СИСТЕМА ПОМЕЩЕНИЙ, СУДНО, ЗДАНИЕ И СПОСОБ КОНСТРУИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПОМЕЩЕНИЙ
SYSTEM OF PREMISES, VESSEL, BUILDING AND METHOD FOR DESIGN OF PREMISES SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Предметом изобретения является система помещений, судно, здание и способ конструирования системы помещений согласно преамбулам независимых пунктов формулы изобретения, представленных ниже. Изобретение относится в особенности к новому способу конструирования многоэтажных помещений, например отделений кают судна или жилого многоквартирного дома.
Предшествующий уровень техники
Известен способ доставки кают судна в виде предварительно изготовленных модулей кают на верфь, где модули кают устанавливают на судно. На судах модули кают устанавливают на некотором несущем основании, таком как нижняя, промежуточные палубы или главная палуба судна. Обычно в предварительно изготавливаемых каютах, подлежащих устанавливанию на суда, нет никаких перекрытий, поскольку палуба, на которую модуль кают обычно устанавливают, формирует каркас для перекрытия кают. Даже притом, что объемные блоки предварительно изготовлены, все еще имеются различные рабочие операции, которые требуется заканчивать непосредственно на месте установки. Предварительно изготавливаемые объемные блоки также могут использоваться в жилищном строительстве. В этом случае модуль также устанавливают на несущем основании.
Один недостаток известного предшествующего уровня техники заключается в том, что под каждым предварительно изготовленным объемным блоком необходимо обеспечивать несущее основание, на которое устанавливают предварительно изготовленный объемный блок, такое как промежуточная палуба судна или конструкция междуэтажного перекрытия здания. Палубы, которые служат в качестве несущих оснований на судах, обычно имеют сталь толщиной 5-7 мм, и вместе с их поддерживающими конструкциями они представляют собой конструкции высотой приблизительно 350-500 мм, и поэтому они тяжелые и занимают значительное пространство. Также толстыми являются несущие перекрытия, которые обычно используются в жилых домах между этажами. Они тоже занимают некоторое пространство и являются чрезвычайно тяжелыми конструкциями. Кроме того, несущие вертикальные конструкции, например несущие стены и колонны, занимают некоторое пространство и увеличивают вес судна или здания. Сплошные несущие основания предшествующего уровня техники, такие как палуба судна или конструкция между этажами жилого дома, обычно довольно хорошо проводят тепло и звук. Решения предшествующего уровня техники включают в себя стальной каркас, или борт судна, или наружную стену здания, которые отделены от объемных блоков.
В публикации патента WO 2004/041633 описано решение, в котором две предварительно изготовленных каюты поддерживают и прикрепляют в вертикальном направлении непосредственно друг к другу таким образом, чтобы нижняя каюта несла большую часть веса верхней каюты. В решении согласно этой публикации каюты устанавливают на судно в поперечном направлении параллельно палубам. Сначала устанавливают нижний этаж кают, а каюты без перекрытий второго этажа кают сбоку перемещают на первый уровень. В решении согласно этой публикации вертикальные стеновые элементы объемных блоков устанавливают на элементы перекрытий. Таким образом, элемент перекрытия несет вес вертикальных стен, устанавливаемых на него. В этой публикации швы и, таким образом, также акустические и тепловые мосты формируются в вертикальных стенах в местоположении элементов перекрытий. Рассматриваемая публикация не обеспечивает решение для предоставления возможности соединения больше чем двух объемных блоков друг с другом в вертикальном направлении так, чтобы нижние объемные блоки могли выдерживать силу тяжести, оказываемую верхними объемными блоками. Это публикация не описывает функциональное решение для прикрепления модулей кают друг к другу так, чтобы в то же самое время можно было решить проблему акустической или огнеупорной изоляции в вертикальном или боковом направлении.
Были предложены решения, чтобы решить проблему, связанную с недостатками предшествующего уровня техники, но они не давали возможности, например, исключать громоздкие сооружаемые палубы судна. Кроме того, трудно предложить решение для акустической и тепловой изоляции тяжелых конструкций корпуса судна, особенно со строго ограниченным использованием пространства. Удовлетворительные решения для прикрепления модулей помещений друг к другу представлены не были.
Цель изобретения и краткое описание
Целью настоящего изобретения является уменьшить или даже исключить вышеупомянутые проблемы предшествующего уровня техники.
Цель настоящего изобретения в особенности заключается в том, чтобы обеспечить решение, с помощью которого можно быстро, экономно и просто сооружать высокие самонесущие конструкции из предварительно изготавливаемых объемных блоков.
Одна цель изобретения заключается в достижении системы помещений, при которой несколько предварительно изготовленных объемных блоков могут быть соединены друг с другом в вертикальном направлении так, чтобы не требовалась никакая другая поддерживающая конструкция, такая как палуба судна или каркас жилого дома, между объемными блоками.
Одна цель изобретения заключается в обеспечении системы помещений, при которой объемные блоки несут и сами себя, и объемные блоки над ними.
Одна цель изобретения заключается в обеспечении судна, в котором многоэтажные отделения кают несут сами себя.
