообменника сооружения, конструктивное устройство которого рассмотрено ниже. Тепловой экран заглублен в воду до глубины, превышающей максимальную толщину льда в данной местности. Дом сейсмостойкого сооружения для обеспечения микроклимата включает крышу с двойным покрытием. Наружное из них частично или полностью прозрачно, с возможностью, обусловленной конструкцией крыши, одновременного движения воды, стекающей по внутреннему покрытию или его каркасу, и воздуха, движущегося над водой, в пространстве между покрытиями; где и располагается солнечно-тепловой теплообменник, совмещающий качества теплообменника и солнечного коллектора. В этом солнечно-тепловом теплообменнике функция охлаждения воздуха в доме совмещена с функцией сбора и переноса солнечной тепловой энергии водой в выравнивающие теплоаккумуляторы. Солнечно-тепловой теплообменник включает: горизонтальную трубу с форсунками для равномерного распыления воды в верхней части пространства между покрытиями крыши, водосборный желоб, примыкающий к карнизу внутреннего покрытия или карниз внутреннего покрытия, выполненный в форме желоба, и отводную трубу, для отвода воды, стекающей под действием собственной тяжести, из желоба через температурный распределитель в изотемпературные области выравнивающих теплоаккумуляторов. Солнечно-тепловой теплообменник включает также фасадную и цокольную части, по которым также возможно движение воды и воздуха или только воздуха. Все три части солнечно-теплового теплообменника объединены по воздушной составляющей с вентиляционной системой, которая может функционировать как за счет естественной, так и принудительной тяги, и связаны через вентиляционную систему с выравнивающими теплоаккумуляторами. Расположенный на скатной или шатровой крыше дома солнечно-тепловой теплообменник представляет собой сеть каналов. Они выполнены в виде труб в поперечном сечение не только круглой или овальной формы, но, например: секторной, сегментной полукруглой, треугольной, четырехугольной, пятиугольной форм. Они могут также представлять собой комбинации вышеназванных форм; с прозрачной обращенной к солнцу поверхностью. Эти каналы ответвляющихся от самого верхнего канала, расположенного в горизонтальной плоскости и разделенного на две сообщающиеся области, в одной из которых расположена горизонтальная труба с форсунками для подачи воды из выравнивающих теплоаккумуляторов, а другая область соединена с вентиляционной системой дома. Каналы располагаются на обогреваемых солнцем скатах крыши, соединяя верхний канал с фасадной частью солнечно-теплового теплообменника, каналы располагаются или в углублениях крыши, или на ее поверхности. Они выполняются составными из прозрачных труб и патрубков, или разъемными, состоящими из желобов закрытых сверху прозрачными колпаками. Для лучших условий теплообмена для воды и воздуха, в каналах установлены препятствия для воды, замедляющие движение воды и изменяющие его характер. Препятствия могут представлять собой одиночные преграды из воздухопроницаемого или сетчатого материала. Могут быть пары преград, типа сетчатых направляющих, установленных друг за другом под противоположными углами по отношению к потоку воды. Каналы встроены в покрытие крыши, с внутренней стороны которой располагается дополнительное покрытие, закрепляемое изнутри чердачного помещения дома. Оно выполнено из воздухопроницаемого материала, кроме частей поверхности покрытия под охлаждаемыми водой элементами конструкции. Под ними покрытие имеет комбинированную форму и частично выполнено профильным кровельным листом, образующим влагонепроницаемые конденсатоотводящие желобки, или конденсатоотводящие желобки, выполненные по профилю охлаждаемых водой элементов конструкции, крепятся к ним с воздушным зазором, создающим свободный доступ воздуха к охлаждаемым водой элементам конструкции крыши. Каналы солнечно- теплового теплообменника имеют дополнительную функцию фотоэлектрического или низкотемпературного термоэлектрического генератора электроэнергии на полупроводниковых модулях, размещенных в разъемных каналах, ответвляющихся от самого верхнего канала. В разъемных каналах, состоящих из желобов, закрытых сверху прозрачными колпаками, на крепежных элементах сверху установлены фотоэлектрические или низкотемпературные термоэлектрические генераторные модули, а снизу прикреплены сетчатые препятствия для воды из теплопроводного материала, например металла. Низкотемпературные термоэлектрические генераторные модули установлены в каналах солнечно-теплового теплообменника на площадках крепежных элементов. Открытых для нагрева солнцем сверху и охлаждаемых водой снизу за счет теплопроводности сетчатых препятствий, прикрепленных к их нижней поверхности. Крепежные элементы, в зависимости от формы каналов, имеют форму полос, протяженных вдоль каналов. Могут также иметь форму зетового профиля; с верхней площадкой, предназначенной для общего крепежа, совмещенного с крепежом колпака в зазоре между колпаком и желобом; и нижней площадкой, к нижней поверхности которой прикреплены сетчатые препятствия, а к верхней поверхности прикреплены термоэлектрические генераторные модули. Они установлены в ряд вдоль одной или двух сторон каждого канала и крепятся охлаждаемой стороной вниз. Выводы от них выведены через пазы в площадке крепежного элемента и уплотнители съемного колпака наружу, где объединены в шины или жгуты, которые расположены на наружных поверхностях каналов под крепежными площадками, расположенными с внутренней стороны крыши сооружения. Они ведут к электрическим щиткам, в которых они соединены в последовательно-параллельные схемы для обеспечения параметров электрического тока, необходимых для зарядки электрических аккумуляторов и (или) для функционирования преобразователей напряжения. Фасадная часть солнечно-теплового теплообменника оборудована на освещаемом солнцем фасаде дома, внутренняя часть ее представляет собой цилиндрическую поверхность. Она обращена к солнцу вогнутой зачерненной стороной и имеет тепловой контакт с трубой или желобом, в форме змеевика, отводящего воду в выравнивающие теплоаккумуляторы. Наружная часть состоит из прозрачной трубы или ее продольной части в виде прозрачного колпака, выполненного в форме колоны на фасаде дома. Фасадная часть солнечно-теплового теплообменника в цокольной области сейсмостойкого сооружения соединяется с цокольной частью, которая представляет собой прозрачную пленку или прозрачный колпак, закрывающий