一种拱桁架索膜结构建筑的制作方法

1.本实用新型涉及索膜建筑技术领域，具体涉及一种拱桁架索膜结构建筑。


背景技术：

2.索膜结构建筑起源于远古时代人类居住的帐篷(支杆，绳索与兽皮构成的建筑物)。20世纪70年代以后，高强度、防水、透光且表面光洁、易清洗、抗老化的建筑膜材料的出现，加之工程计算科学的飞速发展，索膜结构的建筑东山再起，现已大量用于滨海旅游、博览会、文艺、体育等大空间的公共建筑上。
3.高分子材料透光覆膜(以pvc覆膜为例)，pvc具有防酸雨，耐氧化还原，耐火，抗静电，易成型，强度高的技术特点，因此，可以考虑在索膜结构中使用pvc作为覆膜。但是pvc的透光率较高，在夏季晴朗天气时，太阳会在pvc膜上形成刺眼光斑，对室内的人的视觉造成影响。并且，在太阳的照射下，pvc的高透光率还会使室内温度较高，导致空调负荷增大，影响节能减排。
4.因此，需要在使用高分子材料透光覆膜时，配设遮光装置，遮光装置在室内光照强烈时展开，以遮挡太阳光。在室内光照较弱时收纳，提高室内的亮度。但是遮光装置需要电能，以供遮光装置动作，如果将遮光装置电连接到索膜结构建筑的照明供电系统中，则导线过长，安装维修不便，影响美观。因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种拱桁架索膜结构建筑，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种拱桁架索膜结构建筑，包括：
7.透光覆膜，透光覆膜用于隔离其两侧的空间；
8.桁架，桁架支撑透光覆膜；
9.拉索，拉索牵拉透光覆膜，使透光覆膜维持形状；
10.太阳能薄膜电池，太阳能薄膜电池设置在透光覆膜的一侧，太阳能薄膜电池至少具有展开态和收纳态两种状态，当太阳能薄膜电池处于展开态时，与透光覆膜的一部分重叠；
11.驱动机构，驱动机构用于驱动太阳能薄膜电池在各状态之间切换；
12.蓄电池，蓄电池分别与太阳能薄膜电池、驱动机构电连接，蓄电池储存太阳能薄膜电池产生的电能，并向驱动机构提供电能。
13.进一步的，驱动机构包括电机、控制器和卷轴，卷轴与电机的输出轴同轴固定，电机用于驱动卷轴转动，太阳能薄膜电池的一端固定在卷轴的外周面上，太阳能薄膜电池随卷轴的转动展开或收纳；
14.控制器用于控制电机的启停。
15.进一步的，卷轴为具有内部空腔的空心卷轴；
16.电机为管状电机，管状电机的至少一部分位于空心卷轴的内部空腔中。
17.进一步的，管状电机的输出轴上设置有齿轮，空心卷轴的内壁上设有环形内齿，齿轮与环形内齿啮合。
18.进一步的，太阳能薄膜电池为cigs太阳能薄膜电池。
19.进一步的，拱桁架索膜结构建筑还包括光照感应器，光照感应器设置在拱桁架索膜结构建筑的室内，用于检测光照强度；
20.光照感应器与控制器电连接，以将光照强度信号输送至控制器，控制器根据光照强度切换太阳能薄膜电池的状态。
21.进一步的，电机、蓄电池分别固定在桁架上，桁架上相对设置有两根滑轨，太阳能薄膜电池的两侧部分别固定有滑块，滑块与对应的滑轨滑动配合，滑轨通过滑块对太阳能薄膜电池进行限位，以实现太阳能薄膜电池在处于展开态时，与透光覆膜的一部分重叠。
22.进一步的，太阳能薄膜电池还具有半展开态，太阳能薄膜电池处于半展开态时，太阳能薄膜电池的一部分展开，另一部分卷收在卷轴上。
23.进一步的，蓄电池电连接拱桁架索膜结构建筑的用电系统。
24.进一步的，太阳能薄膜电池具有多个，根据拱桁架索膜结构建筑所处的经纬度，设定太阳能薄膜电池在透光覆膜上的排布位置。
