專利名稱：：可旋轉的建筑結構的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種靜態結構，并且尤其涉及一種用于原地重新定位安裝的結構。特別地，本發明的結構涉及一種具有可圍繞垂直軸線旋轉的地板單元的建筑。
背景技術：
：公寓可看到理想風景的能力被公認為是決定其銷路和經濟價值的因素。但是，大多數建筑僅有少數的公寓具有非常理想的方向。解決該問題的方案是通過建筑物的原地重新定位來提供一種可改變的環境。典型地，可重新定位的建筑結構被設計成具有可旋轉地安裝在主軸上的外殼；該結構主要用于給顧客提供可變換風景的觀光塔、娛樂場所和/或餐廳，而不是用于公寓、旅館以及類似的住宅；美國專利No.3,905，166、No.6，742，308、以及No.841，468公開了這種結構的實例。這些結構的局限性在于，它們并不主要旨在用于多層公寓建筑或旅館或用于提供有選擇的360。觀景能力。另一缺點是，地板不是獨立的，因而會降低承載的穩定性。
發明內容簡單地說，本發明的本質包括一種建筑結構，該建筑結構具有垂直布置的中央柱芯，該中央柱芯具有在逐漸升高的高度上圍繞柱芯并且懸掛在柱芯周圍的多個水平地板單元，用于通過柱芯傳遞平衡的垂直載荷。環形的平臺從柱芯開始水平地延伸，與地板單元相對應，提供通往中央柱芯的走廊。該地板單元例如通過電動機推力的致動作用、風力、液壓力、電磁能或其他驅動力可以圍繞柱芯獨立地移動。考慮到上述問題，明顯可以看出本發明克服了現有技術的局限并且提供一種改進的可旋轉建筑結構。如此概括本發明之后，可以看出，本發明的目的是提供一種具有本文所述基本特征的可旋轉建筑結構，該建筑結構沒有上述的任何局限。本發明的另一目的是提供一種適用于高層或低層建筑物的可旋轉建筑結構。本發明的另一目的是提供一種可旋轉的建筑結構，該建筑結構具有可獨立旋轉的懸掛地板單元，可以提供改進的抗震穩定性。本發明的又一目的是提供一種可旋轉的建筑結構，其中地板單元的構形能夠隨意地改變形狀，從而使得建筑物的輪廓能夠在地板單元的旋轉過程中連續地改變。本發明的另一目的是提供一種可旋轉的建筑結構，其包括固定平臺，該固定平臺提供從地板單元通往中央柱芯的通道。本發明的另一目的是提供一種可旋轉的建筑結構，該建筑結構具有用于支撐地板單元的單個或多個垂直柱芯。本發明的又一目的是提供一種可旋轉的建筑結構，其中地板單元的移動由計算機控制并且可根據指令動作。本發明的又一目的是提供一種可旋轉的建筑結構，其具有預制提供的地板單元，以便有助于架設和現場安裝。本發明的又一目的是提供一種可旋轉的建筑結構，其具有根據空氣動力學設計的地板單元，該地板單元能夠被重新定位，以便比如在颶風中降低風力載荷。本發明的又一目的是提供一種可旋轉的建筑結構，其通過將風載荷轉換為電能而從作用在充當"風車"的每一單個地板上的風壓產生能量，本發明的又一目的是提供一種可旋轉的建筑結構，其通過在水平風車結構上的風壓產生能量，該水平風車結構與地板本身分開并根據風壓而旋轉，從而將風載荷轉換為電能，本發明的又一目的是提供一種可旋轉的建筑結構，其從位于每一地板頂部上的太陽電池板產生能量，這類建筑具有與地板數量相等的屋頂，其上可安裝太陽電池板，從而產生電能。關于本發明的其他目的，其中部分是明顯可見的，部分將會在下文中指出。為此，本發明通過零部件的要素和配置的某些組合而得到本發明的實施例，借助這些實施例可以實現上述目的以及下文所述的其他目的，正如下文參照附圖所作的更完整的介紹；并且所附的權利要求更具體地指出并且表明本發明的范圍。在附圖中表示出了本發明的示例性實施例圖1是表示根據本發明的多層建筑物的一部分的立體圖，該建筑物具有圍繞中央柱芯的可獨立旋轉的地板單元。圖2是本發明的可旋轉建筑結構的平面圖，其表示出中央柱芯、從中央柱芯和地板單元伸出的平臺。圖3是本發明可旋轉建筑結構的立體圖，表示出懸掛在中央柱芯上的地板單元。圖4是本發明的可旋轉建筑結構的立體圖，詳細地表示出地板單元與用于支撐地板單元的相應上軌道和下軌道的連接。圖5是大致沿著圖4中的5—5線對本發明的可旋轉建筑結構的剖視圖，詳細地表示出中央柱芯、平臺、上軌道、下軌道、以及用于移動地板單元的電動機驅動器。