купольное сооружение

Формула изобретения

Купольное сооружение, содержащее жесткий каркас с наружной и внутренней оболочками, образующими полость с пониженным атмосферным давлением, отличающееся тем, что внутренняя оболочка выполнена из текстильного полотна, а полость, образованная оболочками, соединена с вентилятором, поддерживающим в полости предварительно рассчитанную разность между межкупольным и атмосферным давлением, обеспечивающим равномерную растяжку внутренней оболочки заданной сферической формы, при этом жесткий каркас выполнен разборным и образован сетью треугольников.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, а именно к быстровозводимым купольным сооружениям, и может быть использовано для проведения выставок, презентаций, симпозиумов, а также как планетарии, кинотеатры и т.д.

Известны купольные планетарии изготовленные по пневмоопорной схеме, которые можно использовать в помещении и на открытом воздухе. В надувном планетарии можно не только проводить занятия по изучению звездного неба, но и показывать специальные панорамные фильмы http://www.rusbal.ru/.

Известно купольное устройство для игр, содержащее наружную сферическую оболочку, внутреннюю сферическую оболочку, помещенную внутри наружной оболочки и имеющую радиус, величина которого меньше величины радиуса наружной оболочки, в результате чего между двумя оболочками образуется пространство, которое заполняется сжатым воздухом (см. патент на ПМ 19768 от 01.06.2000, МПК A63G 31/00, опубл. 10.10.2001).

Известны купольные надувные кинотеатры, на внутренние стенки которых проецируется цветное изображение. Принципиальное отличие от известных мобильных кинотеатров на колесах и всевозможных «кинопередвижек» - качественно новые возможности необычного надувного кинозала - демонстрация полнокупольного шоу по всей круговой поверхности сферического экрана http://adventure.spb.ru/mobile_planetarii/constr_kupolov/.

Однако все перечисленные конструкции имеют ряд недостатков, а именно недостаточная жесткость конструкции; необходимость организации шлюзовых входов; шум от больших вентиляторов, постоянно поддерживающих давление воздуха.

Известны, геодезические купольные сооружения http://geo-dome.ru/.

Наиболее близким по своей конструкции и технической сущности к предлагаемой полезной модели является купольное сооружение (oh-yeti.ru/sales), который содержит прочный каркас, имеющий аэродинамическую форму, и может сопротивляться сильным ветрам. Каркас, образующий полусферу, - это конструкция, создающая ощущение большого пространства. Каркас с наружной и внутренней сторон покрыт оболочками.

Купольное сооружение, принятое за прототип, обладает рядом преимуществ по сравнению с описанными выше аналогами, т.к. отличается особой прочностью и технологичностью.

Однако несмотря на несомненные достоинства известного купольного сооружения, следует отметить и недостаток, заключающийся в невозможности получения гладкой, однородной внутренней поверхности, т.к. натянутая внутренняя оболочка повторяет форму каркаса, что ограничивает его применение, например, не позволяет использовать такую поверхность в качестве проекционного экрана.

Задачей предлагаемого изобретения является получение гладкой сферической поверхности внутренней оболочки.

Для достижения поставленной задачи предлагается купольное сооружение, которое, как и наиболее близкое к нему, выбранное в качестве прототипа содержит жесткий каркас, с наружной и внутренней оболочками, образующими полость.

Особенностью предлагаемого изобретения, отличающего его от известного, принятого за прототип купольного сооружения является то, что полость, образованная внутренней и внешней оболочками, соединена с вакуумным устройством, обеспечивающим разрежение воздуха в полости. При этом вакуумное устройство может быть выполнено в виде вентилятора.

Технический результат, достигаемый при создании предлагаемого изобретения, заключается в том, что разрежение воздуха в полости (межкупольном пространстве) обеспечивает равномерную растяжку внутренней оболочки, имеющей заданную сферическую форму. Решение поставленной задачи стало возможным благодаря тому, что купольное сооружение снабжено вакуумным устройством, например вентилятором, подсоединенным к полости, образованной внешней и внутренней оболочками.

Таким образом, совокупность указанных выше признаков позволяет решить поставленную задачу.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых представлен один из конкретных примеров реализации предлагаемого купольного сооружения.

На Фиг.1 представлен общий вид предлагаемого купольного сооружения.

