Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ПНЕВМОКАРКАСНОЕ БЫСТРОВОЗВОДИМОЕ СООРУЖЕНИЕ
ПНЕВМОКАРКАСНОЕ БЫСТРОВОЗВОДИМОЕ СООРУЖЕНИЕ

ПНЕВМОКАРКАСНОЕ БЫСТРОВОЗВОДИМОЕ СООРУЖЕНИЕ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к быстровозводимым пневмокаркасным крупногабаритным по площади сооружениям, приспособленным для временной эксплуатации в любых климатических зонах, в том числе и в экстремальных условиях. Технический результат изобретения - повышение несущей способности, надежности и устойчивости сооружения, улучшение аэродинамических показателей. Отличительными особенностями комплекса является то, что пневмокаркасное быстровозводимое сооружение (ПБС) дополнительно снабжено установленным автономно от него блоком оборудования, выполненным в виде помещения-контейнера (ПК), с основанием и стенами, с закрывающимся входом, со смонтированными внутри помещения-контейнера на основании рабочими и резервными отопителями, электроагрегатами, электрощитом и другими устройствами системы поддержания микроклимата ПБС и обеспечения жизнедеятельности. Внутри ПК выделен объем для размещения при транспортировке всех укладок ПБС и комплекта укладок сопутствующих принадлежностей (СП). Снаружи ПК в нижней части прикреплены приспособления для горизонтальной транспортировки его буксировкой, а в верхней части прикреплено захватное устройство для его подъема. В одной из стен ПК выполнены технологические отверстия для выхода газов при работе дизельгенераторов, а в другой стене - технологические отверстия. Внутренний объем ПК выбран с превышением более чем в 5 раз объема, занимаемого всеми агрегатами системы обеспечения жизнедеятельности, более чем в 50 раз меньше внутреннего объема всего пневмокаркасного сооружения и более чем в 5 раз больше объема укладки пневмокаркасных секций, причем высота ПК выбрана не менее антропологического значения роста для среднего человека. Свободный от смонтированных агрегатов инженерного обеспечения жизнедеятельности объем в ПК выделен в размере не менее 50% от внутреннего объема ПК и используется для размещения укладки секций ПБС и укладок комплекта СП при транспортировке и для создания персоналу зоны обслуживания агрегатов при эксплуатации развернутого ПБС. 6 з.п. ф-пы, 8 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2145375
Класс(ы) патента: E04H15/20
Номер заявки: 98111848/03
Дата подачи заявки: 22.06.1998
Дата публикации: 10.02.2000
Заявитель(и): Открытое акционерное общество "Ярославрезинотехника"; Закрытое акционерное общество "Сети"
Автор(ы): Крутиков А.Г.; Королев А.Н.; Тескер А.М.; Зиновьев А.В.
Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Ярославрезинотехника"; Закрытое акционерное общество "Сети"
Описание изобретения: Изобретение относится к временным быстровозводимым пневмокаркасным крупногабаритным по площади сооружениям, приспособленным для эксплуатации в любых климатических зонах, в том числе и в экстремальных условиях.
Предлагаемое пневмокаркасное сооружение предназначено для использования преимущественно в виде регионального комплекса оперативного реагирования Министерства по Чрезвычайным ситуациям, удовлетворяет оно и условиям, необходимым для быстрого развертывания армейских штабов для различных родов войск.
Подобные сооружения могут использоваться и для других различных целей, например, как временные казармы, административные здания для размещения людей с временным характером работы: геологи, нефтяники и т.п., мастерские по ремонту техники при проведении ремонтных работ в полевых условиях, как складские помещения, выставочные залы, зрелищные и спортивные сооружения, как командные пункты спасателей, пункты дегазации (дезактивации, дезинфекции) и во всех других случаях, когда требуется быстро обеспечить идеальную "крышу над головой". Современные пневмокаркасные быстровозводимые сооружения нашли применение и в армиях США, Франции, Германии и других стран, а также в ведомствах по Чрезвычайным Ситуациях практически всех стран мира.
Пневмокаркасные сооружения более разветвленного вида также широко используются и как полевые госпитали для оказания экстренной медицинской помощи пострадавшим при ликвидации последствий стихийных бедствий, аварий, катастроф и в других чрезвычайных ситуациях, в том числе и в труднодоступных местах и отдаленных районах. Такие сооружения представляют собой особые мобильные медучреждения, в структуру которых входят, например, такие блоки, как приемный покой, скорая помощь, предоперационная, хирургическая операционная, послеоперационная палата, палата интенсивной терапии, склад медикаментов, рентген-кабинет, душ, туалеты и другие системы жизнеобеспечения и создания микроклимата в сооружении (вентиляционно-отопительное оборудование, освещение и т.п.). В этих же сооружениях размещаются не только пострадавшие, но и персонал поисково-спасательных служб, находящихся в зонах чрезвычайных ситуаций, штаб Управления спасательной операцией и т.п.
В нерабочем состоянии подобные сооружения упаковывают в легкие тюки, удобные для транспортировки, в том числе и авиатранспортом, и пригодные для десантирования в зоны чрезвычайных ситуаций, например, на грузовых парашютных платформах, и хранят на складах.
Известен ряд конструкций пневмокаркасных сооружений, которые могут применяться по перечисленным выше назначениям, но каждая спроектированная конкретная конструкция пневмокаркасного сооружения в той или иной степени должна учитывать особенности назначения, требующиеся для выполнения поставленных задач, размеры площадей и объемов сооружения, оснащение, специфические условия эксплуатации и т.п.
Так по патенту Италии N 563843 МПК A 45 F сооружение имеет пневмокаркас, состоящий из арок, расположенных в плоскостях поперечного сечения сооружения и соединяющих их пневматических перемычек и опорных баллонов, расположенных в плоскостях продольного сечения сооружения. Сооружение имеет торцевые конусообразные части с перекрываемым входом и центральную часть полуцилиндрической формы.
По конструкции сооружение удовлетворяет отдельным эксплуатационным требованиям, обеспечивает надежное перекрытие и защиту площади, достаточной для организации какого-то одного блока базовой комплектации пневматического комплекса быстрого развертывания.