圖6是本發明的可旋轉建筑結構的替換實施例的主視圖，該圖表示出具有處于工作位置的風力工具的地板單元，其中風力工具用于在地板單元圍繞中央柱芯旋轉移動時提供風力輔助。圖7是本發明的可旋轉建筑結構的替換實施例的示意圖，表示出具有支撐地板單元的軌道的平臺。圖8是本發明的可旋轉建筑結構的主視圖，表示出由多個地板單元構成的可變建筑輪廓，其中多個地板單元沿水平面相對于中央柱芯非對稱地安裝。圖9表示彼此分開的單一地板對地震事件的具體抵抗作用的示意圖，這是因為水平力和垂直力不彼此交叉，而是沿"連續"方向循環。因此，地板不會將力從一個地板傳遞到另一地板，從而即使主體結構振動，地板也將維持其堅固性并可抵抗較強的地震。圖10是表示作用在建筑上的風載荷的示意圖，其通過強制阻礙由于風載荷而產生的自然運動(通過使運動停止或使運動減速)而產生將要轉換為電能的能量。圖11和圖IIA是示意圖，表示彼此分開的單個地板允許在每個地板之間具有水平"風車"，其獨立運動并與地板本身分開，"風車"將在風載荷作用下并根據風速而轉動，從而產生電能，以用于建筑的一部分能耗。該系統由連接到繞建筑的中心結構(3)旋轉的輪(2)上的風截攔翼(1)構成。風使翼沿風的方向(4)運動，以使輪旋轉運動(5)，從而可轉化為電能。旋轉遮擋件(6)通過計算機控制的傳感器而與風機械地對齊，從而避免在翼逆著風的方向向回轉動時風力作用在翼上。圖12是表示這種建筑具有與地板的數量一樣多的屋頂、且每個屋頂都覆蓋有用于產生能量的太陽電池板的示意圖。圖13是表示管道系統解決方案的示意圖，其中柱芯內的垂直管道系統是剛性的，而單個地板的管道系統是旋轉的。為了實現固定管和旋轉管之間的這種連接，在每個地板上都存在一個接頭，在該接頭處以這樣的方式將旋轉管插入到固定管中，即一個固定而另一個部分地方定轉插入到另一個中，從而允許清潔水、廢水或空調冷水的水流連續流動。圖14是表示剛性電線和旋轉電線之間的電連接的示意圖，其類似于運動中的任何電輸送。圖15是表示單個預制單元的安裝過程的示意圖，其中沿柱芯提升預制單元，然后機械地安裝，從而為數不多的不熟練工人可在非常短的時間內完成地板安裝。具體實施例方式在詳細地具體參照附圖時需要強調的是，本發明僅以實例的方式示出特定的內容，并且僅用于舉例討論本發明優選實施例的目的，并且是為了提供確信能夠最有用并且最容易理解本發明的原理和概念方面的描述。在這方面，本發明并不意在以比基本理解本發明所需的更加詳細的方式來說明本發明的各方面，說明書以及附圖可以使本領域技術人員能夠明顯獲知在實踐中如何實施本發明的幾種形式。現在詳細地參照圖l，該圖表示出多層可旋轉建筑結構10的一部分，該建筑結構10具有可獨立旋轉的懸掛地板單元12。應該理解到，本發明的結構包含在高層和/或低層建筑上的應用。所示箭頭用于表示幾個地板單元12的每一個能夠以任選的相反或相同的圓周方向旋轉。所述地板單元也能夠以不同的速度旋轉。參照圖2，該圖以平面圖的方式表示中央柱芯14，該中央柱芯14優選為柱形，并且由鋼筋混凝土、結構鋼或等效材料建成。平臺22與中央柱芯14相連或與中央柱芯14制成一個整體。該柱芯14用于支撐地板單元12的所有動載荷和靜載荷。地板單元12圍繞柱芯14并且提供傳遞給柱芯14的平衡載荷。地板單元12可以是不一致的形狀和/或相對于中央柱芯14非對稱地安裝，例如圖8所示，使用平衡重物來實現載荷平衡。應該注意到，地板單元12的后者布置將會在旋轉過程中產生可變的建筑輪廓。還應該注意到，該地板單元12能夠被沿著水平面連接，以便在沿著中央柱芯14的逐漸增加的垂直高度上形成地板平面，并且以懸臂的方式支撐在中央柱芯14上。在受到地震載荷的情況下，各個地板單元12的自由端可以移動，并且不會如單獨地板平面被相互連接的情形那樣產生應力斷裂。在中央柱芯14內設置有以附圖標記20統一表示的機械/電器部件，比如電梯井16、應急樓梯18;HVAC、供水系統、垃圾處理通道、電力纜線、以及諸如電話、計算機、電視等設施。應該注意到，柱芯14具有開口(未示出)，以便提供從平臺22通往柱芯14內部的通道，例如，用于使居住者進入電梯井16的通道。如圖3進一步所示，在該優選實施例中，地板單元12大致為楔形、空腹架構的扇形體，優選由結構鋼、鋁、二者的組合來制造，但是其他材料也是適用的。多個相連的地板單元12被設計成環繞柱芯14，以便提供圓形外周。