Мобильный многофункциональный всепогодный комплекс
Заявляемая полезная модель относится к строительству, а именно к созданию временных, быстровозводимых многофункциональных сооружений, и может быть использована при ликвидации аварий после землетрясений или других чрезвычайных ситуаций, а также в качестве временных укрытий или сооружений для размещения технологических или служебных помещений, таких, как операционная или госпитальная палаты, столовая, комната отдыха, кухня, баня и т.п., образующих единый жилой и производственный комплекс сооружений, который в случае необходимости может быть оперативно расширен или сокращен до требуемых размеров. Заявлен мобильный многофункциональный всепогодный комплекс, включающий сборный каркас из стержневых элементов, на котором закреплен непромокаемый наружный тент. Новым является то, что каркас выполнен составным в виде набора последовательно и/или параллельно соединенных между собой отдельных модулей, преимущественно в форме параллелепипедов, причем каждый модуль или несколько соединенных между собой модулей, образующих общий объем, могут быть снабжены внутренней оболочкой с низкой теплопроводностью, при этом каждая из боковых сторон каркаса модуля оборудована узлами сопряжения с соседним модулем и может быть выполнена в виде открытого или закрытого проема с возможностью установки в нем оконного или дверного блока. Полезная модель содержит 6 зависимых пунктов формулы и 7 рисунков.
Полезная модель относится к строительству, а именно к созданию временных, быстровозводимых многофункциональных сооружений, и может быть использована при ликвидации аварий после землетрясений или других чрезвычайных ситуаций, а также в качестве временных укрытий или сооружений для размещения технологических или служебных помещений, таких, как операционная или госпитальная палаты, столовая, комната отдыха, кухня, баня и т.п., образующих единый жилой и производственный комплекс сооружений, который в случае необходимости может быть оперативно расширен или сокращен до требуемых размеров.
В настоящее время эффективная защита населения от природных или техногенных катастроф во многом определяется временем прибытия на место события сотрудников спасательной службы и быстроты развертывания специальных средств спасения, в частности, таких мобильных сооружений, как госпитали, операционные, палатки для отдыха, а также технологические и другие производственные помещения.
Известны мобильные быстровозводимые сооружения на базе надувных секций (см. патент США №6810896, Е04Н 15/36, 2004 г.), содержащие пристыкованные друг к другу надувные соединительные модули в форме «банана» и образующие наружный каркас мобильного сооружения. Основным преимуществом указанных сооружений является быстрота их возведения - необходимо лишь надуть соединенные между собой модули до обеспечения необходимой жесткости.
Однако указанным конструкциям присущи серьезные недостатки.
Надувные сооружения даже в сложенном состоянии имеют значительные габариты и вес, поэтому их доставляют, используя большегрузные транспортные средства - самолеты, вертолеты, морские и речные суда, большегрузные автомобили и т.д. При авариях в высокогорных районах или малонаселенных районах с неразвитой транспортной инфраструктурой и в нелетную погоду, практически невозможно своевременно доставить на место и установить указанные надувные конструкции.
Кроме того, надувные мобильные сооружения достаточно дороги и требуют специального персонала для содержания их в постоянной технической готовности. Поэтому развертывание таких сооружений обычно проводится специальными службами при значительных природных или техногенных катастрофах, например,
землетрясениях и при большом числе жертв и пострадавших. При менее серьезных катастрофах, развертывание указанных мобильных сооружений не целесообразно.
Известны мобильные каркасные сооружения (см., например, патенты США: №3929145, кл. Е04В 1/347, 1975 г.; №3970096, кл. A45F 1/10, 1976 г.), каркас которых образован поперечными эллипсообразными или полукруглыми ребрами жесткости, закрепленными на тенте. Установка сооружения производится продольным растягиванием тента и креплением его с помощью продольных растяжек к кольям, вбиваемым в землю.