Одна цель изобретения заключается в обеспечении сооружения, в котором многоэтажные системы помещений несут сами себя.
Одна цель изобретения заключается в обеспечении системы помещений, несущий каркас которой образован из объемных блоков, особенно из стеновых конструкций объемных блоков, которые установлены друг на друга.
Одна цель изобретения заключается в обеспечении многоэтажных систем помещений для судов и зданий, которые обеспечивают пожаробезопасность, имеют хорошие свойства звукоизоляции и экономичны при сооружении.
Одна цель изобретения состоит в том, чтобы обеспечить соединительный профиль и соединительную деталь, посредством которых объемные блоки можно легко прикреплять друг к другу прочным, но гибким способом.
Одна цель изобретения заключается в обеспечении самонесущей системы помещений, содержащей несколько предварительно изготовленных объемных блоков, причем в этом размещении объемные блоки могут быть прикреплены друг к другу прочным, но гибким способом.
Одна цель изобретения заключается в обеспечении предварительно изготовленного самонесущего объемного блока, и судна, и сооружения, содержащих его, причем в этих судне и сооружении стена предварительно изготовленного объемного блока образует наружную стену конструкции палубы судна или наружную стену сооружения.
Одна цель изобретения заключается в обеспечении системы помещений, в местоположении которой нет необходимости в отдельной конструкции наружной стены на судне или в здании.
Чтобы реализовать, например, упомянутые выше цели, система помещений, судно, сооружение и способ в соответствии с изобретением отличаются тем, что представлено в отличительных частях прилагаемых независимых пунктов формулы изобретения.
Варианты осуществления и преимущества, упомянутые в этом тексте, имеют отношение к системе помещений, судну, зданию, а также к способу в соответствии с изобретением, когда они применимы к ним, даже притом, что это не всегда специально упоминается.
Типичная система помещений в соответствии с изобретением содержит по меньшей мере два несущих предварительно изготовленных объемных блока, которые выполняют совмещаемыми и которые имеют потолок, перекрытие и по меньшей мере две стены, изготовленные по меньшей мере главным образом из ячеистой панели. Все стены, обычно две боковые стены и две торцевые стены, являются предпочтительно готовыми в предварительно изготовленном объемном блоке. Стены обычно обеспечены необходимыми дверями и возможными окнами. Как правило, стены, перекрытие и потолок также имеют необходимое количество отверстий для проводов, трубопроводов и т.д.
В этом контексте термин "объемный блок" относится к самонесущему блоку, который используется в конструкции и который содержит потолок, перекрытие и стены. Как правило, объемный блок подлежит перемещению в виде одной детали и установке в его местоположении в виде одной детали. Объемный блок может быть, например, предварительно изготовленной каютой судна.
В этом контексте термин "система помещений" относится к конструкции, образованной из нескольких объемных блоков, которые являются, например, скрепленными вместе, совмещаемыми квартирами жилого многоквартирного дома или отделением кают судна.
В этом контексте термин "предварительно изготовленный" относится к тому, что потолок, перекрытие и стены объемного блока уже были соединены вместе до его установки в его местоположении на судне или в здании. Внутреннюю отделку предварительно изготовленного помещения, такую как фурнитура, верхние покрытия полов, обои, внутренняя отделка ванной комнаты и отопительная система, санитарно-техническое оборудование помещений, вентиляционная установка и внутренняя электропроводка, обычно также выполняют настолько подготовленными, насколько возможно, прежде чем объемный блок перемещают в его местоположение установки.
В этом контексте термин "ячеистая панель" относится к конструкции, которая известна как таковая и сформирована из двух по существу параллельных поверхностных плит и из внутреннего слоя, выполненного между ними. Как правило, внутренний слой также представляет собой пластинчатый материал, но его форма выполнена так, чтобы она отличалась от направления поверхностных плит, например посредством образования складок и пазов между складками материала плит. Как правило, внутренний слой содержит несколько примыкающих и параллельных прямолинейных форм, имеющих обычно главным образом протяженность целой ячеистой панели. В этом контексте такое продольное направление форм внутреннего слоя ячеистой панели называется направлением внутреннего слоя. Ячеистая панель оказывает чрезвычайно хорошее сопротивление изгибу в поперечном направлении относительно направления внутренних слоев. Как правило, внутренний слой ячеистой панели в соответствии с изобретением жестко прикреплен к поверхностным плитам. Как правило, поверхностные плиты и внутренний слой сварены, например при помощи лазерной сварки. Как правило, поверхностные плиты и внутренний слой ячеистой панели в соответствии с изобретением изготовлены из металла, такого как сталь, например нержавеющая сталь, или алюминий, но также могут использоваться и другие материалы. Толщина поверхностных плит и внутреннего слоя, материал и форма внутреннего слоя могут иметь такой размер, чтобы соответствовать каждой ситуации. Посредством конструкции ячеистых панелей возможно получить конструкцию, которая является значительно более легкой, более жесткой и имеет лучшее сопротивление изгибу, чем конструкция сплошной плиты. Форма внутреннего слоя имеет большое влияние на жесткость и прочность ячеистой панели. Например, внутренний слой, изготовленный из стали, может иметь форму согнутой подобно волне плиты, где вершины волны обычно приварены к поверхностным плитам. Внутренние слои также могут быть выполнены, например, в V-образной форме или образованы из плит, по существу перпендикулярных поверхностным плитам, то есть из плит, которые выполнены в l-образной форме. Внутренний слой может состоять из плиты, согнутой в форме сотовой конструкции. Также в качестве внутреннего слоя возможно использовать балки, которые имеют форму трубы и имеют круглую или другую форму поперечного сечения.