освещаемую солнцем цокольную часть дома. Сверху он плотно соединен с внешней поверхностью фасадной части и стеной дома, а снизу опирается на воздухопроницаемый материал и (или) заглубляется в сыпучий воздухопроницаемый материал, удерживаемый подвесной сеткой, закрывающей частично или полностью водную преграду между стенками подвала и котлована. Через воздухопроницаемый и (или) сыпучий материалы обеспечивается прохождение и фильтрация приточного воздуха внутрь цокольной части теплообменника. Изотемпературные области каждого выравнивающего теплоаккумулятора располагаются в горизонтальных температурных уровнях, таким образом, что более теплые изотемпературные области располагаются над холодными. Они выполнены одной трубой большого диаметра, свернутой спирально или зигзагообразно в горизонтальной плоскости соответствующего уровня для каждой изотемпературной области, которая кратчайшим путем соединена вертикальными трубами меньшего диаметра с конвекционными каналами, оборудованными внутри них, с изотемпературными областями соседних температурных уровней. Верхние области выравнивающего теплоаккумулятора теплоизолированы тепловыми экранами, а для нижних областей обеспечена возможность хорошего теплового контакта с теплопроводящим дном подвала и (или) водой в балластировочной емкости на дне подвала.SUMMARY OF THE INVENTION An earthquake-resistant structure with a microclimate includes a house consisting of a surface part and submerged in water with a buoyancy waterproof cellar of an appropriate volume, which ensures buoyancy of the house in an aqueous environment, and an earthquake-resistant foundation pit with water or an aqueous salt solution. To level the house with the basement according to the readings of the level sensors, at least three leveling containers are evenly placed inside the basement along the periphery of its bottom, which can be filled with water or other liquid medium that changes their weight relative to each other. To redistribute the liquid along the leveling tanks, a leveling valve is used. In the central lower part of the bottom of the basement, filled with water or salt solution with level control, there is a ballasting tank, it is designed to change buoyancy and has a shape that allows the water filling it to occupy the maximum area of the basement bottom. The ballasting tank is divided inside by vertical partitions into a system of interconnected cells or a labyrinth. The house is in a floating state in earthquake-proof and deep enough to ensure reliable buoyancy of the structure, hydro-insulated foundation pit. To increase the margin of stability and compensate for moments of force from wind loads, shock absorbing means are used to limit the horizontal movement of the house with a basement. These at least six shock absorbers limit the movement of the house in the pit. They are located in at least two levels spaced apart from each other within the dimensions of the structure. At least three of them, working only in tension, are evenly placed around the perimeter of the house and are located above the water level in the water barrier. At least three others working only in compression are evenly spaced around the perimeter of the basement and are located below the water level. At the same time, these tools allow vertical movements; due to them, a water barrier is implemented between the surfaces of the basement and the pit, which excludes their direct contact in any direction. To ensure the microclimate in the house, leveling tanks carry the additional function of heat accumulators, for this they have communicating separation into horizontally located isothermal areas, through heat-insulating screens in which convection channels are equipped. The internal structure of each of the isothermal areas is a maze or a system of interconnected cells. The leveling heat accumulators contain water, with the possibility of circulating it, by means of a pump, through a solar-thermal heat exchanger with the function of a photoelectric or low-temperature thermoelectric power generator. Water is distributed first through the equalizing distributor, and then through the temperature distributors of water, in accordance with its temperature in the isothermal areas of the equalizing heat accumulators. The upper regions of the leveling heat accumulators are thermally insulated with heat shields, and the lower ones have thermal contact with the pit water. Excess heat energy from equalizing heat accumulators is transferred to the pit water. The design of equalizing heat accumulators makes it possible to participate, along with water, also another liquid or salt solution in heat exchange and (or) the accumulation of thermal energy in equalizing heat accumulators. For example, through the thermal conductivity of pipes in surface heat exchangers of equalizing heat accumulators. A house can have various forms, for example: a cylinder, prism, cube, parallelepiped, as well as figures obtained from their conjugation with a hemisphere, half cylinder or parts of these figures. The waterproof basement and the house can be represented by one figure or can be a combination of different figures, for example, a cylinder and a prism. The ratio of the height of the surface of the house and the depth of the waterproof basement is determined by the conditions of the house with the basement in a state of stable equilibrium in the aquatic environment, which is ensured by the volume and shape of the ballasting and leveling tanks with liquids and the depth of the bottom of the waterproof basement, determined by the level of immersion into the water of the pit. The higher and more massive the surface part of the house, the higher the number of storeys, the greater the total mass of the ballasting and leveling tanks, their shape allows the liquid to be located as low as possible, therefore, the ballasting tank has a flat shape distributed on the bottom surface of the basement. The depth of the waterproof basement should be correspondingly greater. To align the house with the basement according to the level inside the basement, at least three leveling containers are evenly placed on the periphery of its bottom. The liquid redistribution means is an equalizing distributor consisting of the same pipes supplying liquid to each of the equalizing tanks, and the valves discharging liquid from each of them, control