屋頂構件21和地板構件23被固定到框架扇形體上，以便形成外殼。注意，圖3所示的地板構件23的一部分被移開，以便更好地表示與柱芯14的連接。地板單元12還具有外圍的外部彎曲邊界墻24，該邊界墻24優選由透明材料制造，用于提供從地板單元12和接近平臺22的內部邊界墻(未示出)向外看的最大可見度，該平臺22具有穿過內部邊界墻以到達平臺22的住戶通道。關于地板單元20與中央柱芯14的固定，本發明提供了用于支撐地板單元12的上軌道26和下軌道28，如圖3、4和5所示。關于地板單元12的旋轉移動，在從屋頂構件21延伸出的臂27的末端安裝有滾柱軸承30。該滾柱軸承30適于在上軌道26所限定的軸承座圈32內滾動。也從臂27上延伸出的安全鎖34可以位于軸承座圈32的下方，用于將滾柱軸承30固定在座圈32內。在下軌道28內限定有另一座圈36，該座圈適于容納驅動輪38。驅動輪38受電動機40的致動，電動機40通過傘齒輪裝置42與驅動輪38機械地相連；或者驅動輪38也可以受其他驅動力的作用。可以根據工作情況來設置齒輪的傳動比。電動機驅動器40也可以受計算機指令控制，以選定的速度和方向沿著順時針或逆時針方向移動地板單元12。不過地板的運動可以是液壓的或磁力的。盡管地板單元12被描述成圍繞柱芯14限定圓形外圍，但其它的地板單元結構，例如方形、橢圓形或非對稱形狀也在本發明的范圍內，并且會在移動過程中提供連續可變的建筑物輪廓。還應注意到，地板單元12的半徑尺寸可以改變，例如，從一個地板平面到另一個地板平面地改變，從而形成可變的建筑物輪廓。此外，外邊界墻24可以是根據空氣動力學設計的，并且可以有選擇地定位，用于特別是在颶風時降低風力載荷。采用預制的地板單元12也在本發明的范圍內，并且各個單元可以包含工廠提供的公寓、旅館房間、辦公空間的內部構件，比如隔斷墻、地板、機械設備、HVAC、管路接頭、電連接等等。在替代實施例中，相同的附圖標記用來表示與之前介紹過的實施例相應的零部件，但是加上后綴"a"，地板單元12a以下述方式與中央柱芯14a相連(參見圖6)。在本實施例中，所示的風力工具46已經展開，用于為之前介紹過的電動機驅動器提供風力輔助。風力工具46包括鉸接到主軸50上的平面葉片48,該主軸50安裝在地板單元12a外周壁24a上。葉片48能夠從容納在地板單元12a內的收回模式被遙控和/或直接致動展開到工作模式。當葉片48處于完全展開的位置時，桿52提供旋轉極限止動，以便防止葉片48進一步轉動。風力工具46也能夠用于發電，例如，用于給備用電池系統充電。利用作用在每一單個地板外側上的風載荷作為將產生能量的動力也在本發明的范圍內，該能量將用于建筑本身的耗電。每一單個地板的旋轉將由承租人或建筑管理方來確定，并通過建筑電力系統來實現，然而在風刮動并趨于使建筑中的每一單個地板旋轉時，地板的監控到的旋轉(使該風力停止或減速)將對風載荷的自然力產生阻力，從而產生將要被轉換為電能的能量，該電能將用于建筑的一部分消耗。此外，如圖10所示，彼此分開的單個地板將允許在每個地板之間存在水平的"風車"，其獨立運動并與地板本身分開，該"風車"將在風載荷作用下并根據風速而轉動，從而產生電能，以用于建筑的一部分消耗。此外，如圖11所示，這種建筑具有許多數量與地板數相等的屋頂，而且每個屋頂都覆蓋有用于生成電能的太陽電池板。在如圖7所示的又一替代實施例中，相同的附圖標記用來表示與之前介紹過的實施例相應的零部件，但是加上后綴"b"，地板單元12b通過受拉纜索或鋼支柱26b被連接到中央柱芯14b上。可滑動的錨定軸承30b與支柱26b的末端相連。該錨定軸承30b被容納在槽32b內。槽32b圍繞中央柱芯14b的圓周在水平面上延伸。支柱26b用于支撐地板單元12b。改動后的平臺22b在地板單元26b的一部分的下方伸出，以便向地板單元26b提供附加的支撐，并且還包括安裝在軌道(未示出)或等效滑動裝置內的滾柱軸承38b，用于使地板單元26b能夠沿著平臺22b移動。還明顯可以看出的是，由于在每個地板平面上的獨立的地板單元12彼此分離，例如圖1所示，因此通過中央柱芯14傳遞來的任何地震力都將被吸收，這與傳統的相互連接的地板不同，并且這樣更不容易使地板單元12產生應力斷裂。并且與傳統的垂直壁結構相比，根據空氣動力學設計的、可重定位的地板單元12的邊界墻24以及地板單元12的各個水平面之間的敞開空間能夠很大程度地降低所受的風力載荷。