В этом контексте термин "несущая конструкция" относится к конструкции, которая несет свой собственный вес, а также вес конструкции, расположенной над ней. Типичная несущая конструкция формирует поддерживающий каркас для всей конструкции, и этот поддерживающий каркас несет силы, направленные к конструкции, и обеспечивает достаточную функциональную жесткость.
Было обнаружено, что благодаря использованию ячеистой панели, известной как таковой, в качестве основной конструкции для перекрытия, потолка и стен объемных блоков возможно легко достигать чрезвычайно жесткой, самонесущей и легкой конструкции. Посредством использования ячеистых панелей в соответствии с изобретением объемный блок может быть изготовлен в виде самонесущей конструкции без каких-либо определенных балочных или подобных конструкций.
Было обнаружено, что совмещаемые и/или смежные системы для помещений, образуемые из объемных блоков в соответствии с изобретением, могут сами формировать самонесущую конструкцию. Перекрытие, потолок и стены объемного блока, которые главным образом изготовлены из ячеистой панели, легко выполнять настолько устойчивыми, что такая конструкция несет и саму себя, и несколько объемных блоков, установленных на нее. Система помещений делается особенно прочной, когда стены совмещаемых объемных блоков расположены точно наверху друг у друга. Объемные блоки, которые прикреплены друг к другу, могут формировать, например, отделение кают судна или жилой многоквартирный дом и сами служить в качестве несущей конструкции корпуса здания. Система помещений в соответствии с изобретением может иметь, например, точно или по меньшей мере 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40 или 50 объемных блоков наверху друг у друга. Система помещений в соответствии с изобретением также может иметь, например, 2-10, 2-15, 2-20, 2-30, 2-40, 2-50, 3-10, 3-15, 3-20, 3-30, 3-40, 3-50, 4-10, 4-15, 4-20, 4-30, 4-40, 4-50, 5-10, 5-15, 5-20, 5-30, 5-40 или 5-50 объемных блоков наверху друг у друга.
Одно преимущество изобретения заключается в том, что необходима только одна несущая поверхность корпуса судна, такая как днище или палуба судна, или несущее надподвальное перекрытие здания, на котором могут быть установлены объемные блоки. Таким образом, даже все промежуточные палубы могут быть исключены из судов, по меньшей мере в местоположении систем в соответствии с изобретением. Точно так же несущие нижние уровни перекрытий выше надподвального перекрытия зданий могут быть исключены. Потребность в материале, необходимом для конструкций корпусов для судов, существенно уменьшена, возможно, значительно уменьшая вес судна, возможно, даже на 10% или даже больше. Аналогичным образом в жилищном строительстве конструкции каркасов зданий можно облегчать. Высота судна или здания уменьшается, или большее количество кают или помещений такой же высоты размещается в той же самой высоте. Таким образом, возможно выполнять конструкцию судна или здания более экономичной и быстрее, чем прежде.
Одно преимущество изобретения заключается в том, что потребность в строительных работах на верфи уменьшена. Таким образом, все больше и больше подготовительных работ по изготовлению кают может быть выполнено в лучших условиях, чем на верфи, посредством чего качество и производительность работы могут быть улучшены. В то же самое время сооружение судна становится все более быстрым.
Одно преимущество изобретения заключается в том, что необходимо меньшее количество отделочных работ в каютах объемных блоков в местоположении установки, например очистка. Возможно даже подготавливать систему помещений с изготовленной на фабрике внутренней частью, которая уже полностью готова. Например, модуль каюты может быть изготовлен на фабрике, где его двери заперты после окончательной отделки и очистки. Модуль каюты транспортируют на верфь, где его устанавливают на судно полностью снаружи, и двери будут открыты только после завершения всех грязных работ по установке.
Одно преимущество изобретения заключается в том, что полностью готовый предварительно изготовленный объемный блок может храниться даже на открытом воздухе и даже при морозной погоде, потому что он закрыт. Возможно устанавливать теплоснабжение в объемном блоке в течение времени хранения или использовать во время хранения нагревательное устройство, которое можно устанавливать в объемном блоке. Таким образом, фурнитура и ковровые покрытия, например, объемного блока поддерживаются в хорошем состоянии.
Одно преимущество изобретения заключается в том, что благодаря перекрытию предварительно изготовленные объемные блоки можно изготавливать все более готовыми к эксплуатации.