valves are installed in the supply and / or discharge pipes, for example, electromagnetic valves controlled by the processor according to the readings of the sensors level. By means of a pump, liquid is simultaneously and uniformly withdrawn from all containers or from a common container, for example, a ballast tank, into which liquid is discharged from equalizing tanks through controlled valves, and uniformly is fed back to equalizing tanks through identical fluid pipes. All shock absorbing means restricting the movement of the house with the basement at different horizontal levels are evenly distributed around the entire outer perimeter of the house or basement, at least three of them working only in tension and absorbing jerk loads, for example chains, ropes, cables. They can be replaced by means that work only on compression and absorb shock and compressive loads, for example, spring shock absorbers, at least two means on each side of the basement. They are located in the upper level of the basement or on the border of the basement and the house, on the surface, above the water, or in the area of the water level in the water barrier. They are supplemented by at least three means that work only on compression. They are located at the lower level of the water barrier, below the basement immersion level on its outer side surface, closer to the basement bottom area or at the border of the basement side surface with its bottom surface. Due to these funds, a water barrier was implemented between the basement and the walls of the pit along the entire perimeter of the basement. Its width, depending on the specific design option, can vary from a water-filled ditch to the required minimum water-filled gap between the walls of the basement and the pit, which eliminates their direct contact in any direction. A house with a basement may include shock absorbing means that work only on compression, they absorb shock and compressive loads that provide a water barrier between the walls of the foundation pit and the basement with the house in the floating state. They are shock absorbers located in the upper and lower levels of the gap or ditch, between the walls of the basement and the pit. Shock absorbers are fixed only on the outer walls of the basement, and their contact with the walls of the pit does not prevent the vertical movement of the house with the basement in relation to the pit. Means that restrict the movement of a house with a basement in the horizontal plane, working only in tension and absorbing jerk loads, are chains or ropes. On one side, they, through shock absorbers or directly, are fixed to the main soil or the bearing part of the pit frame, and the other are brought into the surface part of the house or the surface part of the basement to the drums through blocks whose axes are fixed on rods with shock absorbers, for example spring ones. Drums with a margin of chain or rope length determined by the maximum possible level of water rise during flooding are connected to controlled drives that provide controlled equal tension to all ropes or chains, the total value of the tension force must be less than the buoyancy margin of a basement structure. To increase the buoyancy margin, the waterproof basement is mounted on means that increase its buoyancy, for example, on a ballasting tank associated with a house or basement with means for regulating its filling with salt or fresh water. As such tools can be used pontoons uniformly located under the bottom of the basement, along its perimeter or center. A waterproof basement can be made as a single hollow structure, simple or combined of two independently waterproofed ones made of different materials, for example: metal and fiberglass, plastic, lightweight foam concrete options, or only a perimeter that is fastened to the basement bottom with a metal frame is made as a single structure. The frame is continued in the above-water part of the house and is a connecting element for the house and basement and a supporting element for this entire structure, consisting of a house and a basement. The bottom and the part of the waterproof basement attached to the bottom is a metal box, the strength of which is provided by a frame made of connected cells or a labyrinth fastened to the bottom and walls of the basement, which occupies the lower part of the basement and is a support for the waterproof basement floor or basement floor lag. The underground part of the basement has the function of a ballasting tank; by adjusting the level of filling with water, a stable level of basement immersion is ensured. It can also be filled with water, discharged to correct the house by level, from the cold areas of the equalizing heat accumulators, through the valves of the equalizing distributor, controlled by the processor according to the readings of the level sensors. From the ballasting capacity of the underground part of the basement, the cooled water is taken by the pump for heat transfer; after heat transfer, the water is evenly distributed through the temperature distributor to the corresponding isothermal areas of all equalization tanks with the function of heat accumulators. A foundation pit and a cellar separated by a water barrier in the horizontal plane section can have various figures: a circle, an oval, a square, a rectangle, a polygon, or their various combinations in conjugate figures. The section of the basement is represented by a figure similar to the figure inscribed in the section of the pit, or a figure similar to the section of the pit, while the figure of the basement is always located inside the section of the pit with a gap that provides the necessary waterproof barrier. An entrance bridge is located across the water barrier opposite the entrance to the house. The entrance bridge, mechanically connected only with the house, or relies on articulated-movable supports. The adjoining side of it is fixed on the wall of the house or on the surface of the basement pivotally, while the opposite is suspended from the wall of the house on the railing, which has hinged supports on one side and articulated sliding supports on the side of the house. The function of additional handrails or the function replacing for handrails with hinges can be carried by ropes or chains, the bridge can have an additional pivotally movable support on the