专利名称：：可旋转的建筑结构的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种静态结构，并且尤其涉及一种用于原地重新定位安装的结构。特别地，本发明的结构涉及一种具有可围绕垂直轴线旋转的地板单元的建筑。
背景技术：
：公寓可看到理想风景的能力被公认为是决定其销路和经济价值的因素。但是，大多数建筑仅有少数的公寓具有非常理想的方向。解决该问题的方案是通过建筑物的原地重新定位来提供一种可改变的环境。典型地，可重新定位的建筑结构被设计成具有可旋转地安装在主轴上的外壳；该结构主要用于给顾客提供可变换风景的观光塔、娱乐场所和/或餐厅，而不是用于公寓、旅馆以及类似的住宅；美国专利No.3,905，166、No.6，742，308、以及No.841，468公开了这种结构的实例。这些结构的局限性在于，它们并不主要旨在用于多层公寓建筑或旅馆或用于提供有选择的360。观景能力。另一缺点是，地板不是独立的，因而会降低承载的稳定性。
发明内容简单地说，本发明的本质包括一种建筑结构，该建筑结构具有垂直布置的中央柱芯，该中央柱芯具有在逐渐升高的高度上围绕柱芯并且悬挂在柱芯周围的多个水平地板单元，用于通过柱芯传递平衡的垂直载荷。环形的平台从柱芯开始水平地延伸，与地板单元相对应，提供通往中央柱芯的走廊。该地板单元例如通过电动机推力的致动作用、风力、液压力、电磁能或其他驱动力可以围绕柱芯独立地移动。考虑到上述问题，明显可以看出本发明克服了现有技术的局限并且提供一种改进的可旋转建筑结构。如此概括本发明之后，可以看出，本发明的目的是提供一种具有本文所述基本特征的可旋转建筑结构，该建筑结构没有上述的任何局限。本发明的另一目的是提供一种适用于高层或低层建筑物的可旋转建筑结构。本发明的另一目的是提供一种可旋转的建筑结构，该建筑结构具有可独立旋转的悬挂地板单元，可以提供改进的抗震稳定性。本发明的又一目的是提供一种可旋转的建筑结构，其中地板单元的构形能够随意地改变形状，从而使得建筑物的轮廓能够在地板单元的旋转过程中连续地改变。本发明的另一目的是提供一种可旋转的建筑结构，其包括固定平台，该固定平台提供从地板单元通往中央柱芯的通道。本发明的另一目的是提供一种可旋转的建筑结构，该建筑结构具有用于支撑地板单元的单个或多个垂直柱芯。本发明的又一目的是提供一种可旋转的建筑结构，其中地板单元的移动由计算机控制并且可根据指令动作。本发明的又一目的是提供一种可旋转的建筑结构，其具有预制提供的地板单元，以便有助于架设和现场安装。本发明的又一目的是提供一种可旋转的建筑结构，其具有根据空气动力学设计的地板单元，该地板单元能够被重新定位，以便比如在飓风中降低风力载荷。本发明的又一目的是提供一种可旋转的建筑结构，其通过将风载荷转换为电能而从作用在充当"风车"的每一单个地板上的风压产生能量，本发明的又一目的是提供一种可旋转的建筑结构，其通过在水平风车结构上的风压产生能量，该水平风车结构与地板本身分开并根据风压而旋转，从而将风载荷转换为电能，本发明的又一目的是提供一种可旋转的建筑结构，其从位于每一地板顶部上的太阳电池板产生能量，这类建筑具有与地板数量相等的屋顶，其上可安装太阳电池板，从而产生电能。关于本发明的其他目的，其中部分是明显可见的，部分将会在下文中指出。为此，本发明通过零部件的要素和配置的某些组合而得到本发明的实施例，借助这些实施例可以实现上述目的以及下文所述的其他目的，正如下文参照附图所作的更完整的介绍；并且所附的权利要求更具体地指出并且表明本发明的范围。在附图中表示出了本发明的示例性实施例图1是表示根据本发明的多层建筑物的一部分的立体图，该建筑物具有围绕中央柱芯的可独立旋转的地板单元。图2是本发明的可旋转建筑结构的平面图，其表示出中央柱芯、从中央柱芯和地板单元伸出的平台。图3是本发明可旋转建筑结构的立体图，表示出悬挂在中央柱芯上的地板单元。图4是本发明的可旋转建筑结构的立体图，详细地表示出地板单元与用于支撑地板单元的相应上轨道和下轨道的连接。图5是大致沿着图4中的5—5线对本发明的可旋转建筑结构的剖视图，详细地表示出中央柱芯、平台、上轨道、下轨道、以及用于移动地板单元的电动机驱动器。