一種用于懸掛張拉安裝的氣柱圍護裝置及制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及張拉結構塑料薄膜溫室大棚充氣式雙層塑料薄膜采光面的技術領域，具體而言，涉及一種用于懸掛張拉安裝的氣柱圍護裝置及制造方法。
【背景技術】
[0002]傳統的塑料薄膜溫室大棚采光面的圍護結構，僅用一層塑料薄膜時，在低溫時節保溫性很差，影響正常使用。
[0003]為了提高塑料薄膜溫室大棚采光面圍護結構的保溫性，改進后的塑料薄膜溫室大棚采光面用雙層塑料薄膜圍護結構。
[0004]申請號為99808713.0的專利申請公開了一種可充氣覆蓋物元件和通過把該元件并放在支撐構件上而獲得的組裝體(避雨棚)，申請號為201210143722.3的專利申請公開了一種組裝式保溫大棚，這些專利公開了充氣式的雙層塑料薄膜避雨棚和溫室大棚采光面結構，但所公開的塑料薄膜充氣腔體存在四個技術問題:
[0005]第一，其單個塑料薄膜充氣腔體的空間容積過大。在每2個拉索或者拱架受力結構之間，只設有1個充氣腔體，每個腔體直徑大約1米左右。這種構造的特點是制造工藝簡單，但在使用時，一旦腔體破損漏氣，就會造成溫室大棚塑料薄膜采光面較大面積和較大程度的塌陷，就會使大片塑料薄膜松弛，這種依靠多個支撐梁支撐繃緊的充氣塑料薄膜腔體一旦松弛，就會在局部平緩區域積存雨雪，存在局部受壓坍塌的風險，從而影響避雨棚或者溫室大棚的正常使用。第二，其充氣式塑料薄膜避雨棚或者溫室大棚采光面，都采用“梁柱支撐結構”安裝，需要稠密的“梁柱支撐結構”，建造成本很高。第三，設置稠密的“梁柱支撐結構”與充氣腔體接觸面過多，對充氣腔體存在過多的磨損風險，避雨棚或者溫室大棚的安全性存在隱患。第四，申請號為99808713.0的專利申請，所公開的一種可充氣覆蓋物元件，如果用其建造張拉結構的溫室大棚，其相鄰元件之間進行封閉型的對接作業難度較大，對接作業過程和對接后的應用過程，對其腔體都存在橫向拉扯力，使該元件的充氣空腔存在被扯破漏氣的風險；同時，兩道拉繩之間只有一個直徑約為1米的大型空腔，在風雨雪的作用下，該空腔處于上下起伏的動態運動之中，腔體結構容易出現破損漏氣的現象。
[0006]實際上，申請號為99808713.0的專利申請，所公開的一種可充氣覆蓋物元件，只適合搭建用于遮蔽通風的設施，如多雨地區園藝植物的避雨棚，或者體育設施，并不適合搭建溫室大棚，產生增溫保溫的“溫室效應”。
[0007]在包裝技術領域，所使用的塑料薄膜氣柱卷，雖然其單個氣柱腔體直徑較小，使用時較為安全，不用擔心個別氣柱破損漏氣，但其在安裝時需要梁柱結構，也無法安全固定氣柱結構的兩端(沒有設置膜片結構時，直接用緊固件固定氣柱兩端容易造成氣柱破損漏氣)；而且，其氣柱的長度很小(小于3米)，小于溫室大棚采光面的坡長(坡長大于3米)，不適合用于溫室大棚的采光面結構。

【發明內容】

[0008]本發明提供了一種用于懸掛張拉安裝的氣柱圍護裝置及制造方法，旨在解決上述問題。
[0009]本發明是這樣實現的:
[0010]一種用于懸掛張拉安裝的氣柱圍護裝置，包括氣柱結構、膜片結構和拉索；所述氣柱結構包括多個氣密性的條狀腔體，多個氣密性條狀腔體平行排列，一體式連接，充氣后呈片狀排管式；所述膜片結構包括兩組，所述膜片結構為單層的或者多層的條狀膜材，兩組所述膜片結構的條狀膜材分別設置在所述氣柱結構的兩端，所述條狀膜材的伸長方向與所述氣柱結構的伸長方向垂直，所述條狀膜材與所述氣柱結構一體式連接；