ground or on the horizontal surface of the pit wall from the side of the water barrier opposite the house. The input bridge can have a lifting function, for this the ropes or chains are brought into the house and through the blocks to the drum of the lifting drive. The hoist drive can be installed above the entrance or in the attic of the house. The foundation pit waterproofing includes a clay layer and an elastic waterproofing material laid without stress, the perimeter and load-bearing walls of the perimeter of the waterproofed pit are made earthquake-resistant. The fulfillment of this condition depends on the specific conditions of the place where it is being built, for example, the composition and condition of the main soil. This can be a monolithic reinforced concrete structure surrounded by sand backfill, or on natural shock-absorbing soils, or a prefabricated structure that excludes the possibility of resonance from seismic vibrations. Wall cladding, for example: from durable plastics, ceramics, reinforced concrete. The fastening and dimensions of the facing materials, their ratio with the width of the gap between the walls of the pit and the basement, and the shape of the cladding walls should ensure the reliability of the structure, damage to the lining and allowable angular deviations of the side walls of the pit from the vertical should not prevent the waterproof basement from floating up. This ensures the protection of the structure from floods. Along the outer perimeter of the waterproofing pit, separated by backfill from the main soil, there is a heat shield buried in the backfill with a good reflective surface, which reduces the loss of thermal radiation. The heat shield, as well as the heat-insulating screens of equalizing heat accumulators, is made of sheet material, for example, metal foil, and consists of a double sheet, each of which has a good reflective surface. In a small gap between the sheets filled with the porous material, a vacuum or vacuum is created, which is maintained due to the properties of the material of the porous filler and the binder sheets of the mesh reinforcement forming a cellular structure with sealed cells. An earthquake-resistant structure can be located on the water of a reservoir or river. At the same time, the waterproof basement is located in a structure similar in functionality to a water foundation pit, which is built, for example, with a deepening of the bottom and a guard against siltation and currents; with a strong earthquake-resistant frame, including vertical supporting platforms for compressors that work on compression, to which chains or ropes are attached that hold the house with a basement within the central part of the fence, the height of which above the water surface can vary. The fence has heat-insulating properties that are provided by the lining of the heat shields, in addition, an additionally installed heat shield, which is adjacent to the basement of the solar-thermal heat exchanger of the building, whose design device is discussed below. The heat shield is buried in water to a depth exceeding the maximum ice thickness in a given area. The house of an earthquake-resistant building for providing a microclimate includes a double-coated roof. The outer one is partially or completely transparent, with the possibility, due to the roof construction, of the simultaneous movement of water flowing down the inner cover or its frame, and air moving over the water in the space between the coatings; where the solar-thermal heat exchanger is located, combining the qualities of a heat exchanger and a solar collector. In this solar-thermal heat exchanger, the function of cooling the air in the house is combined with the function of collecting and transferring solar thermal energy by water to equalizing heat accumulators. The solar-thermal heat exchanger includes: a horizontal pipe with nozzles for uniformly spraying water in the upper part of the space between the roof coverings, a drainage gutter adjacent to the eaves of the inner cover or an eaves of the inner cover, made in the form of a gutter, and a drain pipe to drain water flowing under the action of its own gravity, from the trough through the temperature distributor to the isothermal areas of the equalizing heat accumulators. The solar-thermal heat exchanger also includes the front and base parts, along which the movement of water and air or only air is also possible. All three parts of the solar-thermal heat exchanger are combined in the air component with a ventilation system, which can function due to both natural and forced draft, and are connected through the ventilation system with equalizing heat accumulators. Located on the pitched or tented roof of the house, the solar-thermal heat exchanger is a network of channels. They are made in the form of pipes in a cross section not only of round or oval shape, but, for example: sector, segment semicircular, triangular, quadrangular, pentagonal. They may also be combinations of the above forms; with a transparent surface facing the sun. These channels branch off from the uppermost channel, located in a horizontal plane and divided into two communicating areas, in one of which there is a horizontal pipe with nozzles for supplying water from the equalizing heat accumulators, and the other area is connected to the ventilation system of the house. The channels are located on the roof slopes heated by the sun, connecting the upper channel with the front part of the solar-thermal heat exchanger, the channels are located either in the recesses of the roof or on its surface. They are made integral of transparent pipes and nozzles, or detachable, consisting of gutters covered with transparent caps on top. For better heat exchange conditions for water and air, obstacles for water are installed in the channels, slowing down the movement of water and changing its nature. Obstacles may be single barriers of breathable or mesh material. There may be pairs of barriers, such as mesh rails installed one after another at opposite angles with respect to the flow of water. The channels are embedded in the roof covering, on the inside of which there is an additional coating, fixed from the inside of the attic of the house. It is made of breathable material, except for parts of the surface of the coating under the structural elements