Однако недостатком его является отсутствие возможности соединения между собой ряда таких сооружений, для создания единого комплекса с сетью рабочих помещений, связанных общим переходом.
Техническое решение по патенту РФ N 2041332 МПК E 04 H 15/20 "Воздухоопорное сооружение" частично устраняет указанный выше недостаток, отмеченный по патенту Италии N 563843, за счет наличия продольной раздвижной части секции. Пневматическое сооружение по этому патенту содержит торцевые и продольные (рядовые) части. Продольная часть выполнена составной из примыкающих друг к другу секций, дополняя которые можно увеличить площадь сооружения за счет увеличения длины его продольной части.
Недостатком такого сооружения является невозможность использования его как многооборачиваемого, часто перемещаемого объекта, неудобство в монтаже, транспортировании, а также отсутствие возможности изоляции отдельных помещений для выделения функциональных рабочих зон и, самое главное, монтируется это сооружение стационарно на специально подготовленном, сложном по конструкции, основании.
Известно укрытие по а.с. СССР N 335357 МПК E 04 B 1/345 полуцилиндрической формы без шлюзовых частей с пневматическим каркасом из арок, обтянутых эластичным материалом, в котором для повышения несущей способности и устойчивости каркаса, укрытие выполнено по длине составным с отдельными секциями.
Известны тенты с надувными поддерживающими арками, разработанные французской фирмой "Technigueg Michel Brochier" ТМВ, копию проспекта которого, полученную с международной выставки, прилагаем.
Пневмосооружение ТМВ может развиваться в двух взаимоперпендикулярных направлениях путем стыковки между собой модулей рабочих и переходных через тамбуры, соединение модулей между собой выполняют шнуровкой.
Надувные арки соединены между собой в продольном направлении жесткими связями.
Тент ТМВ отвечает требованиям быстрой подготовки его к работе, когда возникает необходимость в развертывании крупных пунктов помощи пострадавшим от стихийных бедствий, несчастных случаев или командных пунктов и т.п.
Недостатком тентов ТМВ является отсутствие по торцам рабочего модуля шлюзового модуля, отделяющего рабочую зону от внешней среды, что затрудняет поддержание в требуемом гигиеническом состоянии рабочей зоны и тем самым ограничивает область применения сооружения. Затруднен монтаж, так как после подъема арок требуется установка жестких продольных связей, ограничен диапазон его эксплуатации в различных климатических зонах: отсутствует двойной тент, негерметичность тамбуров, большое количество монтажных швов, на соединение которых требуется значительное время, что вполне допустимо на последующих этапах, но не этапе оперативного реагирования.
Другое быстровозводимое крупногабаритное пневмокаркасное сооружение, разработанное шведской фирмой, "Trelleborg" и аналогичная конструкция разработана фирмой "GAMBRO" состоит из набора рабочих модулей, соединенных между собой переходными модулями. Копии проспектом пневматических сооружений, разработанных фирмами "TRELLEBORG" и "GAMBRO", полученных с международной выставки, прилагаем. В отличие от тента ТМВ конструкция сооружения включает шлюзовой модуль с разъемно присоединенным тентом к торцевой пневматической арке рабочих или переходных модулей, причем тент шлюзового модуля со второго торца прикреплен к полуцилиндрической пневматической арке меньшего размера, чем арка переходных и рабочих модулей.
Воздухоподводящие и отопительные устройства расположены прямо на грунте снаружи пневмокаркасного сооружения. Пневмокаркасные изделия транспортируются в одних упакованных тюках, а устройства воздухоподводящие и отопительные - в других упаковках.
Быстровозводимое сооружение фирмы "TRELLEBORG" разработано в кооперации шведских вооруженных сил и медицинского департамента, используемое первоначально как хирургическая операционная и как палата для интенсивной терапии, а в последствии, как главная палата мобильного полевого госпиталя. Это повлекло за собой высокие требования к стабильности конструкции, соблюдению высоких требований к гигиене, к быстрому развертыванию, к мобильности и гибкости. Это сооружение применимо для многих других целей: таких как передовая военная станция скорой помощи, командный пункт, штаб. В гражданской области сооружение "TRELLEBORG" является хорошим укрытием для спасательных служб в районах бедствия, пунктом для пострадавших и т.д.
В патенте Швеции N 468775, приоритет 15.11.91, показано пневмокаркасное быстровозводимое крупногабаритное сооружение с развитием рабочих площадей во взаимоперпендикулярных направлениях, аналогичное пневмокаркасному сооружению, разработанному фирмой "TRELLEBORG", каждый модуль которого имеет цилиндрическую форму, а в основании - прямоугольник, а рабочие и переходные модули соединены между собой тамбурами, но отсутствуют в конструкции только шлюзовые модули по торцам рабочих и переходных модулей.
За исключением устраненных недостатков, введением шлюзов и выполнением модулей с полуцилиндрической формой тента пневмокаркасное быстровозводимое сооружение фирмы "TRELLEBORG" имеет, практически, те же недостатки, что присущи конструкции тента французской фирмы "ТМВ".
В авторском свидетельстве N 897978 МПК E 04 B 1/345 сооружение включает прямоугольную в плане гибкую оболочку, закрепленную к несущему контуру, шлюзовое устройство, а также систему автономного тепло- и воздухообеспечения, расположенную снаружи оболочки на специальном фундаменте. Но это решение относится к стационарным воздухоопорным сооружениям.
В последнее время значительно возросли требования к созданию комфортных условий проживания для людей, находящихся внутри пневмокаркасных сооружений. Это прежде всего контролируемое тепло- и воздухообеспечение, электроосвещение и другие системы инженерного обеспечения жизнедеятельности.
Пневматические конструкции, являясь продуктом высокой технической культуры производства, требуют и высокой культуры эксплуатации всех систем, входящих в сооружение.
Но рост количества комплектующих систем неизбежно приводит к увеличению времени сбора их упаковок на складах и подготовки для оперативной транспортировки в заданный район развертывания сооружения, приводит к снижению мобильности. Поэтому требуются конструктивные решения, позволяющие оптимально сочетать должный уровень комфортности и оперативности развертывания и транспортирования пневмосооружения.