[0011 ] 所述拉索包括多個，所述拉索的伸長方向與所述氣柱結構的伸長方向一致，每間隔至少兩個氣柱結構的腔體設置一根拉索，所述拉索設置在相鄰兩個氣柱結構的氣柱腔體之間，與組成所述氣柱結構的膜材一體式連接；所述拉索的間距為0.3-1.5米，相鄰兩個拉索之間的多個氣柱腔體組成的氣柱結構充氣后呈片狀排管式；位于所述氣柱圍護裝置兩側的拉索距兩側邊緣10-20厘米。
[0012]進一步地，所述氣柱結構的條狀腔體充氣后的直徑為1-20厘米，長為3-100米；所述膜片結構的條狀膜材寬10-40厘米；需要說明的是，氣柱結構屬于圍護結構，它是由雙層或者多層膜材組成的空腔，在空腔內充滿空氣，空氣在氣密性腔體內處于相對靜止狀態，靜止的空氣導熱性很弱，從而起到保溫的作用。膜片結構的功能之一，是專門用于固定氣柱結構腔體的，以防止氣柱結構在安裝應用過程中受損。拉索是受力結構，是專門用于懸掛張拉安裝氣柱結構，形成溫室大棚使用空間，并承受氣柱結構采光面所接收到的正負壓力(風雨雪及外置保溫被的壓力)。
[0013]需要說明的是，多個平行排列的氣柱腔體在彼此相互接觸的部位連接成一個整體結構，充氣后呈片狀排管式，該連接結構為一條連續的長條形的熔接線形成的，該熔接線寬0.1-1厘米，厚度大于或者等于組成氣柱腔體的兩層膜材的厚度。所述氣柱結構具有雙層中空膜材結構的保溫功能，也具有依靠膜片結構安全固定氣柱結構的特性，在所述氣柱結構上設有拉索，拉索的間距為0.3-1.5米，拉索是抗拉構件，設有拉索的氣柱結構具有了懸掛-張拉安裝的屬性，拉緊所述拉索的兩端，氣柱結構隨之展開并形成所需要的溫棚空間，所述拉索承受所述氣柱結構表面接收到的正負壓力，并將該壓力傳遞給張拉結構和支撐結構，最終由大地吸收。所謂所需要的溫棚空間，是預先設定好的有使用價值的空間，有實用價值的空間，就是始終處于穩定狀態的空間，在結構力學上，只有出現超過設計強度的外力作用時，該空間形態或者狀態才可能發生變化。
[0014]需要說明的是，氣柱腔體充氣后的直徑設計為1-20厘米，意味著在每兩個拉索受力結構之間(即0.3米-1.5米之間)，設有多個氣柱腔體(大約2-150個)，多個氣柱腔體連為一體，充氣后呈片狀排管式。在使用時，即使是某一個或幾個氣柱腔體破損漏氣，只是造成所組成的片狀排管發生細小的窄條狀的凹陷，也只是造成溫室大棚采光面局部的、極小范圍的和極小程度的塌陷，不會影響雙層塑料薄膜采光面的采光保溫功能，也不會造成塑料薄膜采光面明顯的松弛，不影響溫室大棚的安全性。(與本發明相比，【背景技術】方案中，在兩個拉繩或者拱架受力結構之間，只有1個充氣腔體，該腔體直徑約1米，一旦破損漏氣，該區域整體塌陷。)
[0015]空氣在狹小的空間內的對流性遠遠小于大空間的，也就是說，空氣在本發明的產品的氣柱結構腔體內的對流性，遠遠小于在【背景技術】方案中的空腔內的對流性，即，本發明的產品的保溫性要好于【背景技術】的產品的保溫性。
[0016]還需要說明的是，針對本發明提供的產品而專門設計的“索膜結構”溫室大棚，屬于張拉結構的溫室大棚，張拉結構的溫室大棚不同于現有技術的“拱架結構”溫室大棚，“索膜結構”溫室大棚的采光面為一面坡式的單坡面，或者為屋脊型的兩面坡式的雙坡面，坡長為3-100米。當雙坡面的一面坡長為50米時，則，雙面坡的總長度為100米。因此，當所述氣柱腔體充氣后的長度為3-100米時，完全可以滿足各類“索膜結構”溫室大棚采光面結構的幾何尺寸的需求，屬于優化了的構造尺寸，但不限于3-100米這個尺寸范圍。