cooled by water. Under them, the coating has a combined shape and is partially made by a profile roofing sheet forming moisture-proof condensate drainage grooves, or condensate drainage grooves made along the profile of water-cooled structural elements are attached to them with an air gap that creates free access of air to the roof-cooled structural elements of the roof. The channels of the solar-thermal heat exchanger have the additional function of a photovoltaic or low-temperature thermoelectric power generator on semiconductor modules located in detachable channels branching from the uppermost channel. In detachable channels, consisting of gutters closed on top with transparent caps, photovoltaic or low-temperature thermoelectric generator modules are mounted on top of the fasteners, and net obstacles for water from a heat-conducting material, such as metal, are attached at the bottom. Low-temperature thermoelectric generator modules are installed in the channels of the solar-thermal heat exchanger at the sites of fasteners. Open for heating by the sun above and cooled by water below due to the thermal conductivity of the mesh obstacles attached to their lower surface. Fasteners, depending on the shape of the channels, are in the form of strips extended along the channels. May also be in the form of a zeta profile; with the upper platform, intended for general fasteners, combined with the fasteners of the cap in the gap between the cap and the gutter; and a lower platform, to the lower surface of which mesh obstacles are attached, and thermoelectric generator modules are attached to the upper surface. They are installed in a row along one or two sides of each channel and are mounted with the cooled side down. The conclusions from them are led out through the grooves in the area of the fastener and the seals of the removable cap to the outside, where they are combined into tires or bundles that are located on the outer surfaces of the channels under the mounting pads located on the inside of the roof of the structure. They lead to electrical panels in which they are connected in series-parallel circuits to provide electric current parameters necessary for charging electric batteries and (or) for the operation of voltage converters. The front part of the solar-thermal heat exchanger is equipped on the facade of the house, illuminated by the sun, its inner part is a cylindrical surface. It faces the sun with a concave blackened side and has thermal contact with a pipe or trough in the form of a coil that drains water into the equalizing heat accumulators. The outer part consists of a transparent pipe or its longitudinal part in the form of a transparent cap made in the form of a column on the facade of the house. The front part of the solar-thermal heat exchanger in the basement area of the earthquake-resistant structure is connected to the basement, which is a transparent film or a transparent hood covering the basement of the house illuminated by the sun. From above, it is tightly connected to the outer surface of the front part and the wall of the house, and from below it rests on breathable material and (or) is buried in a loose breathable material, held by a hanging mesh that covers partially or completely water barrier between the walls of the basement and foundation pit. Through the breathable and (or) bulk materials, the supply air is filtered and filtered into the base part of the heat exchanger. The isothermal regions of each equalizing heat accumulator are located at horizontal temperature levels, so that the warmer isothermal regions are located above the cold ones. They are made by a single pipe of large diameter, rolled spirally or zigzag in the horizontal plane of the corresponding level for each isothermal region, which is connected in the shortest possible way by vertical tubes of smaller diameter with convection channels equipped inside them with isothermal regions of neighboring temperature levels. The upper regions of the equalizing heat accumulator are thermally insulated with heat shields, and for the lower regions the possibility of good thermal contact with the heat-conducting bottom of the basement and (or) water in the ballasting tank at the bottom of the basement is ensured.
Расположенные горизонтальными слоями друг над другом изотемпературные области выравнивающего теплоаккумулятора, каждая из которых представлена сетчатой емкостной структурой, образованной пересекающимися трубами двух направлений, оси которых лежат в одной плоскости. Она объединена в точках пересечения труб в многоуровневую пространственно-емкостную структуру, которая соединяется вертикальными трубами аналогичного или меньшего диаметра с конвекционными каналами, оборудованными внутри них, с изотемпературными областями соседних температурных уровней, имеющих аналогичную сетчатую емкостную структуру. Между трубами изотемпературных областей выравнивающего теплоаккумулятора расположены герметичные емкости с веществом, удельная теплоемкость которого больше удельной теплоемкости воды. Это может быть водный раствор соли. Это вещество может располагаться между температурными областями в емкостях, которые имеют поверхностный тепловой контакт с одной из них. Динамика участия этого вещества в работе определяется соотношением конвекционных каналов, обеспечивающих перенос тепловой энергии водой, или изменением интенсивности воздушного потока в воздуховодах выравнивающего теплоаккумулятора, проходящего через вертикальные трубы с конвекционными каналами. Вода для охлаждения воздуха в доме посредством смесительного солнечно-теплового теплообменника может частично или полностью забираться из водоносной скважины или водопровода, с которым дом связан гибким шлангом с запасом длины. После теплообмена, вода распределяется через температурный распределитель по изотемпературным областям выравнивающих теплоаккумуляторов. Из относительно холодных изотемпературных областей выравнивающих теплоаккумуляторов вода через выравнивающий распределитель поступает в балластировочную емкость, из балластировочной емкости насосом подаются частично для теплообмена, а частично в котлован. Так, поддерживается уровень воды в балластировочной емкости и котловане, из котлована излишки воды используются для хозяйственных нужд снаружи, например для полива, или сбрасываются во внешний водоем. Водонаполненный ров или водонаполненный