Недостатком практически всех конструкций сооружений из приведенных выше аналогов является нерешенность в полном объеме вопросов оснащения системами жизнеобеспечения и повышения готовности к транспортированию и развертыванию сооружения в заданном районе.
В пневмоконструкции фирмы "TRELLEBORG" воздухоподводящие и отопительные устройства, расположенные прямо на грунте снаружи пневмокаркасного сооружения, подвергаются воздействию атмосферных осадков, обслуживание их при неблагоприятных погодных условиях (мороз, ветер, снегопад и т.п.) затруднено, не соблюдается высокая культура эксплуатации.
Даже воздухонагнетательные установки (ВУ) пневматического сооружения представляют собой в наиболее полном виде сложный агрегат, состоящий из нескольких вентиляторов: рабочих, резервных, дополнительных, запасных источников энергии и приборов автоматического или ручного управления. В простейшем виде ВУ - это один вентилятор. Рабочие вентиляторы обеспечивают заданный уровень избыточного давления воздуха и необходимый объем в условиях нормальной эксплуатации. Резервные вентиляторы дублируют рабочие при выходе их из строя или при профилактическом обслуживании. Параметры резервных и рабочих вентиляторов обычно одинаковы. Дополнительные вентиляторы служат для поддержки рабочих в особых ситуациях, когда необходимо существенно увеличить приток воздуха, для компенсации утечек воздуха при внезапной разгерметизации оболочки. Дополнительные вентиляторы отличаются повышенными параметрами, прежде всего по напору. Вентиляторы, как правило, приводятся в действие электродвигателями, питающимися от внешней сети для стационарных сооружений и для нестационарных сооружений, если она есть в районе развертывания. Резервные источники электроэнергии нужны, когда нет поблизости внешней сети (что чаще всего и бывает), и на случай прекращения электроснабжения от сети. Ими служат генераторы, работающие от двигателей внутреннего сгорания, или передвижные электростанции. Не исключается применение резервных мотовентиляторов, непосредственно связанных с двигателем внутреннего сгорания, минуя стадию выработки электроэнергии. Но электроэнергия нужна, например, и для освещения рабочих помещений пневмосооружения и для работы компьютеров и другой оргтехники и электроаппаратуры.
Автоматическое управление резервными и дополнительными вентиляторами, равно как и включение резервных источников энергии, производится через релейные устройства, команды которым посылают датчики, реагирующие на падение давления воздуха, на обесточивание сети, повышение скорости ветра и др.
Практикой эксплуатации установлены оптимальные типы вентиляторов, они должны быть приспособлены к очень длительной бесперебойной работе в любых внешних условиях (температура, влажность, осадки, пыль и т.п.), иметь защиту от неполнофазного режима, перегрева, быть оборудованными техникой безопасности (заземлением, сетками на всасывающих патрубках, защитными кожухами на приводных ремнях и др.), а может и звукопоглощающими кожухами.
Если предъявляется требование обеспыливания подаваемого воздуха, то в состав ВУ включают фильтры.
Поскольку эластичная оболочка пневмосооружения представляет собой тонкую отражающую конструкцию, отделяющую внутреннее пространство сооружения от внешней среды, то создать в помещении климат, отличный от окружающего трудно. Малая толщина однослойной оболочки пневмосооружения служит первопричиной интенсивного охлаждения воздуха в помещении зимой, выпадения конденсата и образование наледи на внутренней поверхности оболочки или же перегрева его летом.
Поэтому многие пневмосооружения комфортного типа, выполняют с двухслойной оболочкой, здания "Оболочка в оболочке" оказались весьма эффективными не только по своим теплотехническим показателям, особенно при летнем перегреве, но и по звукоизоляции.
Поскольку теплотехнические характеристики оболочек невысоки, создание нужного перепада температур требует больших расходов тепла и применения отопительных установок высокой теплопроизводительности. Наиболее оправдавшим себя способом отопления оказался подогрев подаваемого воздуха калориферами. Калорифер не только нагревает воздух, поступающий в его теплообменный блок, но и поддерживает избыточное давление под оболочкой, благодаря напору, создаваемому вентилятором, который прогоняет холодный воздух через теплообменник. В зависимости от источника тепла, нагревающего воздух в теплообменнике, в пневмосооружениях могут применяться калориферы электрические огневые или специального назначения. Наиболее просты по конструкции и в эксплуатации электрические калориферы, но эксплуатация их связана с большим расходом энергии. Наиболее универсальны и автономны, но в то же время наиболее сложны по устройству огневые калориферы, работающие на жидком или газообразном топливе. Например, теплогенераторами серии ТГ комплектуются воздухоопорные стационарные здания отечественного серийного производства. Ряд зарубежных фирм производит калориферы специального назначения, оборудованные системой автоматического контроля и регулирования.
В базовую комплектацию регионального комплекса оперативного реагирования, например, кроме пневмокаркасных сооружений, составляющих основу и могущую состоять из модулей различных типов, и приведенных выше систем инженерного обеспечения жизнедеятельности: электроагрегаты, отопительная установка, нагнетательная установка входят и сопутствующие принадлежности: комплект разборных электрокабелей внутренних и внешних, распределительный электрощит, комплект светотехнического оборудования, набор складной мебели (столы, кровати, стулья), вспомогательное и технологическое оборудование (компьютеры и т.п.), биотуалеты и др.
Сейчас в сложенном состоянии каждую секцию (модуль) пневмокаркасного сооружения упаковывают в отдельный чехол (тюк), и их принадлежности, системы инженерного обеспечения жизнедеятельности также представляют отдельные упаковки, и все это многообразие упаковок хранится на региональных складах Министерства по Чрезвычайным ситуациям, военных складах или на складах других потребителей (геологов и т.п.). При получении задания быстро выехать в какой-то район развертывание комплекса сооружения приходится собирать с полок склада упаковки и грузить их в заданное транспортное средство, например, грузовой автомобиль. На поиск, уточнение марки пневмосооружения, систем и сопутствующих средств уходит очень много времени.
Способ укладки оболочек продумывается еще на заводе изготовителем при упаковке. Его можно сравнить с укладкой парашюта в ранец перед прыжком. Некоторые способы упаковки пневматических оболочек защищены даже изобретениями, например, "способ..." по авторскому свидетельству N 1122566, МПК E 04 B 1/345.