Одно преимущество изобретения заключается в том, что легко выполнять акустическую и огнеупорную изоляцию объемных блоков в соответствии с изобретением. Акустические и тепловые мосты легко прерывать как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении между каждыми объемными блоками. Разделяющая конструкция класса A согласно международной квалификации Solas на судне может быть достигнута в горизонтальном уровне с помощью конструкций согласно изобретению. Для зданий согласно изобретению может быть просто достигнута классификация пожаробезопасности класса E.
Вследствие их слоистой структуры, например, стены, потолки или перекрытия промежутков с конструкциями из стальных ячеистых панелей могут быть сооружены как противопожарные стены всякий раз, когда это необходимо. Благодаря изобретению разделение зданий и кораблей противопожарными стенами таким образом облегчается или упрощается.
В варианте осуществления изобретения объемный блок содержит несущую стену, изготовленную по меньшей мере главным образом из ячеистой панели, причем эта стена разделяет помещение над перекрытием объемного блока так, что имеется существенный интервал поверхности перекрытия и пространство над ним с обеих сторон от стены. Таким образом, первая часть перекрытия предназначена для того, чтобы быть перекрытием внутренней части объемного блока, а вторая часть перекрытия предназначена для того, чтобы быть перекрытием внешней части объемного блока, например перекрытия балкона или коридора. Существенный интервал поверхности перекрытия означает, например, по меньшей мере 0,5 м, по меньшей мере 1 м, по меньшей мере 1,5 м, по меньшей мере 2 м, 0,5-1 м, 0,5-1,5 м, 0,5-2 м или 1-2 м, при подсчете от упомянутой стены, разделяющей перекрытие. Может быть больше чем одна перегораживающая помещение стена. Например, один объемный блок может быть предварительно изготовлен с балконом или перекрытием балкона на одной стороне и с пространством коридора или помещением технического и коммунального обслуживания или перекрытием для них с другой стороны. Дверь, ведущую из каюты судна в коридор или на балкон, обычно выполняют в стене, разделяющей помещение.
Перекрытие объемного блока, которое предназначено для того, чтобы быть перекрытием балкона, или коридора, или другого наружного пространства, может быть изготовлено как самонесущая, выступающая часть без поддерживающих конструкций. Как правило, направление внутреннего слоя ячеистой панели таким образом выполняют главным образом перпендикулярно по сравнению с направлением стены, разделяющей упомянутое помещение. Таким образом, например, часть ячеистой панели, служащая в качестве перекрытия балкона, не требует поддерживающих балок или других определенных несущих конструкций, таких как стены, поддерживающие их снизу. Направление ячеек в стенах объемного блока обычно является главным образом вертикальным для достижения максимальной вертикальной прочности. Направления ячеек также могут варьироваться в некоторых частях стен, перекрытия или потолка.
В одном варианте осуществления изобретения перекрытие одного объемного блока состоит из конструкции одной сплошной ячеистой панели. Таким образом, достигнута простая и особенно крепкая конструкция. Такая ячеистая панель перекрытия может быть изготовлена во многих различных формах, но перекрытие объемного блока обычно является продольным в своей форме, по меньшей мере главным образом прямоугольным. Более короткая сторона такого прямоугольника, формирующего перекрытие объемного блока, имеет протяженность, являющуюся шириной объемного блока, которая варьируется обычно между 1-5 м, или между 1,5-4 м, или 2-3 м. Протяженность более длинной стороны такого прямоугольника, являющаяся длиной объемного блока, варьируется обычно между 3-15 м, или между 4-12 м, 5-10 м, 5-12 м, 6-10 м, 6-12 м или 6-8 м. Высота одного объемного блока обычно является такой, что она является подходящей для использования человеком для проживания, и обычно составляет 2-3 м.
В одном варианте осуществления изобретения горизонтальные элементы объемных блоков, то есть элементы потолка или перекрытия, прикреплены так, что нет никакого горизонтального элемента перекрытия или потолка между двумя совмещаемыми вертикальными стеновыми элементами. Другими словами, потолок и/или перекрытие объемного блока таким образом прикреплены к вертикальным сторонам несущих стен. Поэтому элементы потолка и перекрытия могут быть соединены с внутренними поверхностями вертикальных стеновых элементов, например, посредством скрепления болтами или при помощи сварки. Таким образом, элемент перекрытия не должен нести вес объемных блоков, расположенных над ним. С помощью такого решения акустические и тепловые мосты не будут формироваться в вертикальных стенах в местоположении элемента перекрытия.
В одном варианте осуществления изобретения два или больше объемных блоков соединены относительно друг друга по существу на одном и том же горизонтальном уровне, так что более короткие стороны главным образом прямоугольных ячеистых панелей перекрытия упомянутых объемных блоков находятся напротив друг друга и прикреплены друг к другу, а более длинные стороны установлены так, что каждая является продолжением других, формируя одну сплошную длинную сторону. Ячеистые панели перекрытий двух присоединенных объемных блоков вместе формируют конструкцию междуэтажного перекрытия, более длинная сторона которого составляет удвоенную более длинную сторону перекрытия одного объемного блока. Например, когда они установлены на судне, ячеистые панели перекрытий двух объемных блоков, соединенных упомянутым способом, могут формировать конструкцию междуэтажного перекрытия, которая продолжается от первого края судна до второго края судна, то есть от одного борта судна до другого борта судна. Соответственно, два, три или больше объемных блока могут быть выполнены рядом друг с другом так, чтобы длинные стороны их ячеистых панелей перекрытий были напротив друг друга и прикреплены друг к другу. Таким образом формируют конструкцию междуэтажного перекрытия, которая может продолжаться от первого края судна до второго края. Ячеистые панели перекрытий объемных блоков, выполняемых по существу на одном и том же горизонтальном уровне рядом друг с другом или последовательно, могут таким образом заместить всю палубу или часть палубы судна.