зазор, с поддерживаемым уровнем воды между стенками котлована и подвала, сверху закрыт засыпкой, например из керамзитового гравия. Под засыпкой находится фильтрующий материал, а над засыпкой расположен прозрачный колпак, края которого заглублены в засыпку, пространство под колпаком соединено гибкими трубами с вентиляционной системой дома и фасадной частью солнечно-теплового теплообменника. Засыпка удерживается сеткой, которая прикреплена консолями и (или) подвешена на тросах, равномерно закрепленных по периметру надводной части сооружения. Она не препятствует вертикальному подъему, всплытию подвала с домом по отношению к котловану. Засыпка из сыпучего и фильтрующего материалов над водной преградой удерживается сеткой, закрепленной на мостиках, которые шарнирно закреплены с одной стороны на стенах дома, например на петлях, а с другой опираются на шарнирно-подвижных опорах на стенки котлована. Каждый мостик удерживается в горизонтальном положении сетью из тонких тросов с одной стороны закрепленных на стене дома, а с другой на мостиках, или пропущенным под мостики и закрепленным на стене подвала, так чтобы их натяжение обеспечивало мостикам горизонтальное положение. Сеть из тонких тросов служит опорным каркасом для прозрачной пленки. Она плотно закреплена на стене дома с одной стороны и заглублена в сыпучий материал с другой. Она образует над водной преградой по периметру сооружения цокольную часть солнечно-теплового теплообменника, внутреннее пространство которого сообщается гибкими трубами с вентиляционной системой сооружения и фасадной частью солнечно-теплового теплообменника, с возможность поступления через цокольную часть воздуха, фильтруемого через пористый и (или) сыпучий материал, например керамзитовый гравий.Isothermal regions of the equalizing heat accumulator located horizontally on top of each other, each of which is represented by a mesh capacitive structure formed by intersecting pipes of two directions, the axes of which lie in the same plane. It is combined at the points of intersection of the pipes into a multi-level spatial-capacitive structure, which is connected by vertical pipes of a similar or smaller diameter with convection channels equipped inside them with isothermal regions of neighboring temperature levels having a similar mesh capacitive structure. Between the pipes of the isothermal regions of the equalizing heat accumulator there are sealed containers with a substance whose specific heat is greater than the specific heat of water. It may be an aqueous solution of salt. This substance can be located between the temperature regions in containers that have surface thermal contact with one of them. The dynamics of the participation of this substance in the work is determined by the ratio of convection channels that ensure the transfer of thermal energy by water, or by a change in the intensity of the air flow in the ducts of the equalizing heat accumulator passing through vertical pipes with convection channels. Water for cooling the air in the house through a mixing solar-heat heat exchanger can be partially or completely withdrawn from an aquifer or water supply pipe to which the house is connected by a flexible hose with a stock of length. After heat exchange, water is distributed through the temperature distributor to the isotemperature regions of the equalizing heat accumulators. From relatively cold isotemperature regions of equalizing heat accumulators, water through an equalizing distributor enters the ballasting tank, from the ballasting tank, the pump is supplied partially for heat exchange and partially to the pit. So, the water level is maintained in the ballasting tank and in the pit, from the pit the excess water is used for household needs outside, for example for irrigation, or discharged into an external body of water. A water-filled ditch or a water-filled gap, with a maintained water level between the walls of the pit and the basement, is closed with a backfill, for example, of expanded clay gravel. Under the filling there is filtering material, and above the filling there is a transparent cap, the edges of which are buried in the filling, the space under the cap is connected by flexible pipes to the ventilation system of the house and the front part of the solar-thermal heat exchanger. The backfill is held by a grid, which is attached by consoles and (or) suspended on cables evenly fixed around the perimeter of the surface part of the structure. It does not interfere with the vertical ascent, the ascent of the basement with the house in relation to the pit. The backfill of loose and filtering materials above the water barrier is held by a grid fixed on bridges that are pivotally mounted on one side of the walls of the house, for example, on hinges, and on the other, rely on pivotally-movable supports on the walls of the foundation pit. Each bridge is held in a horizontal position by a network of thin cables fixed on one side of the house to the wall, and on the other on the bridges, or passed under the bridges and mounted on the basement wall, so that their tension provides the bridges with a horizontal position. A network of thin cables serves as a supporting frame for a transparent film. It is tightly fixed to the wall of the house on one side and buried in bulk material on the other. It forms a basement part of the solar-thermal heat exchanger over the water barrier along the perimeter of the structure, the inner space of which is connected by flexible pipes with the ventilation system of the structure and the front part of the solar-heat heat exchanger, with the possibility of air passing through the basement filtered through porous and (or) bulk material , for example expanded clay gravel.