Для больших модульных больничных комплексов, например, стандартная структура госпиталя N.S.M (НАТО) из пневмосооружений, с тем, чтобы облегчить операцию по транспортировке и складированию была разработана стандартизированная система ящиков и поддонов, но и она только незначительно сократила время на сборы перед выездом на развертывание.
Наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому решению является "Пневмокаркасное сооружение" по авторскому свидетельству N 1348472 МПК E 04 H 15/20, которое является крупногабаритным и быстровозводимым и включает в себя пространственный пневматический каркас, состоящий из соединенных между собой монтажным швом рядовых в форме полуцилиндра и торцевых шлюзовых секций с проемами для входа-выхода, содержащих пневматические несущие элементы, расположенные в плоскости поперечного сечения сооружения и дополнительных пневматических элементов, оси которых в рядовых секциях расположены в плоскостях, параллельных продольной оси сооружения, и обшивку - герметичную оболочку-тент, образующих крышу и стены, обеспечивающую перекрытие больших площадей за счет возможности развития сооружения при стыковке рядовых и торцевых секций (модулей) друг к другу, систему инженерного обеспечения жизнедеятельности, включающую, как минимум, воздухообеспечение, воздухоподводящие коммуникации и т.п., расположенные снаружи сооружения.
Недостатком предложенного решения по а.с. 1348472 является наполнение рядовых и торцевых секций от разных воздуходувок, не предусмотрены также устройства для создания комфортных условий, отсутствуют, например, отопительные системы, нет разделения внутреннего пространства сооружения на изолированные рабочие зоны, воздухонагнетательные устройства эксплуатируются на открытом воздухе, без защиты от влияния непогодных факторов, не предусмотрено повышение оперативности снятия свернутых оболочек и других систем с места хранения для транспортировки в заданный район развертывания.
Технической задачей предполагаемого изобретения является создание многооборачиваемого и "кочующего" пневмокаркасного быстровозводимого сооружения, способного увеличивать свои размеры по длине и имеющего ограниченное количество монтажных швов секций и в тоже время, сохраняя повышенную несущую способность, надежность сооружения, устойчивость, достаточную жесткость и хорошие аэродинамические показатели всего сооружения, причем во внутреннем пространстве каждой секции сооружения должна быть предусмотрена возможность выделения рабочих зон с повышенными комфортными условиями за счет подводки теплоносителя и электроосвещения и т.п., а все системы инженерного обеспечения жизнедеятельности должны быть постоянно готовы к немедленной отправке (транспортированию) в заданный район развертывания сооружения и эффективно эксплуатироваться там в различных климатических зонах, в том числе и при неблагоприятных погодных условиях, выполняя функции, возложенные на региональный комплекс МЧС оперативного реагирования при оптимальном сочетании должного уровня комфортности условий проживания для людей в сооружении и условий обслуживания оборудования жизнеобеспечения с оперативностью развертывания и транспортирования пневмокаркасного сооружения и с облегчением операций по складированию всего сооружения с обслуживающим оборудованием и сопутствующей комплектацией.
Технический результат достигается тем, что пневмокаркасное быстровозводимое сооружение состоит, по крайней мере, из одной рядовой продольной воздухонесомой секции, имеющей по одному из торцов шлюзовое устройство с проемами для входа-выхода, а по другому - пневматическую торцевую арку с элементами монтажного шва, обеспечивающую возможность соединения по длине разъемно монтажным швом, по крайней мере, еще одной рядовой продольной секции. Секции содержат пневматические несущие элементы, расположенные в плоскостях поперечного и продольного сечения сооружения и обшивку - герметичную оболочку-тент, образующую крышу и стены и обеспечивающую перекрытие больших площадей за счет возможности развития сооружения при стыковке друг к другу торцами рядовых секций. Сооружение содержит и систему с оборудованием жизнеобеспечения, расположенную снаружи сооружения и включающую, как минимум, воздуходувку и подводящие коммуникации для воздухообеспечния помещений сооружения.
Отличительными признаками от прототипа является то, что пневмокаркасное сооружение дополнительно снабжено установленным автономно от него блоком оборудования, выполненным в виде помещения-контейнера с основанием и стенами, с закрывающимся входом, с смонтированными внутри помещения-контейнера на основании рабочими и резервными отопителями, электроагрегатами, электрощитом и другими устройствами системы поддержания микроклимата в сооружении и обеспечения жизнедеятельности. Внутри помещения-контейнера выделен объем для размещения при транспортировке всех укладок пневмокаркасного сооружения и комплекта укладок сопутствующих принадлежностей.
Снаружи помещения контейнера в нижней части прикреплены приспособления для горизонтальной транспортировки его буксировкой, например, полозья и (или) колеса, а в верхней части прикреплены захватные устройства для подъема его, например, выполненные в виде рым-болтов. В одной из стен помещения-контейнера выполнено технологическое отверстие для выхода (выхлопа) газов при работе дизельгенераторов и технологические отверстия, одно с решеткой вентиляции, другие для выхода воздуховодов и электрокабелей при соединении их с соответствующими системами пневмокаркасных секций. Внутренний объем помещения-контейнера выбран с превышением более чем в 5 раз объема занимаемого всеми агрегатами системы обеспечения жизнедеятельности, более чем в 50 раз меньше внутреннего объема всего пневмокаркасного сооружения и более чем в 5 раз больше укладки пневмокаркасных секций, причем высота помещения-контейнера выбрана не менее антропологического значения роста для среднего человека. Свободный от смонтированных агрегатов инженерного обеспечения жизнедеятельности объем в помещении-контейнере выделен в размере не менее 50 процентов от внутреннего объема помещения- контейнера и используется для размещения укладок секций пневмосооружения и укладок комплекта сопутствующих принадлежностей при транспортировке и для создания персоналу зоны обслуживания агрегатов при эксплуатации развернутого пневмокаркасного сооружения.
Проемы для входа-выхода в шлюзовом устройстве образованы надувной рамой дверного проема из надувных баллонов, соединенных неразъемно в П-образную форму, оба конца которых в нижней части соединены неразъемно дополнительными наклонными горизонтальными баллонами, расположенными по полу шлюзовой части секции с концами опорных баллонов у ближайшей поперечной арке, причем под надувной дверью к полу между вертикальными составляющими дверной рамы неразъемно прикреплен эластичный порог, например, из пенопласта, заключенного в оболочку из полимерного материала, контактирующий верхней частью с нижней образующей горизонтального баллона двери.
