一种将风荷载对建筑物体产生的损害变为再生能源的建筑结构体和布局，将建筑结构和墙面的整体分割设计成若干区、段并设计成集风与引风状结构体，通过建筑物体的气流经整合后进入集风系统，推动管道内设置的风力发电系统做功，将风能转化为电能，建筑体根据风向设计成各种不同的结构型体，使风能源得到利用，独立的供电系统具有供电、储存、转换或并网的功能，故对各种灾害、电力事故发生时都有不断电的优势；集风体形成的高速气流产生的“空吸”作用可将气体吸出调节室温、过滤气体，建筑的高层化使土地占用面积减少，将降水汇入区湖、暗渠网流入地下，将生活用水分类处理综合利用，在建筑物的侧、背位随楼层或向地下建设程控升降圆形泊车台与防火道一体的综合梯台。
【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术专利涉及一种绿色建筑物体和高耸构物的结构与布局的“集风”式设计，以改变风荷载对高层建筑物体和高耸构物的风损毁及再生能源的利用，尤其是利用建筑物体的结构、造型和布局，使之成为集风结构体与截流、引风风力发电系统，将风能源转化为电能供自用或并网或转换储存能源；廉价的电力与建筑物体的卸载，使建筑物体超高层化、电气化、节地化、节水化、多功能化，使水资源实现收集、处理、循环多次利用；使停车系统与建筑一体化、高层化、节地化，利用集风系统中的高压气流形成的“空吸”作用，达到厨房排烟、卫生间排气(湿气和换气)及房间临界常温的空气调节和除尘；独立的风力供电系统亦是人民生活与经济建设的战略用电系统，为充分利用城市风能源，开发水资源的多次利用和减少建筑用地，恢复植被与提升地下水位减少洪捞灾害、干旱灾害的综合性利用能源的节地、节水、节能、自发电的建筑模式；被利用后的风势减弱，减少了风沙与风灾危害的发生。
技术介绍
目前公知的建筑物体的设计和建设占用大量土地面积、使水土流失严重、建筑设施消耗大量能源，建筑物体无论在高度和外观形态上都要符合风荷载的域值，以抵抗不同环境，不同程度的自然风对建筑物体的破坏力，而建筑物体要承受不同程度的风荷载变化，所以风荷载对高耸物和高层建筑存在着极大的危害，阻碍了高耸构物和高层建筑的发展；由于缺乏电力资源和风荷载的危害，低矮建筑物占用过多的城市土地，使地表植被受到破坏，城市降水泄于江河，造成地下水位降低、地表下沉，江、河洪涝发生率逐年升高，水资源损失浪费巨大；而城市的发展车辆存放同样造成大面积占用土地、污染严重、投资大、地下停车场空气流通差、不利于防火；城市在发生战争、恐怖袭击、自然灾害(火灾、洪捞灾、地震、台风)电力事故发生时造成大面积停电，导致更多的额外伤亡与财产损失，而肆无忌惮的风灾，在无阻挡的状况下，同样造成不可估量的损失。
技术实现思路
为了克服现行的建筑物体在设计实施中，为躲避自然界中风荷载对建筑物体和高耸构物造成的风压、风振、共振、涡流吸力、尾流、风声噪、基底弯矩等的风损毁因素，造成建筑物体的高度受限，为了避免建筑物体的输电网系统整体供电和整体断电的不足，为了将城市中的风能源和水资源得到充分利用，为了控制城市的发展占用大量土地、破坏植被，为了不占用地表面积建设标准泊车模式，为了降低洪、捞灾害和江、河泛滥，为了利用风能调解室温、净化空气，减少能耗，为了使风能转化为电能。本专利技术专利提供一种建筑物整体布局与墙体、结构的“集风、扰流”式设计模式，该模式不仅能降低气流对高耸构物和建筑物体造成的风荷载的不利因素和损害，提高高耸构物和建筑物体的高度与抗风荷载的安全系数，而且能充分利用高耸构物、高层建筑物及建筑群间具有集风、截流、引流功能的风道设计与布局，将气流与高梯度风经不同的方式完全汇入“集风、扰流”式风力发电系统，并通过在气流通道内的风力发电系统，将风能转化为电能，使有害于高耸构物和建筑物体的风荷载转化成再生能源的集风、变流设计，使之成为独立的战略供电系统，使建筑物自身有充足的电力供应，达到建筑物体、高耸构物超高层化、电气化、节地化、节水化、节能化；对生活用水和自然降水收集于区域湖或小型水处理系统，经处理后再利用，实现小区或大型建筑群水处理与循环系统相配套，达到节省1/2-2/3的建筑用地，节省80％饮用水资源-->和利用60％的自然水资源；在建筑物体中与风力发电系统的主结构体相连或相叠错或于建筑物体侧位或背位建设多层圆形升降泊车、消防综合梯台，使泊车位达到造价低、多功能、高空化、地下化，地面无车位化。