Вариант сейсмостойкого сооружения жилого дома с микроклиматом под двухскатной крышей, находящегося в плавучем состоянии в сейсмостойком котловане, представлен на Фиг.1 : фронтальный вид и поперечный разрез сейсмостойкого сооружения с микроклиматом. На фронтальном виде дом, оснащенный солнечно-тепловым теплообменником. На Фиг.1 цифрами обозначены: стены сейсмостойкого котлована с водой 1, водонепроницаемый подвал 2, включающий в себя балластировочную емкость 3 с лабиринтом из перегородок 4 и равномерно размещенные по периметру четыре выравнивающих теплоаккумулятора 5, внутреннее строение их показано на местном разрезе, где представлены: горизонтальные трубы изотемпературных областей 6, вертикальные трубы, в которых располагаются конвекционные каналы 7, емкости с теплоемким веществом 8; внутри подвала размещен температурный распределитель 9, с наружи подвала размещены амортизирующие средства, работающие на сжатие, (амортизаторы) 10; воздуховоды 11, тепловой экран 12, солнечно-тепловой теплообменник, верхний канал 13, солнечно-тепловой теплообменник, ответвляющиеся каналы 14, солнечно-тепловой теплообменник, фасадная часть 15, прозрачный колпак цокольной части солнечно-теплового теплообменника 16, сетка с керамзитовым гравием 17, тросы 18, части самого верхнего канала солнечно-теплового теплообменника 19, труба подачи воды 20, разделительная перегородка верхнего канала 21, крепежные элементы с полупроводниковыми низкотемпературными термоэлектрическими генераторными модулями 22, прозрачный колпак верхнего канала солнечно-теплового теплообменника 23, прозрачный колпак ответвляющегося канала солнечно-теплового теплообменника 24, конденсатоотводящие накладки 26, сетчатые препятствия 27, водосборный желоб 28, отводная труба в форме змеевика 29, цилиндрическая поверхность 30, входной мостик 31, канаты или цепи 32, подъемный привод 33. На фиг.2. представлены варианты выполнения ответвляющихся каналов солнечно-теплового теплообменника: прозрачные колпаки 24, конденсатоотводящие накладки 26, сетчатые препятствия 27, крепежный элемент зетовый профиль 22, крепежный элемент полосковый профиль 34, полупроводниковый низкотемпературный термоэлектрический генераторный модуль 35. Принцип функционирования сейсмостойкого сооружения по защите дома от землетрясений ясен из подробного описания и Фиг.1. Водная преграда, отделяющая подвал с домом от основного грунта, исключает передачу толчковых и вибрационных воздействий на дом, угловые отклонения строения от вертикали компенсируются: состоянием устойчивого равновесия за счет масс воды в балластировочной емкости 4 и выравнивающих теплоаккумуляторах 5, то есть за счет сил гравитации, а также механически амортизаторами 10, расположенными в удаленных в пределах сооружения уровнях, что позволяет им при малых силах реакций компенсировать большие моменты внешних сил. Этому способствует также внешнее сопротивление, вызываемое инертностью воды, которая используется также во внутренней конструкции балластировочной емкости, которая способствует преобразованию и поглощению водой энергии колебаний. Для исключения воздействий через вход в дом, он оборудован входным мостиком 31, механически связанный только с домом или на шарнирно-подвижных опорах. Входной мостик 31 может иметь функцию подъема, для этого канаты или цепи 32, которые выполняют также роль перил, заведены в дом и через блоки к барабану подъемного электропривода 33. Рассмотрим некоторые из режимов обеспечения микроклимата в доме в соответствии с Фиг.1, как видно из чертежа все части солнечно-тепловой теплообменника образуют единую приточную вентиляционную систему, изменяющую температуру и влажность приточного воздуха, экономичным способом обеспечивая внутри сооружения необходимый микроклимат. Она рассчитана на непрерывную работу, но может использоваться в определенные периоды, например, когда ее использование особенно эффективно. Рассмотрим солнечный летний день. Наружный воздух поступает снизу, через засыпку из керамзитового гравия, под цилиндрическую поверхность 16 цокольной части солнечно-теплового теплообменника, он фильтруется, преодолевая фильтр, и может насыщаться влагой, преодолевая сыпучий материал - керамзит, затем по фасадной 15 и ответвляющейся 14 частям солнечно-теплового теплообменника он поступает в верхнею область самого верхнего канала 13, если его температура превысит заданный предел, включается насос, подающий холодную воду по трубе 20. Вода может распределяться, распыляться или разбрызгиваться через форсунки. Холодная вода стекает по ответвляющимся каналам 14 солнечно-теплового теплообменника, участвуя в теплообмене, нагревается сама и охлаждает движущийся навстречу воздух, если охлаждение воздуха не достаточно, то воздух забирается из той части теплообменника, где разбрызгивается или распыляется вода. Холодная вода охлаждает нижнюю сторону низкотемпературных термоэлектрических генераторных модулей 35, которые установлены в каналах солнечно-теплового теплообменника на площадках крепежных элементов 22 или 34. Между открытых для нагрева солнцем сверху и охлаждаемых водой снизу за счет теплопроводности сетчатых препятствий сторон модулей создается разность температур, за счет которой на полупроводниковых переходах создается разность потенциалов, то есть генерируется электроток. Электроток после преобразований используется для зарядки электрических аккумуляторов или для питания электрических приборов. Охлажденный воздух подается в помещение или в холодную область воздуховодов выравнивающих теплоаккумуляторов. Вода по водосборному желобу 28 поступает в отводную трубу в форме змеевика 29 фасадной части солнечно-теплового теплообменника, где дополнительно нагревается солнцем, и поступает, через температурный распределитель 9, в соответствующие ее температуре изотемпературные области выравнивающих теплоаккумуляторов 6. Забор воды ведется из баллансировочной емкости 3, куда сбрасывается вода из относительно холодных изотемпературных областей выравнивающих теплоаккумуляторов через регулируемые клапаны выравнивающего распределителя, управляемого по показаниям датчиков уровня процессором, обеспечивающим постоянную коррекцию дома по уровню. Через теплопроводное дно происходит теплопередача тепла сейсмостойкому котловану и грунту. Накопленное грунтом и водой котлована за жаркий период тепло используется в холодные зимние периоды.An embodiment of an earthquake-resistant building of a residential building with a microclimate under a gable roof, which is floating in an earthquake-resistant pit, is shown in FIG. 1: front view and cross section of a seismic-resistant building with a microclimate. On the frontal view is a house equipped with a solar-thermal heat exchanger. In Fig. 1, the numbers denote: the walls of the earthquake-resistant foundation pit with water 1, the waterproof basement 2, which includes a ballasting tank 3 with a labyrinth of partitions 4 and four equalizing heat accumulators 5 evenly spaced around the perimeter, their internal structure is shown in a local section, which shows: horizontal pipes of the isothermal regions 