[发明专利]一种利用垂直轴风力机减小厂房屋盖风吸力的方法

说明书

本发明公开了一种利用垂直轴风力机减小厂房屋盖风吸力的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、选择垂直轴阻力型风力机：选择垂直轴阻力型风力机作为风吸力抑制装置，垂直轴阻力型风力机为平卧式放置在屋盖上方；S2、确定垂直轴阻力型风力机的大小并安装：根据屋盖高度与尺寸确定垂直轴阻力型风力机的大小与安装位置；S3、安装两个集风挡板：在垂直轴阻力型风力机迎风面的前方、屋盖边缘处设置两个铰接的集风挡板，挡板之间中间设置弹性支撑，可有效收集风能，本发明兼顾风能收集与风荷载减小双重功能，具有简易有效、节能环保等优点。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体为一种利用垂直轴风力机减小厂房屋盖风吸力的方法。

背景技术

大跨厂房结构是一种对风荷载极其敏感的建筑结构，由于其跨度大、刚度低，在强风作用下，可能发生局部甚至是整体屋面结构的风致破坏。小坡度屋面是封闭体型大跨屋盖结构中最基本的形式，当风遇到尖锐的屋面棱角时，会产生流动分离，进而形成漩涡，在漩涡的作用下迎风边缘会存在极大的负风压，从而产生一个强大的风吸力，引起屋盖掀翻破坏。这是大跨平屋盖的各种风致作用中一种非常危险的破坏形式，也是结构风工程领域学者们一直以来关注的重要问题，目前在工程领域屋盖结构抗风措施主要有：改进屋盖结构形状、对屋盖结构进行抗风加固处理以及在原有屋盖形式基础上加装抗风元件等，现有加固方法均有各自的优缺点和适用范围，如何采用更简易、快速的加固手段对大跨屋面的抗风薄弱环节进行加固是需要进一步研究的内容。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用垂直轴风力机减小厂房屋盖风吸力的方法，以解决上述背景技术中提出的现有加固方法均有各自的优缺点和适用范围，如何采用更简易、快速的加固手段对大跨屋面的抗风薄弱环节进行加固是需要进一步研究的内容的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用垂直轴风力机减小厂房屋盖风吸力的方法，包括以下步骤：

S1、选择垂直轴阻力型风力机：选择垂直轴阻力型风力机作为风吸力抑制装置，垂直轴阻力型风力机为平卧式放置在屋盖上方；

S2、确定垂直轴阻力型风力机的大小并安装：根据屋盖高度与尺寸确定垂直轴阻力型风力机的大小与安装位置；

S3、安装两个集风挡板：在垂直轴阻力型风力机迎风面的前方、屋盖边缘处设置两个铰接的集风挡板，挡板之间中间设置弹性支撑，可有效收集风能。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S1中垂直轴阻力型风力机为平卧式放置，为垂直轴阻力型风力机的转轴处于水平状态。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S2中的垂直轴阻力型风力机的大小，经过风洞试验得出垂直轴阻力型风力机的大小直径D应为1/6H，垂直轴阻力型风力机宽度L的最优值为2D，其中H为建筑物高度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S2中垂直轴阻力型风力机的安装位置经过风洞试验得，出宜选择在迎风面顶端距离屋盖转角处2D的地方，展向安装间距l最优值为2～3D，垂直轴阻力型风力机的转轴的高度应设置在屋盖以上1～2D处。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S3中在垂直轴阻力型风力机迎风面的前方、屋盖边缘处设置两个铰接的集风挡板为一个挡板A和一个挡板B，经过风洞试验得出挡板A的最佳长度为0～1D，挡板B的最佳长度为1D。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用风力机的旋转导流作用，减弱大跨屋盖迎风面与屋顶连接边缘处的流动分离，从而减小负风压，减屋盖顶部小风吸力，维护建筑物结构的安全，消除建筑结构内人员的安全隐患，本发明可利用风力发电，储存电能供室内照明采暖所用，更加节能环保，本发明结构简单、安装方便、经济成本较低，普适性较好。

附图说明

图1是本发明具体实施例的流程图；

图2为微型风力机装置抗风控制的原理图；