图6是本发明的可旋转建筑结构的替换实施例的主视图，该图表示出具有处于工作位置的风力工具的地板单元，其中风力工具用于在地板单元围绕中央柱芯旋转移动时提供风力辅助。图7是本发明的可旋转建筑结构的替换实施例的示意图，表示出具有支撑地板单元的轨道的平台。图8是本发明的可旋转建筑结构的主视图，表示出由多个地板单元构成的可变建筑轮廓，其中多个地板单元沿水平面相对于中央柱芯非对称地安装。图9表示彼此分开的单一地板对地震事件的具体抵抗作用的示意图，这是因为水平力和垂直力不彼此交叉，而是沿"连续"方向循环。因此，地板不会将力从一个地板传递到另一地板，从而即使主体结构振动，地板也将维持其坚固性并可抵抗较强的地震。图10是表示作用在建筑上的风载荷的示意图，其通过强制阻碍由于风载荷而产生的自然运动(通过使运动停止或使运动减速)而产生将要转换为电能的能量。图11和图IIA是示意图，表示彼此分开的单个地板允许在每个地板之间具有水平"风车"，其独立运动并与地板本身分开，"风车"将在风载荷作用下并根据风速而转动，从而产生电能，以用于建筑的一部分能耗。该系统由连接到绕建筑的中心结构(3)旋转的轮(2)上的风截拦翼(1)构成。风使翼沿风的方向(4)运动，以使轮旋转运动(5)，从而可转化为电能。旋转遮挡件(6)通过计算机控制的传感器而与风机械地对齐，从而避免在翼逆着风的方向向回转动时风力作用在翼上。图12是表示这种建筑具有与地板的数量一样多的屋顶、且每个屋顶都覆盖有用于产生能量的太阳电池板的示意图。图13是表示管道系统解决方案的示意图，其中柱芯内的垂直管道系统是刚性的，而单个地板的管道系统是旋转的。为了实现固定管和旋转管之间的这种连接，在每个地板上都存在一个接头，在该接头处以这样的方式将旋转管插入到固定管中，即一个固定而另一个部分地方定转插入到另一个中，从而允许清洁水、废水或空调冷水的水流连续流动。图14是表示刚性电线和旋转电线之间的电连接的示意图，其类似于运动中的任何电输送。图15是表示单个预制单元的安装过程的示意图，其中沿柱芯提升预制单元，然后机械地安装，从而为数不多的不熟练工人可在非常短的时间内完成地板安装。具体实施例方式在详细地具体参照附图时需要强调的是，本发明仅以实例的方式示出特定的内容，并且仅用于举例讨论本发明优选实施例的目的，并且是为了提供确信能够最有用并且最容易理解本发明的原理和概念方面的描述。在这方面，本发明并不意在以比基本理解本发明所需的更加详细的方式来说明本发明的各方面，说明书以及附图可以使本领域技术人员能够明显获知在实践中如何实施本发明的几种形式。现在详细地参照图l，该图表示出多层可旋转建筑结构10的一部分，该建筑结构10具有可独立旋转的悬挂地板单元12。应该理解到，本发明的结构包含在高层和/或低层建筑上的应用。所示箭头用于表示几个地板单元12的每一个能够以任选的相反或相同的圆周方向旋转。所述地板单元也能够以不同的速度旋转。参照图2，该图以平面图的方式表示中央柱芯14，该中央柱芯14优选为柱形，并且由钢筋混凝土、结构钢或等效材料建成。平台22与中央柱芯14相连或与中央柱芯14制成一个整体。该柱芯14用于支撑地板单元12的所有动载荷和静载荷。地板单元12围绕柱芯14并且提供传递给柱芯14的平衡载荷。地板单元12可以是不一致的形状和/或相对于中央柱芯14非对称地安装，例如图8所示，使用平衡重物来实现载荷平衡。应该注意到，地板单元12的后者布置将会在旋转过程中产生可变的建筑轮廓。还应该注意到，该地板单元12能够被沿着水平面连接，以便在沿着中央柱芯14的逐渐增加的垂直高度上形成地板平面，并且以悬臂的方式支撑在中央柱芯14上。在受到地震载荷的情况下，各个地板单元12的自由端可以移动，并且不会如单独地板平面被相互连接的情形那样产生应力断裂。在中央柱芯14内设置有以附图标记20统一表示的机械/电器部件，比如电梯井16、应急楼梯18;HVAC、供水系统、垃圾处理通道、电力缆线、以及诸如电话、计算机、电视等设施。应该注意到，柱芯14具有开口(未示出)，以便提供从平台22通往柱芯14内部的通道，例如，用于使居住者进入电梯井16的通道。如图3进一步所示，在该优选实施例中，地板单元12大致为楔形、空腹架构的扇形体，优选由结构钢、铝、二者的组合来制造，但是其他材料也是适用的。多个相连的地板单元12被设计成环绕柱芯14，以便提供圆形外周。