Основными недостатками известных сооружений является то, что сооружения представляют собой единый модуль, который не может быть при необходимости оперативно уменьшен или увеличен дополнительными пристраиваемыми секциями.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является временное укрытие в виде палатки в форме трехлучевой звезды, взятое в качестве прототипа, содержащее профилированный тент со специальными технологическими полостями - карманами, в которые устанавливают ребра жесткости, придающие палатке соответствующий объем и обеспечивающие требуемую жесткость конструкции (см. патент США №4078572, A45F 1/16, 1978 г.). За счет карманов, происходит заневоливание ребер жесткости в определенном положении, что и обеспечивает требуемую жесткость палатки. Для обеспечения компактности палатки, ребра жесткости могут быть выполнены разборными. При сборке палатки достаточно соединить между собой элементы ребра жесткости в единый прут и просунуть его в карман на тенте. При установке всех ребер жесткости, палатка принимает рабочее положение и готова к применению. Малый вес и компактность палатки позволяют доставлять ее без применения специальных транспортных средств.
Основным недостатком известного решения является невозможность оперативного изменения имеющегося жилого объема палатки до требуемого значения за счет уменьшения или увеличения количества дополнительных секций или модулей. Возможна лишь установка близи ранее сооруженной палатки, одной или нескольких аналогичных палаток и, таким образом, создать некое подобие многозонного жилого комплекса. При этом нужно учесть, что не везде, особенно в горной местности имеется возможность оперативно увеличить жилой комплекс именно в том направлении, в котором необходимо и именно той площади, которая в данный момент требуется.
Кроме того, известную палатку сложно использовать в высокогорных районах, а также в жаркое или в холодное время года из-за сильного разогрева или охлаждения наружного тента, а следовательно и жилых помещений.
Особо следует отметить в конструкции палатки наличия большого количества разнотипных по форме и длине исходных элементов, необходимых для сборки ребер жесткости каркаса, что серьезно осложняет установку палатки в целом, но особенно сказывается в случае поломки или утери отдельных элементов или их составных звеньев.
В основу заявляемого технического решения поставлена задача, направленная на устранение указанных недостатков, а именно, на создание мобильного жилого комплекса с легко изменяемой конфигурацией в зависимости от возникающих оперативных задач, обладающего высокой компактностью в разобранном виде, простой и надежной конструкцией, состоящей из небольшого числа унифицированных элементов и способного даже в холодное время года надежно обеспечить в нем комфортное проживание и работу персонала.
Указанная задача в мобильном многофункциональном всепогодном комплексе, включающем сборный каркас из стержневых элементов, на котором закреплен непромокаемый наружный тент, решена тем, что каркас выполнен составным в виде набора последовательно и/или параллельно соединенных между собой отдельных модулей, преимущественно в форме параллелепипедов, причем каждый модуль или несколько соединенных между собой модулей, образующих общий объем, могут быть снабжены внутренней оболочкой с низкой теплопроводностью, при этом каждая из боковых сторон каркаса модуля оборудована узлами сопряжения с соседним модулем и может быть выполнена в виде открытого или закрытого проема с возможностью установки в нем оконного или дверного блока.
Благодаря указанному конструктивному выполнению комплекса, удается без особых проблем, в случае необходимости, добавить необходимый модуль, например, операционную или увеличить размер уже имеющейся комнаты отдыха, присоединив к ней дополнительно один или несколько модулей. Причем добавление одного или нескольких модулей может быть проведено оперативно в наиболее подходящем для этого месте комплекса, например, рядом с существующей спальной палатой или столовой. Для этого в подходящем месте каркаса модуля, закрытый проем (например, глухая боковая стена) заменяется открытым проемом, (например, установкой дверного блока).
С целью обеспечения всепогодности функционирования комплекса, в частности, для обеспечения комфортных условий проживания в холодное или жаркое время года, его внутренняя поверхность может быть снабжена дополнительной оболочкой с низкой теплопроводностью.