Внутреннее пространство пневмокаркасных секций для выделения функциональных рабочих зон, разделено по длине по отдельным поперечным пневмоэлементам (аркам) эластичными перегородками с дверными закрываемыми шторками проемами, а в нижней части каждой рабочей зоны смонтированы эластичные воздуховоды с отверстиями для подачи теплого воздуха от отопителей, расположенных в помещении-контейнере.
Герметичная эластичная оболочка-тент прикреплена с наружной поверхности пневмокаркаса сооружения, а с внутренней стороны прикреплена воздухопроницаемая оболочка. Секция снабжена стыковочным фартуком, выполненным из эластичного полотнища, одна продольная кромка которого по всей длине имеет карман с гибким элементом натяжения (шнуром, канатом), а вторая прикреплена по всей длине к герметичной эластичной оболочке-тенту, при этом ширина стыковочного фартука больше диаметра стыкуемых поперечных пневматических элементов (арок) на торце, противоположном торцу с шлюзовым устройством.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
На фиг. 1 изображено пневмокаркасное быстровозводимое сооружение, состоящее из двух, соединенных между собой по длине разъемным монтажным швом рядовых продольных секций, схематическое- аксонометрическое изображение, общий вид в разрезе;
На фиг.2 - блок оборудования в виде помещения-контейнера в аксонометрической проекции, общий вид с разрезом;
На фиг. 3 - секция пневмокаркасного сооружения с продольным разрезом и схемой коммуникаций разводки подачи теплого воздуха и освещения;
На фиг.4 - то же, вид сверху с разрезом;
На фиг.5 - торец шлюзового участка рядовой продольной секции с надувной рамой проема двери и надувной дверью; вид А фиг.3;
На фиг.6 - торец участка рядовой продольной секции с разъемным монтажным швом и с эластичной перегородкой с дверным закрываемым шторкой проемом; вид Б, фиг. 3;
На фиг.7 - сечение А-А надувной двери с порогом на фиг.5;.
На фиг.8 - разъемный монтажный шов по торцевым аркам двух секций сооружения.
Пневмокаркасное быстровозводимое сооружение состоит из рядовых продольных воздухонесомых секций 1, каждая из которых имеет по одному из торцов шлюзовое устройство 2 с проемом, оформленным надувной рамой 3 и надувной дверью 4, а по другому торцу - эластичную перегородку 5 с дверным закрываемым шторкой 6 проемом и с разъемным монтажным швом 7, блока оборудования, выполненного в виде установленного автономно от, секций помещения-контейнера 8 с основанием 9, стенами 10, одностворчатой дверью 11. Внутри помещения контейнера 8 на основании для обеспечения работы в зимнее время года и работы в районах с холодным климатом смонтирована рабочая отопительно-вентиляционная установка 12 фирмы "MASTER", работающая на топливе, рабочий электроагрегат 13, работающий на дизельном топливе, мощность - 1,75 - 5 кВт для обеспечения минимальной жизнедеятельности сооружения, дежурного освещения, резервный электроагрегат 14, мощностью 4,6 кВт для работы всей электроаппаратуры, приборов, электронной техники. Расход топлива электроагрегатов от 0,6 до 2 л/ч.
Внутри помещения-контейнера установлен распределительный электрощит 15 со стабилизирующим устройством для работы радиоэлектронного и компьютерного оборудования.
Снаружи помещения-контейнера в нижней части под основанием прикреплены приспособления для горизонтальной транспортировки его буксировкой, например, полозья 16 и (или) съемные колеса 17, а в верхней части прикреплены захватные устройства для подъема его, например, выполненные в виде рым-болтов 18. На одной из стен также установлены рым-болты 18 для обеспечения возможности горизонтальной транспортировки на короткие расстояния помещения-контейнера в зоне монтажа сооружения или на складах хранения. В стенах помещения-контейнера выполнены технологические отверстия 19 для выхлопа газов, работающих электроагрегатов, отверстия 20 для выхода воздуховодов, отверстие 21 для выхода электрокабелей, отверстие 22 для установки вентиляционных решеток.
Проведенными экспериментальными исследованиями установлено, что внутренний объем помещения-контейнера 8 должен быть выбран с превышением более чем в 5 раз объема, занимаемого всеми агрегатами системы обеспечения жизнедеятельности, более чем в 50 раз меньше внутреннего объема всего пневмокаркасного сооружения и более, чем в 5 раз больше объема укладки 23 пневмокаркасных секций, причем высота помещения-контейнера выбрана не менее антропологического значения роста для среднего человека. Причем учтено, что свободный от смонтированных агрегатов инженерного обеспечения жизнедеятельности объем в помещении-контейнере выделен в размере не менее 50 процентов от внутреннего объема помещения-контейнера для размещения укладок секций пневмосооружения и укладок комплекта сопутствующих принадлежностей при транспортировке и для создания персоналу достаточной зоны обслуживания агрегатов при эксплуатации развернутого пневмокаркасного сооружения.
Показанное на фиг.1 сооружение состоит из двух секций 1 - модулей "МПК". В первой секции изображен вариант командного пункта оперативного реагирования для руководства МЧС с постом оперативного дежурного, во второй секции помещение-спальня на 24 человека. Возможна перепланировка сооружения комплекса с унифицированным модулем (удлиненной секцией) с размещением 32 спальных мест. В базовую комплектацию поставки, кроме перечисленных изделий, блоков, устройств, агрегатов входят: нагнетательная установка - обеспечивает надув и поддержание требуемого давления в пневмокаркасе сооружения; комплект внутренних и внешних электрокабелей 24 с влагоустойчивыми разъемами; комплект светотехнического оборудования 25 (8 галогенных ламп, 5 розеток); набор складной мебели: столы 26 (2 шт.), стулья 27 (6 шт.), двухъярусные четырехместные кровати 28; вспомогательное оборудование (комплект кольев, огнетушитель, лопата, кувалда и т.п.); биотуалет, подстилка для установки сооружения в неблагоприятных условиях на грунт, снег, грязь и утепленные полы, служащие для теплоизоляции.