Борт судна или наружную стену сооружения можно непосредственно образовывать из наружной стены объемных блоков. Ячеистые панели наружных стен смежных объемных блоков присоединяют друг к другу, например, при помощи сварки. На швы также могут быть прикреплены планки, например, при помощи сварки или клея.
По меньшей мере те конструкции объемного блока, которые предназначены для того, чтобы быть наружными поверхностями, например перекрытие балкона и наружная поверхность наружной стены, могут быть изготовлены из листа из нержавеющей стали или кислотоупорной стали, или они могут быть покрыты таким материалом. При помощи этого способа улучшается коррозионная стойкость. Благоприятно, что по меньшей мере наружные поверхности ячеистой панели или ячеистая панель перекрытия, которая является, например, поверхностной плитой стороны, открытой для воздействия наружного воздуха, представляют собой нержавеющую или кислотоупорную сталь. Когда ячейки изготовлены из нержавеющей или кислотоупорной стали, они не требуют ухода и сохраняются значительно дольше, чем при других решениях.
Средство для прикрепления изоляционного материала может быть прикреплено к поверхностной плите ячеистой панели, предназначенной для того, чтобы быть наружной поверхностью объемного блока. Например, шпильки, на которых может быть помещена плита изоляционного материала, можно приваривать к этой поверхностной плите. Например, в здании в соответствии с изобретением, например, оштукатуривание или другое покрытие может быть выполнено на плите из изоляционного материала. При таком способе наружную стену изготавливают, как требуется в отношении внешнего вида и свойств, например, таких как устойчивость к атмосферному воздействию.
В одном варианте осуществления изобретения изоляционный материал, такой как задуваемая вата (blow wool), может быть размещен внутри ячеистой панели, которая формирует стену, перекрытие или потолок объемного блока, в пространстве между ее внутренним слоем и поверхностными плитами. Таким образом, тепловая и звуковая изоляция улучшается. Конструкция ячеистых панелей может быть даже полностью заполнена изоляционным материалом.
В одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере два несущих объемных блока с конструкцией ячеистых панелей присоединены друг к другу в вертикальном направлении посредством первого закрепляющего средства. Это означает, что они жестко соединены друг с другом так, чтобы не требовалось никакого уровня несущего перекрытия, такого как палуба судна.
В варианте осуществления изобретения совмещаемые объемные блоки являются подобными по меньшей мере в их внешних размерах. В этом случае совмещаемые объемные блоки могут быть установлены в выравнивании так, чтобы нижний край стен верхнего объемного блока размещался напротив верхних краев стен нижнего объемного блока. Таким образом, несущие стены с конструкцией ячеистых панелей находятся в выравнивании, и достигается конструкция с хорошей грузоподъемностью в вертикальном направлении.
В варианте осуществления изобретения первое закрепляющее средство содержит соединительный профиль, имеющий первый профильный элемент, который хорошо соответствует верхнему краю стены нижнего объемного блока, и второй профильный элемент, который хорошо соответствует нижнему краю стены верхнего объемного блока, причем эти стены подлежат установке в выравнивании, а также элемент, соединяющий первый и второй профильные элементы. Профильные элементы, которые хорошо соответствуют стенам, такие как U-образный профиль, легко изготавливать так, чтобы присоединение было устойчивым, но в то же самое время так, чтобы было легко прикреплять к ним стены.
В одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере два упомянутых объемных блока присоединены друг к другу в вертикальном направлении посредством второго закрепляющего средства. Благодаря такому способу даже примыкающие высокие башни, образованные из объемных блоков, делаются прочными.
В одном варианте осуществления изобретения второе закрепляющее средство содержит соединительный профиль, имеющий профильные элементы, которые хорошо соответствуют верхним краям и/или нижним краям стен объемных блоков, подлежащих установке смежно друг с другом, а также элемент, соединяющий эти профильные элементы. Такие профильные элементы, которые хорошо соответствуют стенам, такие как U-образный профиль, являются легкими для изготовления таким образом, чтобы присоединение было устойчивым, но гибким, в случае необходимости. В то же самое время упомянутые профильные элементы легко изготавливать так, чтобы стены объемных блоков можно было легко прикреплять к соединительному профилю. Например, упомянутый U-образный профиль может быть выполнен слегка открывающимся к концам ветвей U-образного профильного элемента.