屋顶构件21和地板构件23被固定到框架扇形体上，以便形成外壳。注意，图3所示的地板构件23的一部分被移开，以便更好地表示与柱芯14的连接。地板单元12还具有外围的外部弯曲边界墙24，该边界墙24优选由透明材料制造，用于提供从地板单元12和接近平台22的内部边界墙(未示出)向外看的最大可见度，该平台22具有穿过内部边界墙以到达平台22的住户通道。关于地板单元20与中央柱芯14的固定，本发明提供了用于支撑地板单元12的上轨道26和下轨道28，如图3、4和5所示。关于地板单元12的旋转移动，在从屋顶构件21延伸出的臂27的末端安装有滚柱轴承30。该滚柱轴承30适于在上轨道26所限定的轴承座圈32内滚动。也从臂27上延伸出的安全锁34可以位于轴承座圈32的下方，用于将滚柱轴承30固定在座圈32内。在下轨道28内限定有另一座圈36，该座圈适于容纳驱动轮38。驱动轮38受电动机40的致动，电动机40通过伞齿轮装置42与驱动轮38机械地相连；或者驱动轮38也可以受其他驱动力的作用。可以根据工作情况来设置齿轮的传动比。电动机驱动器40也可以受计算机指令控制，以选定的速度和方向沿着顺时针或逆时针方向移动地板单元12。不过地板的运动可以是液压的或磁力的。尽管地板单元12被描述成围绕柱芯14限定圆形外围，但其它的地板单元结构，例如方形、椭圆形或非对称形状也在本发明的范围内，并且会在移动过程中提供连续可变的建筑物轮廓。还应注意到，地板单元12的半径尺寸可以改变，例如，从一个地板平面到另一个地板平面地改变，从而形成可变的建筑物轮廓。此外，外边界墙24可以是根据空气动力学设计的，并且可以有选择地定位，用于特别是在飓风时降低风力载荷。采用预制的地板单元12也在本发明的范围内，并且各个单元可以包含工厂提供的公寓、旅馆房间、办公空间的内部构件，比如隔断墙、地板、机械设备、HVAC、管路接头、电连接等等。在替代实施例中，相同的附图标记用来表示与之前介绍过的实施例相应的零部件，但是加上后缀"a"，地板单元12a以下述方式与中央柱芯14a相连(参见图6)。在本实施例中，所示的风力工具46已经展开，用于为之前介绍过的电动机驱动器提供风力辅助。风力工具46包括铰接到主轴50上的平面叶片48,该主轴50安装在地板单元12a外周壁24a上。叶片48能够从容纳在地板单元12a内的收回模式被遥控和/或直接致动展开到工作模式。当叶片48处于完全展开的位置时，杆52提供旋转极限止动，以便防止叶片48进一步转动。风力工具46也能够用于发电，例如，用于给备用电池系统充电。利用作用在每一单个地板外侧上的风载荷作为将产生能量的动力也在本发明的范围内，该能量将用于建筑本身的耗电。每一单个地板的旋转将由承租人或建筑管理方来确定，并通过建筑电力系统来实现，然而在风刮动并趋于使建筑中的每一单个地板旋转时，地板的监控到的旋转(使该风力停止或减速)将对风载荷的自然力产生阻力，从而产生将要被转换为电能的能量，该电能将用于建筑的一部分消耗。此外，如图10所示，彼此分开的单个地板将允许在每个地板之间存在水平的"风车"，其独立运动并与地板本身分开，该"风车"将在风载荷作用下并根据风速而转动，从而产生电能，以用于建筑的一部分消耗。此外，如图11所示，这种建筑具有许多数量与地板数相等的屋顶，而且每个屋顶都覆盖有用于生成电能的太阳电池板。在如图7所示的又一替代实施例中，相同的附图标记用来表示与之前介绍过的实施例相应的零部件，但是加上后缀"b"，地板单元12b通过受拉缆索或钢支柱26b被连接到中央柱芯14b上。可滑动的锚定轴承30b与支柱26b的末端相连。该锚定轴承30b被容纳在槽32b内。槽32b围绕中央柱芯14b的圆周在水平面上延伸。支柱26b用于支撑地板单元12b。改动后的平台22b在地板单元26b的一部分的下方伸出，以便向地板单元26b提供附加的支撑，并且还包括安装在轨道(未示出)或等效滑动装置内的滚柱轴承38b，用于使地板单元26b能够沿着平台22b移动。还明显可以看出的是，由于在每个地板平面上的独立的地板单元12彼此分离，例如图1所示，因此通过中央柱芯14传递来的任何地震力都将被吸收，这与传统的相互连接的地板不同，并且这样更不容易使地板单元12产生应力断裂。并且与传统的垂直壁结构相比，根据空气动力学设计的、可重定位的地板单元12的边界墙24以及地板单元12的各个水平面之间的敞开空间能够很大程度地降低所受的风力载荷。