因此可以看出，本發明所提供的可旋轉建筑結構能夠實現本發明的各種目的，并且非常符合實際使用的條件。由于可以構造本發明的各種可能的實施例，或者可以對上文所述的典型實施例作出修改，因此應該理解到，附圖所表示并且描述的所有內容僅為舉例之用，而非用于限制。對公開文獻的交叉參考申請日為2004年12月2日、發明名稱為"帶有可獨立旋轉的懸掛地板結構的建筑物(旋轉塔)"("BuildingwithInd印endentlyRotatableSuspendedFloorStructure(TurningTower)，，)的公開文本No.565968在此引入并且全文參考。權利要求1.一種可旋轉的建筑結構，該可旋轉的建筑結構包括至少一個中央柱芯；可連接到所述中央柱芯的至少一個地板單元，所述地板單元適于圍繞所述中央柱芯可旋轉地移動；從所述中央柱芯水平延伸出的環形平臺，從所述地板單元可以到達的所述平臺用于提供通往所述中央柱芯的通道。2.如權利要求l所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，多個地板單元限定了圍繞所述中央柱芯的環形外圍。3.如權利要求2所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，該可旋轉的建筑結構包括多層地板單元，每層地板單元可以獨立地移動。4.如權利要求1所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述環形平臺提供了從所述中央柱芯到所述地板單元的可達性。5.如權利要求3所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述多層地板單元在結構上彼此分離，用于抵抗地震載荷。6.如權利要求1所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述中央柱芯包括上軌道和下軌道，所述軌道適于懸掛地容納所述地板單元，該地板單元還可以沿著所述軌道移動。7.如權利要求l所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述地板單元限定了圍繞所述中央柱芯的非圓形的外周，用于在旋轉移動過程中提供可變化的輪廓。8.如權利要求l所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述地板單元在驅動力的作用下可旋轉地移動。9.如權利要求l所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述地板單元包括用于提供輔助動力源的可展開的風力葉片。10.如權利要求1所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，該可旋轉的建筑結構包括多個垂直柱芯。11.一種可旋轉的建筑結構，該可旋轉的建筑結構包括至少一個垂直柱芯，多個圍繞所述垂直柱芯懸掛的地板單元，所述地板單元可以與200610126140.9權利要求書第2/3頁地板平面相對應地沿著所述柱芯垂直增量地定位；固定地連接到所述垂直柱芯上的環形平臺，所述平臺對應于每個所述地板單元，并且可以從所述地板單元到達該平臺，所述柱芯還具有從所述平臺通往所述柱芯內部的通道。12.如權利要求ll所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述柱芯的內部包括至少一個電梯井和樓梯。13.如權利要求12所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述地板單元懸掛在安裝于所述柱芯上的至少一個軌道構件上，并且包括用來與所述軌道構件配合作用的滾柱軸承，用于使所述地板單元旋轉移動。14.如權利要求13所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述地板單元包括用于相對于所述柱芯移動所述地板單元的驅動機構。15.