本专利技术专利解决其技术问题所采用的技术方案是：将建筑物体的结构与墙体设计成集风、截风和切风状，将高层建筑群呈放射状布局规划，以多组建筑多方位、多气流、梯次叠错、截风、集风式设置，使不同方位、不同高度、不同风密度比的气流流经不同型体、不同高度的建筑物体间的夹角、风道或截风、切风表墙体，经整合后流入不同高度的引风管道与风力发电系统，并由设置于管道内的风力发电系统将风能转化为电能，在多个单元建筑体利用风能转化成电能后的尾流，流向集风区中心建筑体，使尾流与切入风和下冲气流间相互干扰，使动能增大，使风能密度比增大的集风、扰流、自发电的建筑群布局格式；将独立的建筑物体与体外结构设计分割成顶部结构集风区和墙体结构集风区，各区又分成若干段，并将各区、段的结构与墙体外表设计成截风与切风面状体，这种截风墙面、截风扳、截风幕窗及切风结构体，使通过建筑物体的正面和侧面的气流改变方向，并沿截风面、切风面及引风状结构体，将改变方向后的气流汇集于集风道，进入引风管道中，在穿过的“高密度比气流”的作用下推动设置于管道中的风力发电系统，将风能转化为电能，供建筑体(群)使用并将部分电能做转化贮存或并网；设置于集风管道中的垂直轴磁悬浮涡轮二级风力发电系统，同城市输变电网，即是相联的，也是独立的，在风动工况下切断与城市电网的供电联接，在自发电力不足的工况下，使用城市输变电网电力或使用储能；同样根据建筑物体的不同结构与造型，发电机的设置分为内置式、外置式与悬挂式不等，而独立的建筑体的各区，段间分别设置单方向或多方向的即独立又完整的截风与切风状的结构体，其重新整合气流的形式分为内流型、外流型和平流型，内流型：是将各区、段的结构与墙体的上风集风面突出于凹陷的下风集风管道区，当气流流向建筑物体时，截风与切风结构体将气流从四周分别改变方向并汇集于集风、引风管道区，引入集风道内通过，外流型：是将各区、段的结构与墙体突出于四周，将通过的气流切出流向四周，进入下风截风与引风系统将气流汇集并引入集风管道内通过，平流型：是基于平面结构墙体，其多面体以大面积侧风向设计，风从墙体表面扫过改变了气流的方向完成集风、扰流过程，其风电系统设置于建筑物体的下风风尾，如：J型、S型、L型、U型等，发电系统与建筑物型体的配置大多采用：内流型整合气流建筑物体配内置式风力发电系统，外流型整合气流建筑物体配外置式风力发电系统，平流型整合气流建筑物体配悬挂式(或多组串联)风力发电系统，风电机组的配置将根据建筑物型体的布局及风况从单组到多组不等，配置方式即可采用单一式也可采用混合式；风电系统的设置多与停车、消防综合梯台和“空吸”换气调温、除尘系统和电梯间相配组合，使功能与空间的搭配和利用相兼容，使每一组功能的造价与占有空间最经济化；在集风、变流系统中风压差的改变，出现“空吸”工况，将每一个房间(厨房、厕所、居室)设置利用自然风调节温度、湿度、浊度、灰尘系统，不同的调节功能由人控(开关)或程控，按季节、地域设置四季室内温差“临界值”调控系统，使室内的温度、湿度、浊度、灰尘经管道由气流“空吸”系统或风力泵将抽出气体经过滤后排入空间；将建筑物体分成两个区域：居住区域和风力发电、空气调节与泊车、消防区域，在风力发电、空吸调节区域，由于风电系统设置于屋顶和楼层间，间隙大，故5-10层和集风系统结构空间的框架结构建停车与消防综合梯台，圆形综合梯台由程控系统控制，圆心部分完成车辆进入、调正方位后升至停车位，并自动传至泊车位达到每层可泊车6-8部，停车台的设置即可沿楼层向上，又可向地下建设，地表不设置停车位，每层泊车、消防综合梯台与楼道之间有安全门相通，在封闭的梯台间(内、外本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种绿色建筑物体，为使风荷载对建筑物体和高耸构物的破坏性因素转化成再生能源和节能功效，达到集风、节地、节水、节能耗自发电的“集风、扰流”式风力发电的绿色建筑，其特征是：将建筑物整体结构、墙面和建筑布局设计成集风、切风、截风及引风道的多结构体，以改变通过建筑物体的气流的方向和密度比，形成好的集风场使气流沿各种不同的建筑表体进入引风道，使风荷载对建筑物体正面、侧面、背面及建筑物体