25.有益效果：
26.1)利用太阳能对驱动机构进行供能，不需要将驱动机构电连接到拱桁架索膜结构建筑的用电系统中，美观大方，维修方便，更好利用太阳能资源，充分利用太阳能资源达到节能减排的目的。
27.2)当拱桁架索膜结构建筑的室内光照过于强烈时，太阳能薄膜电池还可以起到部分遮阳的效果，提高处于室内的人的舒适度，降低空调负荷。
28.3)通过安装于结构内部的光照感应器感应室内光照，当室内光照强烈时，反馈信号给控制器，进而实现自动控制太阳能薄膜电池部分或全部的卷收，既可以遮阳又可以吸收太阳能转化为电能，节约能源。将电能储存在蓄电池中，将蓄电池连通到拱桁架索膜结构建筑的用电系统中，能够实现对拱桁架索膜结构的夜间照明灯或部分电器件的供电，进一步节能减排。
29.4)太阳能薄膜电池的收纳通过卷收实现，结构简单，太阳能薄膜电池的弯曲角度较小，使用寿命较长。
30.5)卷轴为空心卷轴，电机为设置在空心卷轴的空腔中的管状电机，卷轴能够保护管状电机，并且增加了空间利用率。
31.6)通过齿轮与环形内齿的啮合，实现电机输出轴与卷轴的传动连接，结构简单，连接方便。
32.7)cigs太阳能薄膜电池技术先进，在反复弯曲使用时，具有较长的使用寿命。
33.8)通过光照感应器实现太阳能薄膜电池的自动控制，更加智能化，减少工作人员的劳动。
34.9)太阳能薄膜电池还具有半展开态，具有更多的对室内光照强度进行调整的级
别，实现对室内光照强度的精细化控制。
35.10)蓄电池电连接拱桁架索膜结构建筑的用电系统，蓄电池能够在电量充裕时对拱桁架索膜结构建筑的照明系统等进行供电，降低拱桁架索膜结构建筑对市电的需求，利于节能减排。
36.11)太阳能薄膜电池可以设置多个，根据拱桁架索膜结构建筑所处的经纬度，设定太阳能薄膜电池在透光覆膜上的排布位置，在能够对室内光照强度进行调整的前提下，尽可能的减少太阳能薄膜电池的设置个数，即能够降低成本。
附图说明
37.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：
38.图1是本实用新型的拱桁架索膜结构建筑的结构示意图的部分结构爆炸视图。
39.其中：1
‑
卷轴，2
‑
支架，3
‑
太阳能薄膜电池，31
‑
固定端，32
‑
自由端，4
‑
管状电机，5
‑
齿轮，6
‑
蓄电池，7
‑
控制器，8
‑
光照感应器，9
‑
滑轨，10
‑
滑块。
具体实施方式
40.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
41.在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
42.本实用新型的一种拱桁架索膜结构建筑的实施例：如图1所示，一种拱桁架索膜结构建筑包括透光覆膜、桁架、拉索、太阳能薄膜电池3、驱动机构、蓄电池6和光照感应器8，驱动机构包括电机、控制器7和卷轴1。
43.本实施例中透光覆膜为pvc材质，透光覆膜能够隔离其两侧的空间，起到防雨、防尘等效果。当然，本实用新型中记载的方案也可以用于使用其他材质透光覆膜的拱桁架索膜结构建筑。桁架形成拱桁架索膜结构建筑的骨架，主要作用是支撑透光覆膜。拉索牵拉透光覆膜，使透光覆膜维持形状。透光覆膜、桁架和拉索为现有的拱桁架索膜结构建筑中原有的结构，此处不再结合附图进行说明。
44.太阳能薄膜电池3具有多个，根据拱桁架索膜结构建筑所处的经纬度，设定太阳能薄膜电池3在透光覆膜上的排布位置。太阳能薄膜电池3设置在透光覆膜的一侧，具体的，设