Все перечисленные сопутствующие принадлежности в виде отдельных укладок размещаются в свободном объеме помещения-контейнера для транспортирования и хранения.
Конструктивно модуль секция 1 пневмокаркасного быстровозводимого сооружения состоит из пневматического каркаса из герметичного эластичного материала, например, прорезиненной ткани. Каркас содержит пневматические несущие элементы, расположенные в плоскостях поперечного сечения, в виде арок 29, опирающихся на опорные баллоны 30, и в плоскостях продольного сечения, в виде соединяющих арки продольных надувных балок 31. Крепление арок, балок, опорных баллонов между собой и крепление каркаса по всей длине опорных баллонов к эластичному полу 32 выполнено клеевым способом. С наружной стороны каркас обтянут обшивкой - герметичной оболочкой-тентом 33, а с внутренней стороны оклеен воздухопроницаемой оболочкой 34, выполненной из прочного огнестойкого материала.
У шлюзовой части 2, выполненной с наружной поверхностью, близкой по форме к конусообразной, секции 1, надувная дверь 4 закреплена гибким шарнирным, соединением на пневматической дверной раме 3, образованной тремя баллонами 35. соединенными неразъемно в П-образную форму, оба конца которых в нижней части соединены неразъемно дополнительными наклонными, горизонтальными баллонами 36 с концами опорных баллонов 30 у ближайшей поперечной арке 29, причем надувная дверь 4 имеет возможность открываться в обе стороны - как внутрь, так и наружу, причем в проеме под надувной дверью 4 установлен порог 37, выполненный из пористого материала, например, из пенопласта, размещенного в оболочке из полимерного материала, контактирующий верхней частью с нижней образующей горизонтального нижнего баллона двери 4.
Горизонтальные и вертикальные составляющие дверной рамы 3 также неразъемно прикреплены наклонными пневмостяжками 38 к ближайшей пневмоарке секции 1, образуя полуконическую наружную поверхность шлюзовой части оболочки 33 секции 1.
С противоположного шлюзовой части торца 2 секция 1 кроме эластичной перегородки 5 с дверным проемом, закрываемым шторкой 6, выполнен разъемный монтажный шов 7.
Секции 1 соединены между собой торцевыми сторонами, оканчивающимися конгруэнтными арками 29 с помощью монтажного шва 7, при этом конгруэнтные арки 29 двух рядовых секций предварительно соприкасают попарно между собой боковыми образующими арок. Монтажный шов состоит из силовой и герметизирующей частей, при этом силовая часть выполнена в виде гибких подтягивающих до полного контакта по всему периметру арок 29 эластичных разъемных стяжек (ремневых) стяжек 39, причем одна половина ремневых стяжек расположена на одной секции (модуле) по периметру торцевых пневматических арок преимущественно в зоне расположения продольных балок 31 и опорных баллонов 30, а вторая половина на конгруэнтной пневматической арке другой пристыкованной секции, напротив первой половины разъемных ремневых стяжек 39. Герметизирующая часть выполнена в виде стыковочного фартука 40 из эластичного полотнища, перекрывающего оболочки 33 сверху по всему периметру и силовую часть стыковки и выравнивающего желобообразную канавку между конгруэнтными пневматическими арками стыкуемых секций, причем ширина стыковочного фартука секции больше диаметра стыкуемых пневматических арок. Одна из кромок стыковочного фартука 40 неразъемно прикреплена к обшивке - герметичной оболочке-тенту 33 по верхней образующей торцевой пневматической арке секции по всему периметру, а вторая кромка имеет карман с гибким элементом натяжения 41 для обтяжки по периметру поперечного сечения секции полотнища обшивки-тента за пневматической аркой пристыкованной секции. Для натяжения элемента 41 и фиксирования его в натянутом положении применен быстроразъемный крепежный элемент, выполненный, например, в виде двух полуколец, закрепленных в эластичной петле, расположенной с двух сторон секции у ее основания. Для облегчения накидывания стыковочного фартука на арку 29 пристыкованной секции на нем в верхней части укреплены поперечные элементы жесткости 42 в виде упругих стержней из легкого пористого материала, кроме того, стыковочный фартук 40 в центре апогея арки дополнительно оснащен гибкой связью в виде каната (не показан) с помощью которого фартук можно поправить (сдвинуть) с земли.
Внутреннее пространство каждой пневмокаркасной секции 1 или только одной для выделения функциональных рабочих зон разделено по длине по отдельным поперечным пневмоэлементам (аркам 29) эластичными перегородками 5 с дверными проемами, закрываемыми шторками 6, а в нижней части каждой секции 1 смонтированы вдоль секции у опорных баллонов 30 с двух сторон секции эластичные воздуховоды 43 с отверстиями для подачи теплого воздуха от отопителей, расположенных в помещении-контейнере.
Наполнение пневмокаркаса сооружения осуществляют через клапаны и (или) резиновые трубки поддува, расположенные по краям оснований секций и вмонтированных в опорные баллоны 30.
Для обеспечения комфортных условий жизнедеятельности в пневмокаркасном быстровозводимом сооружении в каждой секции имеются гибкие рукава 44 для прокладки электрокабеля и рукава 45 для подключения тепло-вентиляционной установки, а в обшивке-тенте 33 и в внутренней оболочке 34 выполнены прозрачные окна 46, расположенные в верхней части вдоль секций.
Для создания устойчивости против воздействия ветровой нагрузке секции прикреплены к земле с помощью известных анкерных штырей и растяжек. Нижнюю часть секций укрепляют к грунту за выступающий по всему периметру секций крепежный полог 47, имеющий пазы для анкерных штырей, расположенных вдоль полога 47, служащие одновременно и ручками для переноса секций. Для предотвращения повреждения о грунт пола секций под ним размещена подстилка из эластичного материала, а для повышения теплоизоляционных свойств пола в сооружении могут быть установлены съемные полы из пористого материала.