Для обеспечения требуемой жесткости, сборный каркас комплекса выполнен на базе прямых и/или изогнутых стержневых элементов одинакового или переменного по длине стержня поперечного сечения, при этом сами стержни могут иметь в сечении как круглую или прямоугольную форму, а также могут быть выполнены в виде сложного профиля, например, в форме двутаврового сечения. Для каждого типоразмера модуля, например, 2×2×2 м или 3×3×3 м с учетом допустимых ветровых и снеговых нагрузок определяется как форма элемента (прямоугольный стержень с изменяемым поперечным сечением, круглая труба, прямоугольная труба, двутавровая балка и т.п.), так и его типоразмер, а также материал изготовления элемента (алюминий, сталь, титан, пластмасса, углепластик и т.п.).
Для упрощения установки дополнительных модулей, в качестве элементов их сопряжения могут быть использованы разборные или неразборные многолучевые соединители для установки стержневых элементов каркаса. Так, например, для пристыковки к уже установленному модулю дополнительного, например, со стороны его глухой боковой стены, достаточно заменить четырехлучевые соединители на пятилучевые и жестко скрепить каркас дополнительного модуля с каркасом основной конструкции.
Для упрощения стыковки модулей, в местах предполагаемого сопряжения модулей друг с другом на наружном тенте и внутренней оболочке предусмотрены съемные фрагменты для замены закрытых проемов сопрягаемых модулей открытыми.
Для обеспечения оптимального тепловлажностного режима в помещениях комплекса, один или несколько модулей комплекса снабжены автономными нагревателями или кондиционерами или подключены посредством воздуховодов к общей системе кондиционирования воздуха. Система гибких воздуховодов, соединенных между собой через многоотводные разветвители позволяет оперативно подключать к ней дополнительно устанавливаемые модули.
На фиг.1 представлен жилой комплекс на базе комплекса с развитой пространственной инфраструктурой состоящий из базового блока, образованного несколькими последовательно установленными модулями одного типоразмера и нескольких дополнительных боковых блоков.
На фиг.2 представлена структура мобильного госпиталя состоящего из трех параллельно установленных базовых блоков, соединенных между собой тамбурами (боковыми переходами), образованными одиночными модулями.
На фиг.3 представлен фрагмент базового блока, состоящий из трех последовательно установленных модулей (наружный тент условно не показан) с
установленной внутренней оболочкой с низкой теплопроводностью, к которому пристраивается дополнительный модуль.
На фиг.4 представлен вариант выполнения трехлучевого соединителя для установки круглых стержневых элементов каркаса.
На фиг.5 и 6 представлены варианты выполнения четырех- и пятилучевого соединителей для установки стержневых элементов каркаса в виде труб или стержней прямоугольного сечения.
На фиг.7 представлен рисунок, поясняющий замену закрытого проема наружного тента или внутренней оболочки на открытый проем (входную дверь или окно).
Комплекс (фиг.1) включает: малый модуль 1; большой модуль 2; базовый блок 3 комплекса, состоящий из шести больших модулей; тамбур 4 на базе малого модуля для перехода в спальный блок 5; столовую 6; душевой блок 7, состоящий из состыкованных между собой большого и малого модулей; бокс для больных 8 на базе большого модуля.
Комплекс (фиг.2) выполнен на основе трех параллельно установленных базовых блоков 3, соединенных между собой переходами на основе малых модулей 4.
Базовый блок 3 (фиг.3) включает: три параллельно установленных модуля 2 с установленной внутренней оболочкой с низкой теплопроводностью, включающей стеновую часть 9 и напольную часть 10. Каркас каждого модуля включает: вертикальные стержневые элементы (далее по тексту - стяжки) 11; нижние стяжки 12; поперечные стяжки 13; верхние изогнутые стяжки 14; 15 - убираемый фрагмент стеновой части внутренней оболочки.
На фиг.4 представлен трехлучевой соединитель 16 для фиксации круглых стяжек - стержней 11, 12 и 13.