如權利要求ll所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，該可旋轉的建筑結構還包括風力工具，該風力工具可以從地板單元展開，用于提供由風產生的力。16.如權利要求ll所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述平臺在所述地板單元下面延伸并且部分地支撐所述地板單元。17.如權利要求16所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述平臺和所述地板單元之間的接口包括用于使所述地板單元沿著所述平臺移動的滑動裝置。18.如權利要求ll所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述地板單元沿著水平面、在沿著所述中央柱芯選定的高度上被連接到所述中央柱芯上。19.如權利要求ll所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述地板單元沿著水平面相對于所述中央柱芯非對稱地安裝。20.如權利要求ll所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述地板單元限定外圍邊界墻，所述墻根據空氣動力學設計并且可以有選擇地定位，以便降低風力載荷的影響。21.如權利要求1所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，至少一個地板單元設有太陽電池板。22.如權利要求1所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，在中央柱芯中安裝有風力發電機。23.如權利要求22所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述風力發電機旋轉地安裝在至少兩個地板單元之間。24.如權利要求22所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述風力發電機安裝在其中每個地板單元之間。25.如權利要求22所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，所述風力發電機包括弓形的鏟形葉片，用于攔截風從而產生單方向的旋轉力。26.如權利要求21所述的可旋轉的建筑結構，其特征在于，每個地板單元都設有太陽電池板。27.作用在建筑上的風載荷通過強制阻礙風載荷產生的自然運動(通過使運動停止或使運動減速)而產生將要轉換為電能的能量。28.彼此分開的單個地板將允許在每個地板之間具有水平"風車"，其獨立運動并與地板本身分開，"風車"將在風載荷作用下并根據風速而轉動，從而產生電能，以用于建筑的一部分消耗。29.這種建筑具有與地板的數量一樣多的屋頂、且每個屋頂都覆蓋有用于產生能量的太陽電池板。30.作為柱芯內的垂直管線系統的管道系統解決方案是剛性的，而單個地板的管道系統是旋轉的。為了實現固定管和旋轉管之間的這種連接，在每個地板上都存在一個接頭，在該接頭處以這樣的方式將旋轉管插入到固定管中，即一個固定而另一個部分地旋轉插入到另一個中，從而允許清潔水、廢水或空調冷水的水流連續流動。31.剛性電線和旋轉電線之間的電連接類似于運動中的任何電輸送。32.由鋼、鋁、碳或其它輕金屬制成的單個預制單元的安裝過程為將其沿柱芯提升、然后一個一個地機械安裝并固定到柱芯上，從而為數不多的不熟練工人可在非常短的時間內完成地板安裝。全文摘要本發明提供一種可旋轉的建筑結構，包括垂直的中央柱芯，該中央柱芯用于支撐圍繞該柱芯懸掛的地板單元。從該柱芯開始、在對應于地板單元的位置延伸出的環形平臺用于提供到達和離開該中央柱芯的通道。該地板單元包括用于旋轉移動的驅動機構。作用在每個地板外側上的風載荷、和/或繞柱芯轉動而卻是地板本身的單獨部分的水平風車、定位成在每個地板頂部上的屋頂蓋的太陽電池板以及可以從該地板單元展開的風力工具提供可選擇的用于使所述地板單元旋轉的風力輔助。文檔編號E04B1/346GK101131001SQ200610126140公開日2008年2月27日申請日期2006年8月23日優先權日2006年8月23日發明者大衛·H·菲舍爾申請人:勞拉·米科爾·菲舍爾