因此可以看出，本发明所提供的可旋转建筑结构能够实现本发明的各种目的，并且非常符合实际使用的条件。由于可以构造本发明的各种可能的实施例，或者可以对上文所述的典型实施例作出修改，因此应该理解到，附图所表示并且描述的所有内容仅为举例之用，而非用于限制。对公开文献的交叉参考申请日为2004年12月2日、发明名称为"带有可独立旋转的悬挂地板结构的建筑物(旋转塔)"("BuildingwithInd印endentlyRotatableSuspendedFloorStructure(TurningTower)，，)的公开文本No.565968在此引入并且全文参考。权利要求1.一种可旋转的建筑结构，该可旋转的建筑结构包括至少一个中央柱芯；可连接到所述中央柱芯的至少一个地板单元，所述地板单元适于围绕所述中央柱芯可旋转地移动；从所述中央柱芯水平延伸出的环形平台，从所述地板单元可以到达的所述平台用于提供通往所述中央柱芯的通道。2.如权利要求l所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，多个地板单元限定了围绕所述中央柱芯的环形外围。3.如权利要求2所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，该可旋转的建筑结构包括多层地板单元，每层地板单元可以独立地移动。4.如权利要求1所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述环形平台提供了从所述中央柱芯到所述地板单元的可达性。5.如权利要求3所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述多层地板单元在结构上彼此分离，用于抵抗地震载荷。6.如权利要求1所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述中央柱芯包括上轨道和下轨道，所述轨道适于悬挂地容纳所述地板单元，该地板单元还可以沿着所述轨道移动。7.如权利要求l所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述地板单元限定了围绕所述中央柱芯的非圆形的外周，用于在旋转移动过程中提供可变化的轮廓。8.如权利要求l所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述地板单元在驱动力的作用下可旋转地移动。9.如权利要求l所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述地板单元包括用于提供辅助动力源的可展开的风力叶片。10.如权利要求1所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，该可旋转的建筑结构包括多个垂直柱芯。11.一种可旋转的建筑结构，该可旋转的建筑结构包括至少一个垂直柱芯，多个围绕所述垂直柱芯悬挂的地板单元，所述地板单元可以与200610126140.9权利要求书第2/3页地板平面相对应地沿着所述柱芯垂直增量地定位；固定地连接到所述垂直柱芯上的环形平台，所述平台对应于每个所述地板单元，并且可以从所述地板单元到达该平台，所述柱芯还具有从所述平台通往所述柱芯内部的通道。12.如权利要求ll所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述柱芯的内部包括至少一个电梯井和楼梯。13.如权利要求12所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述地板单元悬挂在安装于所述柱芯上的至少一个轨道构件上，并且包括用来与所述轨道构件配合作用的滚柱轴承，用于使所述地板单元旋转移动。14.如权利要求13所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述地板单元包括用于相对于所述柱芯移动所述地板单元的驱动机构。15.