间出现的风压、风振、共振、涡流吸力、尾流、扰流、基底弯矩及风声噪的破坏性因素降至最低值，并利用再生能源转化为电能的“集风”式自发电的绿色建筑，将建筑结构与墙体设计成若干横向、纵向区、段，并形成各种不同的内流型、外流型和平流型的截风、切风、集风、引风状结构体，根据不同的气流流向，在建筑结构体中和顶部设置，内置式、外置式和悬挂式风力发电系统，使气流经过不同形式的重整后进入引风管道，通过整流系统将气流变成高速、高压、高密度比风能，推动管道内风电机系统将风能转化为电能，供自用或输入蓄电系统或并网或转化成其它能源储备，形成独立的战略（风灾、火灾、水灾、地震、恐怖袭击、战争、电力事故等）风力发电与蓄电储能控制系统；在多组集风系统中有的被利用做风能发电，有的则利用集风系统产生的风压差形成的‘空吸’作用，将厨房、卫生间、室内气体及灰尘经由管道吸出过滤后排入空间，在建筑物体中与风力发电系统的主结构体相连或相叠、错或于侧、背位随楼层和向地下建泊车与防火道综合圆形梯台，其结构体占有空间小、造价低、空气流通、便于防火、具备泊车与防火一体的功能；在电力充足、风荷载对建筑物的危害降低的状况下，建筑物体可超高层化、电气化，小区可建设区湖、暗渠网和生活用水分类处理系统，经处理后的中水再利用和输入湖中，将江、河水抽入湖中，将降水汇入湖中当湖水超蓄时流入暗渠和地下以提高地下水位，使水资源得到综合利用。...
【技术特征摘要】
1.一种绿色建筑物体，为使风荷载对建筑物体和高耸构物的破坏性因素转化成再生能源和节能功效，达到集风、节地、节水、节能耗自发电的“集风、扰流”式风力发电的绿色建筑，其特征是：将建筑物整体结构、墙面和建筑布局设计成集风、切风、截风及引风道的多结构体，以改变通过建筑物体的气流的方向和密度比，形成好的集风场使气流沿各种不同的建筑表体进入引风道，使风荷载对建筑物体正面、侧面、背面及建筑物体间出现的风压、风振、共振、涡流吸力、尾流、扰流、基底弯矩及风声噪的破坏性因素降至最低值，并利用再生能源转化为电能的“集风”式自发电的绿色建筑，将建筑结构与墙体设计成若干横向、纵向区、段，并形成各种不同的内流型、外流型和平流型的截风、切风、集风、引风状结构体，根据不同的气流流向，在建筑结构体中和顶部设置，内置式、外置式和悬挂式风力发电系统，使气流经过不同形式的重整后进入引风管道，通过整流系统将气流变成高速、高压、高密度比风能，推动管道内风电机系统将风能转化为电能，供自用或输入蓄电系统或并网或转化成其它能源储备，形成独立的战略(风灾、火灾、水灾、地震、恐怖袭击、战争、电力事故等)风力发电与蓄电储能控制系统；在多组集风系统中有的被利用做风能发电，有的则利用集风系统产生的风压差形成的‘空吸’作用，将厨房、卫生间、室内气体及灰尘经由管道吸出过滤后排入空间，在建筑物体中与风力发电系统的主结构体相连或相叠、错或于侧、背位随楼层和向地下建泊车与防火道综合圆形梯台，其结构体占有空间小、造价低、空气流通、便于防火、具备泊车与防火一体的功能；在电力充足、风荷载对建筑物的危害降低的状况下，建筑物体可超高层化、电气化，小区可建设区湖、暗渠网和生活用水分类处理系统，经处理后的中水再利用和输入湖中，将江、河水抽入湖中，将降水汇入湖中当湖水超蓄时流入暗渠和地下以提高地下水位，使水资源得到综合利用。2.根据权利要求1.所述的绿色建筑物体，其特征是：将建筑物整体和高耸构物的结构体分成若干横向、纵向区、段，在结构体外形成各种不同的内流型、外流形与平流型的截风、切风、集风、引风状结构体，使气流在经过集风墙体表面时，经过不同形式的重整后，进入建筑物体各区、段内设置的内置式、外置式或悬挂式集风、引风系统，推动引风管道内风力发电系统做功，将风能转化为电能，供建筑物体使用或并网发电或输入蓄电储能转化系统。3.根据权利要求1.所述的绿色建筑物体，其特征是：建筑物体群的设计与布局呈多方向放射集风状，使每个方向、每组建筑物体的首尾相错、叠，参差相调...
【专利技术属性】
技术研发人员：于平，
申请(专利权)人：于平，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]
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