Работает пневмокаркасное быстровозводимое сооружение следующим образом:
После получения задания о месте дислокации регионального командного пункта МЧС оперативного реагирования обслуживающий персонал производит доставку в заданный район пневмокаркасного быстровозводимого сооружения, упаковки всех изделий, устройств и принадлежностей базовой комплектации у которого размещены в одном помещении-контейнере 8. Помещение-контейнер на складе поднимают стропами за верхние рым-болты 18 с помощью грузоподъемного средства и погружают, например, в грузовой автомобиль типа "Газель" или при колесном варианте прицепляют к грузовому автомобилю - и можно немедленно отправляться в район развертывания. Там дверь 11 помещения-контейнера 8 раскрывают и выгружают сначала упаковки секций 23, а затем упаковки сопутствующих принадлежностей.
Монтаж пневмокаркасных быстровозводимых сооружений, доставленных на место, начинают с выбора площадки и ее разметки с учетом розы ветров, параллельно ведут работы в помещении-контейнере 8 по приведению в готовность всех смонтированных в нем систем обеспечения жизнедеятельности (запуск генераторов, отопительной установки).
Для приведения секций 1 в рабочее состояние распаковывают оба чехла 23, расправляют секции либо непосредственно на грунте, либо на специальной подстилке, которой предварительно покрывают монтажную площадку, и с помощью нагнетательной установки, например, пылесосом мощностью около 600 вт, наполняют секции через специальные патрубки. Время наполнения в зависимости от типа нагнетателя и секций - 6-12 минут. После наполнения пневмокаркасов секций до рабочего давления, соединяют секции монтажным швом 7, начиная с подтяжки ремневых стяжек 39, расположенных вдоль арок, через две металлические рамки, попарно соединяют ремневые стяжки с противоположными, пропустив ремень через рамки, и затягивают до полного смыкания торцевых конгруэнтных арок, предварительно уложив стыковочный фартук 40 на стыкуемую секцию 1 и поправив кромки фартука гибкой связью, производят затяжку фартука вдоль арки стыкуемой секции элементом натяжения, продев его через быстроразъемный крепежный элемент, состоящий из двух металлических полуколец, расположенных с края основания секций. Перед фиксацией секций к грунту подстилку подгибают под основание секций, тем самым обеспечивая сток воды, затем фиксируют анкерными штырями, натянув крепежный полог 47 к грунту через пазы, расположенные вдоль крепежного полога, которые служат одновременно и как ручки для перемещения секций или пневмокаркасного быстровозводимого сооружения в сборе.
Для предотвращения смещения от ветровых нагрузок пневмокаркасного быстровозводимого сооружения, растяжки, расположенные вдоль секций и закрепленные на петлях, фиксируют анкерными штырями к грунту, предварительно производят натяжение растяжек. Таким образом, весь процесс сборки сооружения не требует применения механических монтажных средств.
В собранном пневмокаркасном быстровозводимом сооружении на полы секций 32 настилают утепленные полы, устанавливают электрокабель через рукав, светотехническую арматуру и другие сопутствующие принадлежности. Соединяют с рукавами, расположенными с боков на - наружной герметичной эластичной оболочке-тенте со шлангами отопителя, выходящими через отверстие 20 помещения-контейнера.
Пороги 37, в нижней части дверного проема под надувной дверью 4, предотвращают попадание в помещение воды, например, при таянии снега, сильном дожде с образованием потоков воды, и других нежелательных факторов загрязнения.
Переходы между рабочими зонами секций осуществляют через перегородки со шторками 6, которые скатывают в рулон и укрепляют с помощью ленточных связей в верхней части образовавшегося проема.
Для обеспечения комфортных условий и работы в комплекте сооружения предусмотрены в помещении контейнера: электроагрегаты фирм "ROBIN", "GECO", "HONDA" на топливе мощностью 1,75 кВт и 4,6 кВт. Расход топлива электроагрегатов от 0,6 до 2 л/ч. Кабели от электроагрегатов проходят внутрь модулей через специальные рукава, выполненные в обшивке, при работе в зимнее время года и при работе в районах с холодным климатом применяют отопительные установки на топливе фирм "MASTER". "WALLAS", с их помощью даже в условиях самых низких температур внутри сооружения может поддерживаться температура не ниже 17oC. Расход топлива в зависимости от мощности установок и температуры окружающего воздуха - 0,6-2 л/ч. Пневмокаркасные секции работоспособны при эксплуатации в следующих климатических условиях: температура воздуха от минус 40oC до 50oC, скорости ветра до 15 м/сек, атмосферном давлении, соответствующем высоте над уровнем моря 0-3000 м, относительной влажности воздуха до 98%, при температуре 25oC, погодных условиях: туман, роса, дождь, снеговая нагрузка до 0,25 кПа (20 кг/м2.
Благодаря предложенному конструктивному выполнению секций с двойной обшивкой, тентом, надувными дверьми и т.п., соединению их между собой в единое пневмокаркасное быстровозводимое сооружение с помещением-контейнером 8 для оборудования создания комфортных условий жизнедеятельности и благоприятного микроклимата в секциях достигнуты максимально приближенные условия работы регионального центра МЧС оперативного реагирования к условиям в стационарных зданиях. Размещение всего оборудования, систем жизнеобеспечения, укладок 23 секций сооружения и сопутствующих принадлежностей в одном помещении-контейнере после демонтажа сооружения при окончании эксплуатации его значительно повысило готовность комплекса к выполнению поставленных задач. Этому же способствовало и то, что сокращено количество разъемных монтажных швов, не стало разъемных швов, соединяющих шлюзовые части с рядовыми продольными секциями. Пневмокаркасное быстровозводимое сооружение, состоящее, например, из двух рядовых продольных секций, имеет только один узел соединения монтажным швом 7, но создает рабочую площадь в размере ≈90 м2 внутренний объем ≈140 м3. Размеры в наполненном состоянии, м - 18 (длина) х 5 (ширина) х 2,75 (высота), размеры дверных проемов: пневмокаркасного с надувной дверью - 1х1,8, откидывающихся штор - 1,5х1,8, размеры в упакованном состоянии одной секции, м-1,4 х 0,7 х 0,5, масса двух секций - 360 кг. Габариты помещения-контейнера, м-2 х1,9 х 1,9. Обеспечена возможность работы всего комплекса в автономном режиме, обслуживающий персонал как в секциях пневмосооружения, так и в помещении-контейнере работает в нормальном режиме, не ощущая дискомфорта.
