[发明专利]巨型无支柱障碍顶棚建筑

说明书

本发明是关于：采用安全轻质气体——氦，将特殊构造的巨型顶棚提升悬浮于空间，应用于要求大面积无支柱障碍而有顶棚的重大意义场所，如高级体育场、高级娱乐场等。

自古以来，人类建造大面积无支柱顶棚场所，历来采取两种方法：一是用竹木和绳索作为支撑结构，搭起无支柱软棚；二是采用弧拱支撑原理建筑无支柱刚性顶棚。但是，这两种方法都不能建造足够大面积的无支柱障碍顶棚。本发明就是我解决这一历史难题的科学构思。这项科学构思一旦经过进一步完善而实施，将会产生具有重大意义的科学革命性建筑奇迹！

首先，该发明如果应用于北京2008年奥运会场馆建设，将会产生世界历史性的惊喜！中国政府的目标是：将2008年北京奥运会办成奥运史上最出色的一届奥运会，北京将兴建世界上最先进的运动场馆和设施。那么，这世界上最先进的运动场馆和设施是什么样呢？衡量这最先进的标准是什么呢？是现代高科技应用程度还是豪华程度？如果2008年北京有世界历史上最大面积无支柱障碍而有顶棚的运动场馆，这是不是最先进的呢？

下面具体说明这一科学构思：

本发明是设想建造巨大面积无支柱障碍而有顶棚的场所，它是采用氦提升顶棚材料悬浮于空间的无支柱庞然大物。

上述无支柱顶棚是由若干个集成块组装而成，每个集成块都是用高强耐候、耐老化的纤维布制造。连接构件用高强不锈钢制造，其连接处保证不漏雨。每个集成块上都设计有百叶窗，这样既可遮阳透光挡雨，又可通风；既可给人提供适宜环境，又可避免风阻而撕毁。集成块的连接件上设计有钩或孔，用于固定气囊和照明、音响设备等。

气囊为管状，这样可以灵活设置安装，并且便于制造。气囊设置安装是分若干组的，每组的单个气囊与单个气囊之间是用管道联通的，而每组气囊可以是长管状盘绕的单体。这样不仅便于控制，而且一旦部分气囊损坏便于维修，更重要的作用是不会造成整体(或大面积)顶棚降落，不会出现伤人事故。这是因为气囊是分组分别控制的。

本发明的关键技术，是要计算好顶棚材料的自重与提升悬浮力相适应，正常情况要求提升悬浮力略大于顶棚材料的自重，如遇雨雪则适当增加提升悬浮力。该控制系统既可是人力操作，又可是电子机械设备自动控制。这个技术环节主要靠充气与放气来控制。充气与放气技术设计方案主要是考虑是否回收循环利用。若考虑气体回收循环利用，则设置氦气循环液化装备；若不考虑气体回收循环利用，则只管充气与放气，不管回收。这要根据经研究计算结果看有没有回收价值来决定。根据这项关键技术分析判断，现代技术所能制造的布类抗拉强度是不用担心的，何况集成块还要用钢丝绳加筋。

本发明的巨型无支柱顶棚，其四周固定于特殊构造的墙体上，固定连接必须牢靠。围墙四周内设计有足够的大门，并且设计有若干观众坐位、卫生间、生活用品供应房间等。其领导与管理席位自然是第一设计项目。由于面积太大，中心空场应设计若干地下卫生间及安全通道。地下卫生间及安全通道的门是水平往复运动开关方式。

本发明的特殊建筑场所，根据天气预报如有破坏性暴风雨雪，可放气或收气将巨型顶棚落于地面。长期不用时放气或收气拆卸入库，待用时再组装。

上述巨型无支柱顶棚，目前没有永久性设计方案，然而一旦损坏则不会对人造成严重的伤亡事故。即使出现事故则与汽车、火车、飞机、轮船等事故相比轻微得多。人类进化与科学发展过程中完全避免事故发生是不可能存在的。由于若干个气囊是分别控制的，所以绝对不会同时损坏。假如遇到破坏性恶劣天气，万一没有预防造成整个顶棚撕毁，但是由于顶棚都是软质和轻质材料构成，则不会像其它重质材料建筑物那样塌毁造成的人身伤亡事故。本发明的巨型建筑万一出现事故，则对人的生命危害极小。