Вышеупомянутые соединительные профили могут быть изготовлены из некоторого подходящего материала, такого как сталь, таким образом, чтобы они были слегка гибкими. При таком способе даже высокие системы помещений могут достигать лучшего сопротивления вибрации и изгибу. На судах, например, при высоком волнении корпус судна может изгибаться на несколько сантиметров. В этом случае основную часть напряжения, вызываемого изгибом, могут нести соединительные детали между объемными блоками в соответствии с изобретением. Вышеупомянутые соединительные профили, которые являются первым и вторым закрепляющими средствами, могут легко быть изготовлены, как одна и та же деталь, например, при помощи сварки нескольких соединительных профилей вместе. Таким образом, установка облегчается, а присоединение становится долговременным. Соединительный профиль в соответствии с изобретением может быть изготовлен из стали, имеющей толщину, например, 2-4 мм и длину, равную приблизительно длине одного объемного блока, которая составляет, например, 5-12 м.
Типичный соединительный профиль в соответствии с изобретением предназначен для жесткого соединения двух или нескольких объемных блоков друг с другом. Соединительный профиль содержит
- два открытых вниз первых профильных элемента для верхних краев стен двух нижних объемных блоков, и
- два открытых вверх вторых профильных элемента для нижних краев стен двух верхних объемных блоков, а также
- элемент, соединяющий первые и вторые профильные элементы.
Соединение между объемными блоками в соответствии с изобретением дополнительно содержит вышеупомянутый соединительный профиль в соответствии с изобретением, а также стены, изготовленные из ячеистой панели и присоединенные к соединительному профилю. Кроме того, соединение между объемными блоками в соответствии с изобретением содержит одну или больше изолирующих плит, таких как изолирующий мат, например керамический мат. Изолирующую плиту или мат обычно размещают между соединительным профилем и нижней и верхней стенами, которые соединяют с помощью соединительного профиля, внутри первой и второй моделей. Эта изолирующая плита может состоять из нескольких отдельных деталей.
Соединительная деталь между объемными блоками в соответствии с вариантом осуществления используется для соединения четырех объемных блоков вместе. В этом случае соединительная деталь содержит
- две нижние стены объемного блока, изготовленные из ячеистой панели,
- две верхние стены объемного блока, изготовленные из ячеистой панели, и
- соединительный профиль, содержащий два открытых вниз первых профильных элемента, находящихся на расстоянии друг от друга в горизонтальном направлении, и два открытых вверх вторых профильных элемента, находящихся на расстоянии друг от друга в горизонтальном направлении, а также элемент, соединяющий первые и вторые профильные элементы.
Кроме того, этот вариант осуществления дополнительно имеет одну или больше первых изолирующих плит, которые размещены между соединительным профилем и нижними и верхними стенами, подлежащими присоединению с помощью соединительного профиля, внутри первых и вторых профильных элементов.
В варианте осуществления изобретения соединительный профиль дополнительно содержит открытый вверх третий профильный элемент, который размещен между упомянутыми двумя первыми профильными элементами. Вторая изолирующая плита обычно установлена внутри третьего профильного элемента. Как правило, вторая изолирующая плита состоит из плиты из минеральной ваты или подобного материала, которая размещена главным образом параллельно плоскости стен объемных блоков, соединенных с соединительным профилем. Нижний край второй изолирующей плиты размещен внутри третьего профильного элемента.
В типичном способе конструирования системы помещений в соответствии с изобретением один или больше несущих предварительно изготовленных объемных блоков устанавливают в местоположении установки. Таким образом, объемные блоки имеют по меньшей мере потолок, перекрытие и по меньшей мере две стены, которые изготовлены по меньшей мере главным образом из ячеистой панели. Местоположением установки может быть, например, судно или жилой многоквартирный дом. Способ содержит по меньшей мере следующие этапы.
- Сооружение несущего первого этажа системы помещений посредством установки по меньшей мере одного несущего предварительно изготовленного объемного блока на несущей поверхности местоположения установки. Несущая поверхность местоположения установки относится, например, к нижней или главной палубе судна или к несущему надподвальному перекрытию здания, которое несет конструируемая система помещений требуемого размера.
- Сооружение второго этажа системы помещений посредством установки по меньшей мере одного несущего предварительно изготовленного объемного блока на несущем первом этаже. Объемные блоки в соответствии с изобретением несут сами себя и не нуждаются в определенных поддерживающих конструкциях.
- Присоединение совмещаемых объемных блоков друг к другу посредством соединительной детали согласно изобретению. Соединительная деталь содержит соединительный профиль, имеющий соответствующие профильные элементы, на который устанавливают и прикрепляют верхний край стены нижнего объемного блока и нижний край верхнего объемного блока в выравнивании с ним.
Вариант осуществления способа в соответствии с изобретением дополнительно содержит следующие этапы.
- Сооружение требуемого количества несущих этажей для системы помещений посредством установки по меньшей мере одного несущего предварительно изготовленного объемного блока на предыдущем несущем этаже.
- Присоединение каждого этажа неизменно к предыдущему этажу посредством присоединения совмещаемых объемных блоков друг к другу с помощью упомянутой присоединительной детали в соответствии с изобретением.
Вариант осуществления способа в соответствии с изобретением дополнительно содержит следующие этапы.
- Пристраивание двух или больше объемных блоков рядом друг с другом к несущему первому этажу системы помещений.