На фиг.5 и 6 представлены: четырехлучевой соединитель 17 для фиксации прямоугольных стяжек - стержней 18 с помощью крепежных элементов 19; пятилучевой соединитель 20.
На фиг.7 представлен фрагмент внутренней оболочки 9, на котором один из закрытых проемов 15, установленный с помощью застежек 21, заменен на открытый проем 22 (входная дверь или окно).
Рассмотрим принцип сборки заявляемого комплекса. Вначале производят сборку базового блока 3, состоящего, например, из трех последовательно установленных модулей 2. Сборку блока 3 начинают со сборки жесткого каркаса, для чего используют подходящие по прочностным характеристикам стяжки и необходимые для них многолучевые соединители. При стыковке (см. фиг.4) трех трубчатых стяжек -
вертикальной 11, нижней 12 и поперечной 13, может быть использован трехлучевой соединитель (пригодный для стяжек данного вида и типоразмера), для четырех стяжек - четырехлучевой (см. фиг.5), а для пяти - пятилучевой (см. фиг.6). После сборки каркаса блока 3, устанавливают на стены и потолок внутреннюю оболочку 9, а на пол укладывают напольную часть оболочки 10. В последнюю очередь устанавливают наружный тент, нижние концы которого обычно дополнительно закрепляют вбитыми в землю колышками для повышения ветровых нагрузок (на фиг.3 наружный тент условно не показан).
В случае необходимости установки дополнительного блока, производят замену узлов сопряжения рядом стоящих модулей (модуля базового блока 3 и дополнительного модуля 2). Для этого трехлучевые соединители в зоне сопряжения модулей 2 и 3 заменяют на четырехлучевые, а четырехлучевые - на пятилучевые. В свободные пазы замененных соединителей устанавливают стержневые элементы, например, прямоугольные стержни 18 и фиксируют их крепежными элементами (винтами) 19, тем самым производят взаимную фиксацию модулей. Для последующей замены закрытого проема - открытым, отсоединяют проем 15 от оболочки 9 при помощи застежек 21, и на его место пристегивают дверной проем 22. Аналогичным образом производят замену проемов на наружном тенте в местах сопряжения модулей. Свободные края проемов наружного тента модуля базового блока и наружного тента дополнительного блока соединяют между собой, например, совместным шнурованием, до образования единой герметичной оболочки.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет создавать простой и технологичный в сборке многофункциональный всепогодный комплекс, который легко транспортируется в любых погодных и климатических условиях.
1. Мобильный многофункциональный всепогодный комплекс, включающий сборный каркас из стержневых элементов, на котором закреплен непромокаемый наружный тент, отличающийся тем, что каркас выполнен составным в виде набора последовательно и/или параллельно соединенных между собой отдельных модулей, преимущественно в форме параллелепипедов, причем каждый модуль или несколько соединенных между собой модулей, образующих общий объем, могут быть снабжены внутренней оболочкой с низкой теплопроводностью, при этом каждая из боковых сторон каркаса модуля оборудована узлами сопряжения с соседним модулем и может быть выполнена в виде открытого или закрытого проема с возможностью установки в нем оконного или дверного блока.
2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что каркас модуля выполнен на базе прямых и/или изогнутых стержневых элементов одинакового или переменного по длине стержня поперечного сечения.
3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что каркас модуля выполнен на базе трубчатых стержневых элементов круглого или прямоугольного сечения.
4. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что каркас модуля выполнен на базе профильных стержневых элементов, например, двутаврового сечения.
5. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что в качестве элементов сопряжения модулей использованы разборные или неразборные многолучевые соединители для установки стержневых элементов каркаса.
6. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что в местах предполагаемого сопряжения модулей друг с другом на наружном тенте и внутренней оболочке предусмотрены съемные фрагменты для замены закрытых проемов сопрягаемых модулей открытыми.
7. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что один или несколько модулей комплекса снабжены автономными нагревателями или кондиционерами или подключены посредством воздуховодов к общей системе кондиционирования воздуха.