На эксплуатацию оборудования системы обеспечения жизнедеятельности не влияют неблагоприятные погодные условия, оно работает также в комфортных условия.
Разработанный "кочующий" региональный комплекс МЧС" оперативного реагирования с такими тактико-техническими характеристиками, как компактность, малый вес, простота монтажа, демонтажа, возможность перемещения сооружения вручную и проведение всех работ по монтажу и демонтажу без привлечения механических средств и специальных дополнительных приспособлений - самоподъем модулей, долговечность материала модулей, комфортность и создание удобств для работы персонала в образованных помещениях, а также обеспечение максимальной мобильности, необходимой при экстремальных ситуациях, будет пользоваться спросом во всех регионах страны при создании там предусмотренных структурой комплексов оперативного реагирования.
Предприятия-заявители имеют все условия для серийного выпуска пневмокаркасных быстровозводимых сооружений, так как для этого имеется все необходимое оборудование и достаточная квалификация рабочего персонала и отработанная технология изготовления.
Формула изобретения: 1. Пневмокаркасное быстровозводимое сооружение, состоящее, по крайней мере, из одной рядовой продольной воздухонесомой секции, имеющей по одному из торцов шлюзовое устройство с проемами для входа-выхода, а по другому - пневматическую торцевую арку с элементами монтажного шва, обеспечивающую возможность соединения по длине разъемно-монтажным швом, по крайней мере, еще одной продольной секции, содержащей пневматические несущие элементы, расположенные в плоскостях поперечного и продольного сечения сооружения, и обшивку - герметичную оболочку-тент, образующую крышу и стены и обеспечивающую перекрытие больших площадей за счет возможности развития сооружения при стыковке друг к другу торцами рядовых секций и системы с оборудованием жизнеобеспечения, расположенной снаружи сооружения и включающей, как минимум, воздуходувку и подводящие коммуникации для воздухообеспечения помещений сооружения, отличающееся тем, что пневмокаркасное сооружение дополнительно снабжено установленным автономно от него блоком оборудования, выполненным в виде помещения-контейнера с основанием и стенами с закрывающимся входом, со смонтированными внутри помещения-контейнера на основании рабочими и резервными отопителями, электроагрегатами, электрощитом и другими устройствами системы поддержания микроклимата в сооружении и обеспечения жизнедеятельности, причем внутри помещения-контейнера выделен объем для размещения при транспортировке всех укладок пневмокаркасного сооружения и комплекта укладок сопутствующих принадлежностей, а снаружи помещения-контейнера в нижней части прикреплены приспособления для горизонтальной транспортировки его буксировкой, например, полозья и/или колеса, а в верхней части приклеплены захватные устройства для подъема его, например, выполненные в виде рым-болтов, в одной из стен помещения контейнера выполнено технологическое отверстие для выхода (выхлопа) газов при работе электроагрегатов и технологические отверстия - одно с решеткой вентиляции, другое - для выхода воздуховодов и электрокабелей при соединении их с соответствующими системами пневмокаркасных секций.
2. Пневмокаркасное быстровозводимое сооружение по п.1, отличающееся тем, что внутренний объем помещения-контейнера выбран с превышением более, чем в 5 раз объема, занимаемого всеми агрегатами системы обеспечения жизнедеятельности, более, чем в 50 раз меньше внутреннего объема всего пневмокаркасного сооружения и более, чем в 5 раз больше объема укладки пневмокаркасных секций, причем высота помещения-контейнера выбрана не менее антропологического значения роста для среднего человека.
3. Пневмокаркасное быстровозводимое сооружение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что свободный от смонтированных агрегатов инженерного обеспечения жизнедеятельности объем в помещении-контейнере выделен в размере не менее 50% от внутреннего объема помещения-контейнера для размещения укладок секций пневмосооружения и укладок комплекта сопутствующих принадлежностей при транспортировке и для создания персоналу достаточной зоны обслуживания агрегатов при эксплуатации развернутого пневмокаркасного сооружения.
4. Пневмокаркасное быстровозводимое сооружение по п.1, отличающееся тем, что в средней части одной из стен помещения-контейнера или на концах приспособления для горизонтальной транспортировки (полозья) прикреплено еще одно захватное устройство в виде рым-болтов.
5. Пневмокаркасное быстровозводимое сооружение по п.1, отличающееся тем, что проемы для входа-выхода в шлюзовом устройстве образованы надувной рамой дверного проема из надувных баллонов, соединенных неразъемно в П-образную форму, оба конца которых в нижней части соединены неразъемно дополнительными наклонными горизонтальными баллонами, расположенными по полу шлюзовой части секции с концами опорных баллонов у ближайшей поперечной арки, причем под надувной дверью к полу между вертикальными составляющими дверной рамы неразъемно прикреплен эластичный порог, например, из пенопласта, заключенного в оболочку из полимерного материала, контактирующий верхней частью с нижней образующей горизонтального баллона двери.
6. Пневмокаркасное быстровозводимое сооружение по п.1, отличающееся тем, что внутреннее пространство пневмокаркасных секций для выделения функциональных рабочих зон разделено по длине по отдельным поперечным пневмоэлементам (аркам) эластичными перегородками с дверными закрываемыми шторками проемами, а в нижней части каждой рабочей зоны смонтированы эластичные воздуховоды с отверстиями для подачи теплового воздуха от отопителей, расположенных в помещении-контейнере.
7. Пневмокаркасное быстровозводимое сооружение по п.1, отличающееся тем, что у рядовых продольных воздухонесомых секций с наружной поверхности пневмокаркаса прикреплена герметичная эластичная оболочка-тент, а с внутренней стороны - воздухопроницаемая оболочка, секция снабжена стыковочным фартуком, выполненным из эластичного полотнища, одна продольная кромка которого по всей длине имеет карман с гибким элементом натяжения (шнуром, канатом), а вторая кромка по всей длине неразъемно прикреплена к обшивке-тенту по верхней образующей торцевой пневматической арки, при этом ширина съемного стыковочного фартука больше диаметра стыкуемых поперечных пневматических элементов (арок) на торце, противоположном торцу с шлюзовым устройством.