- Таким образом, теперь имеются две нижние и две верхние стены объемного блока, который присоединяют в точке присоединения следующего этажа. Новые этажи теперь прикрепляют друг к другу с помощью соединительного профиля в соответствии с изобретением, имеющего подходящие профильные элементы для четырех стен объемного блока.
При использовании способов в соответствии с изобретением для конструирования сооружений или судов достигают экономии во времени и расходах.
Краткое описание чертежей
Изобретение более подробно описано ниже в отношении прилагаемых схематических чертежей, на которых
фиг.1 изображает объемный блок в соответствии с изобретением,
фиг.2 изображает систему помещений в соответствии с изобретением,
фиг.3 изображает вид в разрезе части системы помещений в соответствии с изобретением,
фиг.4 изображает соединение в соответствии с изобретением,
фиг.5 изображает другое соединение в соответствии с изобретением,
фиг.6 изображает соединительный профиль в соответствии с изобретением, и
фиг.7 изображает конструкцию ячеистой панели.
Подробное описание примеров на чертежах
Для ясности некоторые соответствующие части имеют одинаковые ссылочные позиции. Дополнительно для ясности некоторые размеры на чертежах искажены.
Фиг.1 изображает объемный блок 1 в соответствии с изобретением. Объемный блок 1 имеет панель 2 перекрытия, потолок 24, панели 3a и 3b боковых стен, наружные стеновые панели 4, стеновые панели 5 коридора и другую стеновую панель 6 коридора, которые изготовлены из ячеистой панели из стали. Стеновые панели 3, 4 и 5 и потолок 24 ограничивают пространство над панелью 2 перекрытия для помещения 7, такого как каюта судна. Внутри помещения пунктирными линиями показана ванная комната 8. Панель 2 перекрытия продолжается по обе стороны от наружной стены 4 и стен 5 и 6 коридора. Внешние части перекрытия помещения 7 формируют перекрытие 9 балкона, перекрытие 10 коридора и перекрытие 11 помещения технического и коммунального обслуживания. Перекрытие 9 балкона и наружная стеновая панель 4 покрыты нержавеющей сталью для улучшения их устойчивости к атмосферному воздействию. Перекрытие 2 объемного блока 1 на фиг.1 состоит из одной сплошной конструкции ячеистой панели.
Принципиальный вид типичной конструкции ячеистой панели показан на фиг.7. Ячеистая панель содержит поверхностные плиты 12a и 12b. Изогнутый продольный стальной материал прикреплен между поверхностными плитами для формирования внутреннего слоя 13. Внутренний слой 13 приварен, например с помощью лазерной сварки, к поверхностным плитам 12a и 12b. Направление ячеек ячеистой панели является направлением упомянутых изгибов. Поверхностные плиты ячеистой панели на фиг.7 формируют из нескольких деталей, сваренных с помощью лазерной сварки, в направлении внутреннего слоя, но поверхностные плиты 12a и 12b можно также формировать из одной детали с размером полной ячеистой панели.
Фиг.2 изображает систему 20 помещений в соответствии с изобретением, в которой объемные блоки 21 в соответствии с изобретением жестко скреплены вместе и которая имеет пять блоков наверху друг у друга и три блока рядом друг с другом. Первый этаж 22a сначала прикрепляют непосредственно к палубе судна или к несущей опорной плите здания. Затем второй этаж 22b возводят непосредственно и только на первом этаже 22a. Третий этаж 22c, со своей стороны, возводят на втором этаже 22b, четвертый этаж 22d - на третьем этаже 22c, а пятый этаж 22e - на четвертом этаже 22d. Благодаря ее конструкции ячеистых панелей система 20 помещений представляет собой самонесущую конструкцию. В случае, если система 20 помещений является жилым многоквартирным домом, на ней можно устанавливать настил крыши или кровельное покрытие здания. В случае, если система 20 помещений является отделением кают судна, на ней можно устанавливать, например, открытую палубу или подобное сооружение. Каждый объемный блок 21 имеет балкон 9, парапетные ограждения которых на чертежах не показаны. Каждый объемный блок 21 имеет дверь 56 и окно 57, образованные в наружной стене 55.
На фиг.2 объемные блоки 21 в системе 20 помещений по меньшей мере почти идентичны в их конфигурации. В этом случае совмещаемые объемные блоки присоединяют в выравнивании так, чтобы нижний край стен верхнего объемного блока всегда был установлен напротив верхних краев стен нижнего объемного блока. Присоединение объемных блоков друг к другу будет описано более подробно со ссылкой на фиг.3-6.