如权利要求ll所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，该可旋转的建筑结构还包括风力工具，该风力工具可以从地板单元展开，用于提供由风产生的力。16.如权利要求ll所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述平台在所述地板单元下面延伸并且部分地支撑所述地板单元。17.如权利要求16所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述平台和所述地板单元之间的接口包括用于使所述地板单元沿着所述平台移动的滑动装置。18.如权利要求ll所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述地板单元沿着水平面、在沿着所述中央柱芯选定的高度上被连接到所述中央柱芯上。19.如权利要求ll所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述地板单元沿着水平面相对于所述中央柱芯非对称地安装。20.如权利要求ll所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述地板单元限定外围边界墙，所述墙根据空气动力学设计并且可以有选择地定位，以便降低风力载荷的影响。21.如权利要求1所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，至少一个地板单元设有太阳电池板。22.如权利要求1所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，在中央柱芯中安装有风力发电机。23.如权利要求22所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述风力发电机旋转地安装在至少两个地板单元之间。24.如权利要求22所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述风力发电机安装在其中每个地板单元之间。25.如权利要求22所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，所述风力发电机包括弓形的铲形叶片，用于拦截风从而产生单方向的旋转力。26.如权利要求21所述的可旋转的建筑结构，其特征在于，每个地板单元都设有太阳电池板。27.作用在建筑上的风载荷通过强制阻碍风载荷产生的自然运动(通过使运动停止或使运动减速)而产生将要转换为电能的能量。28.彼此分开的单个地板将允许在每个地板之间具有水平"风车"，其独立运动并与地板本身分开，"风车"将在风载荷作用下并根据风速而转动，从而产生电能，以用于建筑的一部分消耗。29.这种建筑具有与地板的数量一样多的屋顶、且每个屋顶都覆盖有用于产生能量的太阳电池板。30.作为柱芯内的垂直管线系统的管道系统解决方案是刚性的，而单个地板的管道系统是旋转的。为了实现固定管和旋转管之间的这种连接，在每个地板上都存在一个接头，在该接头处以这样的方式将旋转管插入到固定管中，即一个固定而另一个部分地旋转插入到另一个中，从而允许清洁水、废水或空调冷水的水流连续流动。31.刚性电线和旋转电线之间的电连接类似于运动中的任何电输送。32.由钢、铝、碳或其它轻金属制成的单个预制单元的安装过程为将其沿柱芯提升、然后一个一个地机械安装并固定到柱芯上，从而为数不多的不熟练工人可在非常短的时间内完成地板安装。全文摘要本发明提供一种可旋转的建筑结构，包括垂直的中央柱芯，该中央柱芯用于支撑围绕该柱芯悬挂的地板单元。从该柱芯开始、在对应于地板单元的位置延伸出的环形平台用于提供到达和离开该中央柱芯的通道。该地板单元包括用于旋转移动的驱动机构。作用在每个地板外侧上的风载荷、和/或绕柱芯转动而却是地板本身的单独部分的水平风车、定位成在每个地板顶部上的屋顶盖的太阳电池板以及可以从该地板单元展开的风力工具提供可选择的用于使所述地板单元旋转的风力辅助。文档编号E04B1/346GK101131001SQ200610126140公开日2008年2月27日申请日期2006年8月23日优先权日2006年8月23日发明者大卫·H·菲舍尔申请人:劳拉·米科尔·菲舍尔