На Фиг.2 представлено соединение наружной и внутренней оболочек. Купольное сооружение (Фиг.1) состоит из жесткого каркаса 1, наружной оболочки 2 с защитным пленочным покрытием, внутренней оболочки 3, образующими полость 4, соединенную с вакуумным устройством (вентилятором) 5 с аккумулятором 6. В зависимости от размера вентилятора 5, он может быть установлен непосредственно на наружной оболочке 2, в которой выполняют отверстие (на чертеже не обозначено). При большом диаметре купольного сооружения более мощный вентилятор 5, необходимый для поддержания вакуума внутри полости 4, может быть расположен вблизи сооружения и подсоединен непосредственно к полости или к одной из оболочек.

Наружная 2 и внутренняя 3 оболочки в нижней части соединены (Фиг.2) с помощью текстильной застежки 7.

Жесткий быстро сборный каркас 1 может быть образован сложной сетью треугольников и многоугольников, которые формируют поверхность, близкую к сферической. Конструкции с таким триангуляционным разбиением перспективны в архитектуре, и очень сходны с природными формами. Чем больше купол, тем легче и прочнее его конструкция (пропорционально к изменению его размера), т.к. сеть геодезических линий предлагает геометрию самой прочной структурной системы.

Наружная оболочка может быть выполнена из огнеупорных и самогасящихся материалов или из материалов, покрытых специальным огнеупорным слоем. Кроме того, наружная оболочка должна быть светонепроницаемой и водоотталкивающей для защиты от дождя.

Внутренняя оболочка может быть выполнена из тонкого светонепроницаемого текстильного полотна, например, полиэстэра 210Т с светло-серую текстильную основу, защитным покрытием, нанесенным с наружной стороны. Кроме того, она может быть изготовлена из специальной светонепроницаемой пленки. Наиболее удачным для проекционного экрана является материал, имеющий светло-серую текстильную основу.

Наружная и внутренняя оболочки составляются из отдельных элементов, которые сшиваются или склеиваются между собой, образуя сферическую поверхность в соответствии с компьютерным раскроем.

Светонепроницаемые оболочки обеспечивают светоизоляцию внутреннего объема купольного сооружения, что особенно важно при демонстрации фильмов и планетариев.

В качестве вакуумного устройства может быть использован вентилятор, который подбирается по мощности в зависимости от размера купола. Необходимо, чтобы вакуумное устройство обеспечивало предварительно рассчитанную разность между межкупольным и атмосферным давлением.

Купольное сооружение устанавливают следующим образом. Сначала собирается жесткий каркас 1, на его поверхность натягивается наружная оболочка 2. Внутрь укладывается внутренняя оболочка 3, светоотражающей поверхностью книзу. Соединение краев оболочек 2 и 3 по всему периметру осуществляется текстильной застежкой 7 (Фиг. 2). Вакуумное устройство (вентилятор) 5 подсоединяется к электросети или к аккумулятору 6, с одной стороны, и к полости 4 с другой. При большом диаметре купольного сооружения более мощный вентилятор 5, необходимый для поддержания вакуума внутри полости 4, может быть расположен вблизи сооружения и подсоединен к полости. При этом в полости 4 создается разрежение воздуха. Под действием атмосферного давления внутренняя оболочка 3 устремляется (поднимается) вверх, натягивается и принимает заданную сферическую форму, не касаясь жесткого каркаса 1.

Такая конструкция купольного сооружения позволяет использовать его в качестве кинотеатра, поскольку внутренняя светоотражающая поверхность представляет собой сферический экран.

Равномерно натянутый сферический экран не дает оптических искажений, что позволяет использовать специальную проекционную аппаратуру. Расположенные внутри мультимедиа проекторы показывают динамичное цветное изображение на всей поверхности купола, создавая фантастическое впечатление.

Предлагаемое купольное сооружение может быть установлено автономно на открытом воздухе или в помещении. Кроме того, оно может устанавливаться под углом к поверхности и даже подвешиваться на некоторую высоту в зависимости от необходимости.

Такое устройство быстро устанавливается и также быстро разбирается. В сложенном состоянии предлагаемое купольное сооружение имеет малый вес и объем для транспортировки.

Предлагаемая конструкция позволяет демонстрировать мульти-медиа фильмы, различные научные, развлекательные и общеобразовательные программы, а также организовывать различные шоу, выставки, рекламные кампании, планетарии, устраивать тренажерные мульти-медиа комплексы, залы для медитации и т.д.