Фиг.3 изображает поперечное сечение небольшой части системы 20 помещений на фиг.2. Она изображает поперечное сечение помещения 7, ограниченного потолком 24, боковыми стенами 3a и 3b, а также перекрытием 2. Рядом с ним имеются боковая стена 3b', потолок 24' и перекрытие 2' другого объемного блока. На чертеже показано, как перекрытие 2 прикреплено к стенам 3a и 3b при помощи приваривания L-образной планки 25 к обеим стенам 3a и 3b и к перекрытию 2. Потолок 24 прикреплен к стенам 3a и 3b через U-образный профиль 26. Эти способы прикрепления не представляют собой определенную цель изобретения и они могут быть изменены в соответствии с необходимостью. Основная идея состоит в том, что прикрепления между различными ячеистыми панелями являются достаточно надежными для объемного блока, чтобы удерживать вместе его несущую конструкцию. На фиг.3, чтобы гарантировать лучшую вертикальную несущую способность, элементы потолка и перекрытия прикреплены так, что между двумя совмещаемыми вертикальными стеновыми элементами нет никакого горизонтального элемента перекрытия или потолка. Другими словами, потолок 24 и перекрытие 3 прикреплены к вертикальным сторонам несущих стен 3a и 3b. Изолирующий материал 28, такой как плита из минеральной ваты, прикреплен под перекрытием 2 для звуковой и тепловой изоляции. Соединительный профиль 27 в соответствии с изобретением установлен на примыкающих боковых стенах 3a и 3b. Один соединительный профиль 27 в соответствии с изобретением показан увеличенным на фиг.4.
Фиг.4 изображает точку присоединения четырех объемных блоков 1a, 1b, 1c и 1d. Там можно увидеть верхние части стен 31a и 31c, а также потолки 32a и 32c объемных блоков 1a и 1c. Также можно увидеть нижние части стен 31b и 31d, а также перекрытия 32b и 32d объемных блоков 1b и 1d. Кроме того, можно увидеть U-образные профили 33a-33d, посредством которых перекрытия и потолки прикреплены к стенам. В соединительном профиле 27 образован U-образный профиль для каждой из четырех стен 31, предназначенных для соединения вместе с помощью соединительного профиля. Закрепляющие средства 34a-34d соединены с U-образным профилем 35. Интервал А между смежными объемными блоками определяется посредством U-образного профиля 35. Интервал А может быть равен, например, 25-50 мм, тогда как толщина стен 31a-31d может составлять, например, 30-60 мм. В U-образном профиле 35 может быть размещена изолирующая плита 58. Керамический мат 36a-36d или некоторый другой подходящим образом тонкий тепло- и звукоизолирующий материал размещен между концами U-образных профилей 34 и стенами 31. Остающееся между перекрытиями и потолками пустое пространство, например пространство 50, которое остается между перекрытием 32b верхнего объемного блока и потолком 32a нижнего объемного блока, можно использовать посредством устанавливания там технических сооружений, таких как трубопровод и электропроводка и т.д.
Фиг.5 изображает альтернативный вариант осуществления соединительного профиля 27 на фиг.4. Соединительный профиль 37 состоит из двух элементов 37a и 37b, которые могут быть прикреплены друг к другу до установки, например, при помощи сварки. Предназначенные для стен 31a-31d профильные элементы соединительного профиля 37 отличаются по их конфигурации от профильных элементов, представленных на фиг.4. Фиг.5 изображает, как концы 38a-38d упомянутых профильных элементов 37a и 37b для стен изогнуты в сторону от профильных элементов 37a и 37b. Таким образом, стену 31 легче устанавливать в соединительный профиль 37. Легкая установка является важной, поскольку иногда модули помещений устанавливают в довольно узких и неудобных пространствах. Между профильными элементами 37a и 37b и концами стен 31a-31d размещен керамический мат 36a-36d. В середине соединительного профиля 37 имеется элемент 39, который служит как принуждающий элемент для соединительной детали. Во время установки диагональная нижняя поверхность 45 элемента 39 направляет нижние стены 31a и 31c к их надлежащим местоположениям, то есть к нижней части профильных элементов 37a. Во время установки диагональная верхняя поверхность 44 элемента 39 направляет верхние стены 31b и 31d к их надлежащим местоположениям, то есть к нижней части профильных элементов 37b. При таком способе профильный элемент и размер элемента 39 определяют расстояние примыкающих стен соединения, например стен 31a и 31c, друг от друга.
Фиг.6 изображает один альтернативный вариант для соединительного профиля 40 в соответствии с изобретением. Соединительный профиль 40 имеет профильные элементы U-образного профиля 34 для устанавливания и прикрепления стен, а также профильный элемент U-образного профиля 35 для определения интервала между примыкающими объемными блоками. В U-образный профиль 35 может быть помещена изолирующая плита. Отверстия 41 образованы в перекрывающихся рядах в вертикальных частях U-образного профиля 35 на расстоянии всего соединительного профиля. Назначение этих так называемых "термоотверстий" заключается в замедлении тепловой и звуковой проводимости в вертикальном направлении в металлическом соединительном профиле 40.
На чертежах показан только один преимущественный вариант осуществления изобретения. Ввиду основной идеи изобретения фигуры отдельно не показывают материалы, не относящиеся к данному случаю, которые по существу являются известными или очевидными для специалистов в данной области техники. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что изобретение не ограничено исключительно описанными выше примерами, но что изобретение может изменяться в пределах объема охраны формулы изобретения, представленной ниже. Зависимые пункты формулы изобретения представляют некоторые возможные варианты осуществления изобретения, и они также не должны рассматриваться как ограничивающие пределы объема охраны изобретения.