在高層/超高層建築中設置風力發電機的結構體系的製作方法

2023-06-10 12:54:21 3

專利名稱：在高層/超高層建築中設置風力發電機的結構體系的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種建築結構體系，特別是一種在高層/超高層建築中設置風力發電 機的結構體系。屬於建築結構技術領域。
背景技術：
隨著工業生產的發展和人們生活水平的提高，對能源的需求量越來越大，尤其是 每年的夏季用電高峰到來時，我國的電力缺口就非常大。然而，地下資源的儲藏量是有限 的，不可能供永久性開採，因此，如何有效利用可再生資源，是社會的研究發展趨勢。眾所周 知，風力發電使用的是可再生能源，符合環保、可持續發展的要求。目前，世界各地設有大量 的風力發電設備，中國及其他一些風力資源豐富的國家在大型風場中設置風呼發電要組， 北歐某些國家(如芬蘭)在單層或多層建築物的頂部設有風力發電機，可以為其帶來一定 的發電量，但這些設置在低層建築物頂部的風力發電裝置存在如下方面缺陷1、由於建築 物的高度低，風力發電機的受風量不夠多，因此，單位發電量較低。2、風力發電裝置設置樓 頂，沒有防護機構，存在安全隱患，需要特別加裝安全防護機構，風力發電投入成本較高。3、 在建築物的樓頂豎立風力發電裝置，會破壞建築物整體及建築物周圍的景觀。

發明內容
本發明的目的，是為了克服低層建築物樓頂設置風力發電機，存在發電量低、不安 全及破壞景觀的缺點，提供一種在高層/超高層建築中設置風力發電機的結構體系。本發明的目的是通過以下技術方案達到在高層/超高層建築中設置風力發電機的結構體系，包括高層/超高層建築中的 框架_核心筒結構，即所述框架_核心筒結構由框架部分和核心筒部分構成，其結構特點在 於在所述框架部分的立面上設有若干個風洞，該風洞沿建築物的短向布置，與風洞接近的 框架柱向內收，形成吸風口通道；在位於風洞附近的框架部分設有鋼支撐結構，或者在風洞 附近的樓層設有加強鋼支撐結構，使風洞周圍形成剛度加強結構；風洞的大小和形狀包含 有多種規格，即與所設置的風力發電裝置的大小和形狀吻合。本發明的目的還可以通過以下技術方案達到本發明的一種實施方案是在風洞附近樓層的框架柱可以向建築物內側傾斜，形 成傘狀或喇叭狀吸風通道。本發明的一種實施方案是在風洞附近樓層，沿建築物短向設置加強鋼支撐結構， 與框架柱共同組成空間桁架體系。本發明的一種實施方案是在風洞附近樓層，沿建築物長向設置加強鋼支撐結構， 與框架柱共同組成空間桁架體系。本發明的一種實施方案是所述加強鋼支撐結構的截面為「工」字型或箱型。本發明具有如下突出的有益效果1、本發明是在高層或超高層建築物的框架-核心筒結構中，設置用於若干個放置風力發電裝置的風洞，構成了一種全新的風力發電的結構型式，充分利用高層或超高層建 築物的吸風和受風特點，與建築物構成和諧協調的整體，具有整體結構堅固、簡潔、合理，風 力發電量大、投入成本低、安全和環保的有益效果。2、本發明設置的風洞，可以使建築物承擔的風荷載有所減小。本發明在風洞附近 樓層設置由鋼支撐和框架柱形成的空間桁架體系，彌補了風洞附近樓層的框架柱內傾帶來 的剛度削弱，滿足了結構設計規範的要求。3、本發明風洞和空間桁架體系不僅在結構受力上有重要作用，且在建築立面上極 其重要，實現了建築與結構的協調統一。