置在拱桁架索膜结构建筑的桁架上。太阳能薄膜电池3具有固定端31和自由端32，固定端31连接在卷轴1上，使太阳能薄膜电池3能够随卷轴1的转动而卷收，或者在卷轴1反向转动时展开。
45.太阳能薄膜电池3具有展开态、收纳态、半展开三种状态，当太阳能薄膜电池3处于展开态时，太阳能薄膜电池3仅固定端31与卷轴1接触，太阳能薄膜电池3与透光覆膜的一部分重叠，可以作为遮阳装置，起到部分遮阳的效果，提高处于室内的人的舒适度。当太阳能薄膜电池3处于收纳态时，卷收在卷轴1上。当太阳能薄膜电池3处于半展开状态时，太阳能薄膜电池3的一部分展开，另一部分卷收在卷轴1上。
46.太阳能薄膜电池3为cigs太阳能薄膜电池，cigs太阳能薄膜电池是以聚合物为衬底的柔性第三代太阳能电池，具有优越的综合性能，多次卷起、展开后，不影响太阳能电池的本身功能。
47.驱动机构用于驱动太阳能薄膜电池3在各状态之间切换，卷轴1与电机的输出轴同轴固定，电机用于驱动卷轴1转动，具体的：卷轴1为具有内部空腔的空心卷轴，电机为管状电机4，管状电机4远离输出轴的一端通过支架2固定在桁架上，桁架上相对设置有两根滑轨9，太阳能薄膜电池3的两侧部分别固定有滑块10，滑块10与对应的滑轨9滑动配合，滑轨9通过滑块10对太阳能薄膜电池3进行限位，以实现太阳能薄膜电池3在处于展开态时，与透光覆膜的一部分重叠。管状电机4位于空心卷轴的内部空腔中，管状电机4的外径小于空心卷轴的内径，当管状电机4的长度不够长时，支架2的一部分位于空心卷轴内部，位于空心卷轴内部的支架2不与空心卷轴的内壁接触，确保卷轴1顺利转动；管状电机4的输出端固定有齿轮5，空心卷轴1的端部设置有环形内齿，环形内齿与齿轮5啮合，使空心卷轴能够在管状电机4的带动下，绕自身的轴线转动。
48.控制器7用于控制电机的启停，从而实现太阳能薄膜电池3的状态的切换，控制器7可以实现太阳能薄膜电池3的自动、半自动或手动控制，本实施例中，通过光照感应器8与控制器7的配合，实现太阳能薄膜电池3根据室内光照强度的自动控制：光照感应器8设置在拱桁架索膜结构建筑的室内，用于检测光照强度，光照感应器8与控制器7电连接，以将光照强度信号输送至控制器7。控制器7根据光照强度切换太阳能薄膜电池3的状态，当室内光照过于强烈时，控制太阳能薄膜电池3切换至展开态，当光照不够强时，控制太阳能薄膜电池3切换至卷收态，当光照强度适中时，控制太阳能薄膜电池3切换至半展开态。其他实施例中，太阳能薄膜电池3的状态也可以手动控制，即不设置光照感应器8和控制器7，管状电机4的启停依靠手动开关，手动开关直接连通电机，按下手动开关则电机开始动作，松开手动开关则电机停止动作，通过上述操作实现太阳能薄膜电池3的状态的手动切换。其他实施例中，太阳能薄膜电池3的状态也可以半自动控制，即不设置光照感应器8但设置控制器7，控制器7内写入有状态切换程序，通过开关控制控制器7，按下开关则电机动作，半自动的切换太阳能薄膜电池3的状态。
49.蓄电池6分别与太阳能薄膜电池3、驱动机构电连接，蓄电池6储存太阳能薄膜电池3产生的电能，并向驱动机构(主要是电机)提供电能。蓄电池6电连接拱桁架索膜结构建筑的用电系统，以实现拱桁架索膜结构的夜间照明或部分电器件的供电。蓄电池6不固定在桁架上，避免桁架因应力集中而变形。
50.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域
的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。