6, vertical pipes in which convection channels 7 are located, containers with a heat-sensitive substance 8; inside the basement there is a temperature distributor 9, from the outside of the basement there are shock absorbing means working on compression (shock absorbers) 10; air ducts 11, heat shield 12, solar-thermal heat exchanger, upper channel 13, solar-thermal heat exchanger, branch channels 14, solar-thermal heat exchanger, front part 15, transparent cap of the basement part of the solar-thermal heat exchanger 16, mesh with expanded clay gravel 17, ropes 18, parts of the uppermost channel of the solar-thermal heat exchanger 19, water supply pipe 20, dividing wall of the upper channel 21, fasteners with semiconductor low-temperature thermoelectric generator modules and 22, a transparent cap of the upper channel of the solar-thermal heat exchanger 23, a transparent cap of the branch channel of the solar-thermal heat exchanger 24, condensate strips 26, mesh obstructions 27, a drainage channel 28, an outlet pipe in the form of a coil 29, a cylindrical surface 30, an input bridge 31, ropes or chains 32, hoist drive 33. In Fig.2. embodiments of branching channels of the solar-thermal heat exchanger are presented:
Claims (25)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012132723/03A RU2535327C2 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Earthquake-resistant structure with microclimate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012132723/03A RU2535327C2 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Earthquake-resistant structure with microclimate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012132723A RU2012132723A (en) | 2014-02-10 |
| RU2535327C2 true RU2535327C2 (en) | 2014-12-10 |
Family
ID=50031826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012132723/03A RU2535327C2 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Earthquake-resistant structure with microclimate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2535327C2 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1673722A1 (en) * | 1989-12-18 | 1991-08-30 | Новосибирский Государственный Проектный Институт | Earthquake-proof structure |
| SU1747606A1 (en) * | 1989-08-22 | 1992-07-15 | Ленинградский зональный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий | Earthquakeproof foundation of buildings and structures |
| RU2052019C1 (en) * | 1991-08-16 | 1996-01-10 | Ованес Вардкесович Тертерян | Aseismic foundation |
| RU76946U1 (en) * | 2008-05-19 | 2008-10-10 | Игорь Михайлович Марчук | BUILDING "ECODOM-2" |
| RU2008141622A (en) * | 2008-10-22 | 2010-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленные вакуумные системы" (RU) | FILTER FOR CLEANING AIR IN VEHICLES |
| RU2406803C1 (en) * | 2009-08-03 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) | Method of seismic insulation of structural foundations |
| RU116545U1 (en) * | 2012-01-11 | 2012-05-27 | Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО "СибГУТИ") | LOW-EARTH SEISMIC RESISTANT BUILDING |
-
2012
- 2012-07-31 RU RU2012132723/03A patent/RU2535327C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1747606A1 (en) * | 1989-08-22 | 1992-07-15 | Ленинградский зональный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий | Earthquakeproof foundation of buildings and structures |
| SU1673722A1 (en) * | 1989-12-18 | 1991-08-30 | Новосибирский Государственный Проектный Институт | Earthquake-proof structure |
| RU2052019C1 (en) * | 1991-08-16 | 1996-01-10 | Ованес Вардкесович Тертерян | Aseismic foundation |
| RU76946U1 (en) * | 2008-05-19 | 2008-10-10 | Игорь Михайлович Марчук | BUILDING "ECODOM-2" |
| RU2008141622A (en) * | 2008-10-22 | 2010-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленные вакуумные системы" (RU) | FILTER FOR CLEANING AIR IN VEHICLES |
| RU2406803C1 (en) * | 2009-08-03 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) | Method of seismic insulation of structural foundations |
| RU116545U1 (en) * | 2012-01-11 | 2012-05-27 | Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО "СибГУТИ") | LOW-EARTH SEISMIC RESISTANT BUILDING |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012132723A (en) | 2014-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4235221A (en) | Solar energy system and apparatus | |
| US4003365A (en) | Structure for collecting solar energy | |
| CN107351988B (en) | Floating type solar energy absorption platform | |
| US4663897A (en) | Buildings | |
| US20130199113A1 (en) | Floatable Constructions | |
| CN105258367B (en) | A kind of building roof energy storing structure system | |
| EP3015626B1 (en) | Floating building work assembly | |
| JP2001522960A (en) | Protection elements, equipment containing such protection elements and methods for protecting the area against floods or avalanches | |
| US10900666B2 (en) | Wall part, heat buffer and energy exchange system | |
| CN102518332B (en) | Shock-resistant fire-proof float-type rotatable three-dimensional ecological building | |
| RU2535327C2 (en) | Earthquake-resistant structure with microclimate | |
| KR100729389B1 (en) | The Panel for both drainage and water storage, and green roof system using the same | |
| RU2760162C1 (en) | Autonomous greenhouse with night heating and daytime ventilation using solar energy | |
| JPH09132954A (en) | Roof | |
| RU2717453C1 (en) | Urban development construction in conditions of extreme north, arctic and recreational zones and method of its erection | |
| JP3319629B2 (en) | Underground structure with water storage tank | |
| RU56905U1 (en) | SMALL FOUNDATION | |
| RU2344354C1 (en) | Water-based helium heat reclaim unit for helium thermal power stations | |
| Aleksandrov | Innovative solution-elevator technology for lifting the chambers where fruits and vegetables are cultivated and stored, implemented in a project-Toronto. | |
| US20240026629A1 (en) | Floating building development | |
| TWI817217B (en) | Photoelectric permeable pavement underground water storage automation system | |
| JP3111620U (en) | Seismic isolation structure | |
| RU41772U1 (en) | CONSTRUCTION AND ECOLOGICAL COMPLEX | |
| RU2013138983A (en) | HELIO-ENERGY STRUCTURE WITH WATER EXCHANGE FUNCTION | |
| KR20240055036A (en) | Comprehensive disaster prevention water-saving building structure floating in inland waters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160801 |