圖1為本發明的結構示意圖。圖2為圖1的局部結構立面示意圖。圖2為本發明的局部剖面示意圖。其中1-框架柱，2-風洞，3-鋼支撐結構或加強鋼支撐結構。
具體實施例方式具體實施例1 圖1、圖2和圖3構成本發明的具體實施例1。 參照圖1、圖2和圖3，包括超高層建築中的框架_核心筒結構，即所述框架_核心 筒結構由框架部分和核心筒部分構成，在所述框架部分的立面上設有若干個風洞2，該風洞 2沿建築物的短向布置，與風洞2接近的框架柱1向內收，形成吸風通道；在位於風洞2附 近的框架部分設有鋼支撐結構3，或者在風洞2附近的樓層設有加強鋼支撐結構3，使風洞 2周圍形成剛度加強結構；風洞2的大小和形狀與所設置的風力發電機吻合，可包含有多種 規格，即根據風力電機的大小和形狀設置風洞2的大小和形狀。本實施例中在風洞2附近樓層的框架柱1可以向建築物內側傾斜，形成傘狀、喇叭狀或漏鬥狀 吸風通道。例如風洞2可以呈方形狀，在所述風洞2尾部附近樓層的框架柱1呈四面向內 側傾斜，形成向四面擴散的傾斜狀；或者風洞2可以三角形狀，在所述風洞2尾部附近樓層 的框架柱1呈三面向內側傾斜，形成向三面擴散的傾斜狀；或者風洞2可以呈長方形狀，在 所述風洞2尾部附近樓層的框架柱1呈四面向內側傾斜，形成向四面擴散的傾斜狀；或者風 洞2可以呈圓形狀，在所述風洞2尾部附近樓層的框架柱1呈周圍向內側傾斜，形成向周圍 擴散的圓錐狀；或者風洞2可以呈橢圓形狀，在所述風洞2尾部附近樓層的框架柱1呈周圍 向內側傾斜，形成向四面擴散的橢圓柱狀；或者風洞2可以呈其他多邊狀，在所述風洞2尾 部附近樓層的框架柱1呈周圍向內側傾斜，形成向周圍擴散的傾斜狀。在風洞2附近樓層，沿建築物短向設置加強鋼支撐結構3，與框架柱1共同組成空 間桁架體系。在風洞2附近樓層，沿建築物長向設置加強鋼支撐結構3，與框架柱1共同組 成空間桁架體系。所述加強鋼支撐3結構的截面為工字型或箱形。本實施例應用在樓高為71層的塔樓，塔樓的高度為309米，在24層、35層和50層 各設置兩颱風力發電機，即在24層、35層和50層各設置兩個風洞結構。本實施例是在超高層建築中的框架-核心筒結構中設置風力發電裝置，是一超高建築物設置風力發電機的範 例。具體實施例2
本實施例的特點是在高層建築中的框架-核心筒結構中設置風力發電裝置，建 築物的樓層可以為35層，可以分別在17層、25層和30層各設置兩颱風力發電機，即在17 層、25層和30層各設置兩個風洞結構。需要說明的是，以上所述的實施例為本實用新型的最佳實施方式，本實用新型要 求保護的技術方案不限於該具體實施例。
權利要求
在高層/超高層建築中設置風力發電機的結構體系，包括高層/超高層建築中的框架 核心筒結構，即所述框架 核心筒結構由框架部分和核心筒部分構成，其特徵在於在所述框架部分的立面上設有若干個風洞(2)，該風洞(2)沿建築物的短向布置，與風洞(2)接近的框架柱(1)向內收、形成吸風通道；在位於風洞(2)附近的框架部分設有鋼支撐結構(3)，或者在風洞(2)附近的樓層設有加強鋼支撐結構(3)，使風洞(2)周圍形成剛度加強結構；風洞(2)的大小和形狀包含有多種規格。
2.根據權利要求1所述的在高層/超高層建築中設置風力發電機的結構體系，其特徵 在於在風洞(2)附近樓層的框架柱(1)向建築物內側傾斜，形成傘狀或喇叭狀吸風通道。
3.根據權利要求1所述的在高層/超高層建築中設置風力發電機的結構體系，其特徵 在於在風洞(2)附近樓層，沿建築物短向設置加強鋼支撐結構(3)，與框架柱(1)共同組 成空間桁架體系。
4.根據權利要求1所述的在高層/超高層建築中設置風力發電機的結構體系，其特徵 在於在風洞(2)附近樓層，沿建築物長向設置加強鋼支撐結構(3)，與框架柱(1)共同組 成空間桁架體系。
5.根據權利要求1至4任一權利要求所述的在高層/超高層建築中設置風力發電機的 結構體系，其特徵在於所述加強鋼支撐結構(3)的截面為「工」字型或箱型。
全文摘要
本發明涉及一種高層/超高層建築中設置風力發電機的結構體系，包括高層/超高層建築中的框架-核心筒結構，所述框架-核心筒結構包括有框架部分和核心筒部分，其特徵在於在所述框架部分的立面上設有若干個風洞(2)，該風洞(2)沿建築物的短向布置，風洞(2)的大小和形狀與所設置風的力發電機吻合，與風洞(2)同一樓層的並與風洞(2)接近的框架柱(1)向內收，形成吸風口；在樓層中風洞(2)附近的框架部分設有鋼支撐結構(3)，或者在風洞(2)附近的樓層設有鋼支撐結構(3)，使風洞(2)周圍形成剛度加強結構。本發明使超高層建築物中設置風力發電機成為可能，並且使建築物更加節能和環保。
文檔編號E04B1/19GK101942862SQ20101024196
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月30日 優先權日2010年7月30日
發明者周定, 許雲, 趙松林 申請人:廣州市設計院