[0017]把氣柱腔體充氣后的直徑設計為1-20厘米，是根據以下因素考慮的:一是產品的透光率，二是產品的制造效率，三是產品的充氣效率，四是產品的使用安全性。氣柱腔體直徑越小，透光率越低，制造效率越低，充氣效率越低，但使用安全性越高；氣柱腔體直徑越大，透光率越高，制造效率越高，充氣效率越高，但使用安全性越低。綜合這些因素，把氣柱腔體充氣后的直徑設計為1-20厘米，兼顧了這些因素，屬于優化了的構造尺寸，但不限于這個尺寸范圍。
[0018]需要說明的是，所述膜片結構具有三個功能:
[0019]第一，作為所述氣柱結構的專用固定結構，專門用于固定氣柱結構的腔體。該固定作業過程中不會接觸氣柱結構的腔體，不會造成氣柱結構的破損漏氣，該固定方式在交付使用過程中，氣柱結構也不會因為刮風等外力作用受損。
[0020]這是因為，用本發明提供的產品建造溫室大棚采光面時，氣柱結構腔體的延長方向與采光面的坡向一致，當拉索處于張緊狀態時，氣柱結構處于相對的靜止狀態，從而得到保護。
[0021]當采光面為一面坡時，所述氣柱結構兩端的膜片結構分別位于采光面的頂部和底部，即，分別與索膜結構溫室的支撐結構和張拉結構連接，可通過專用構件(如，“壓膜槽+壓膜簧”)來固定膜片結構，從而使氣柱結構腔體得到固定。
[0022]當采光面為屋脊型時，位于所述氣柱結構兩端的膜片結構，分別設置于采光面的兩個底部，即，分別與位于支撐結構兩側的張拉結構連接，而氣柱結構的中部被支撐結構頂起成為“采光面屋脊”，即索膜結構溫室的高度空間，同樣，可直接用專用構件(如，“壓膜槽+壓膜簧”)在采光面結構的兩個底部固定膜片結構，從而使氣柱結構得到固定。氣柱結構腔體僅在其縱向的中部與支撐結構接觸，接觸面很小，很容易采取工程措施加以保護(例如，在支撐結構的支撐梁上設置防磨損護套)。
[0023]第二，用本發明提供的產品建造連棟“索膜大棚”時，可用所述膜片結構組成排水天溝。組成排水天溝的膜片結構要求寬度20-40厘米，兩坡面相鄰的兩個膜片結構相遇碰頭后結合在一起，組成“V型，，的排水天溝。
[0024]第三，在連棟索膜大棚結構中，當所述膜片結構位于溫室大棚的外立面時，該膜片結構可與該外立面結構連接。
[0025]綜上所述，把膜片結構的寬度設定為10-40厘米，可以滿足固定氣柱結構的施工需求，可以滿足連棟索膜大棚排水天溝的制作施工需求，可以滿足與外立面結構連接的施工需求。在具體應用時，用于不同部位的膜片結構的寬度可以不同。
[0026]進一步地，所述氣柱結構條狀腔體的腔壁，至少包括一層氣密性膜材；所述腔壁為多層氣密性膜材組成時，各層膜材之間存在空隙，該空隙為氣密性空間。需要說明的是，氣密性膜材包括塑料薄膜和涂塑布，在設定的壓力范圍內，具有氣密性。所述涂塑布是由塑料樹脂涂層和織物基材組成的復合物卷材。
[0027]還需要說明的是，由多層氣密性膜材組成的氣柱結構，各層膜材之間存在空隙，意味著一個氣柱內縱向存在多個氣密性空間，當給氣柱腔體充氣時，該氣柱結構腔體內的各個空間都會充有空氣，這種特征的氣柱結構，可進一步減少氣柱空腔內的空氣發生對流作用，具有更好的保溫性。
[0028]進一步地，拉緊所述拉索的兩端，所述氣柱結構隨之展開形成溫棚空間。需要說明的是，所述拉索是抗拉構件，包括各類纖維繩、鋼絲繩、鋼絲、鋼筋、鋼絲束、纖維束、纖維帶等，所述拉索具有以下功能:
[0029]第一，懸掛安裝功能。針對本發明提供的產品而搭建的“索膜結構”溫室大棚，只需要用于固定拉索的框架結構，該框架結構包括支撐結構和張拉結構，不需要稠