ТРАНСФОРМИРУЕМОЕ СБОРНОЕ ЗДАНИЕ КУЛЬТУРНО-ДОСУГОВОГО УЧРЕЖДЕНИЯ
TRANSFORMABLE COLLAPSIBLE BUILDING OF CULTURAL ENTERTAINMENT ESTABLISHMENT

Изобретение «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» относится к области строительства и может быть использовано при сооружении легких сборно-разборных трансформируемых, преимущественно из плоскости в пространство, зданий, в частности культурно-досуговых учреждений
Известна комплектно-блочная модульная очистная станция, выполненная из модульных несущих элементов, наружных и внутренних стен и перекрытий, соединительных элементов и вентиляции, обособленными технологическими и служебными помещениями промышленного здания (см. патент РФ №2343122, МПК C01F 9/14, опубликовано 10.01.2009).
Недостатком известного комплектно-блочного модульного сооружения является высокая себестоимость, энергоемкость и материалоемкость, высокая сложность и трудоемкость монтажа-демонтажа, отсутствие вариабельности, отсутствие трансформируемости сооружения.
Данный недостаток обусловлен также тем, что каждый блок-модуль, в силу своей специфичности, имеет большой вес, материалоемкость, не трансформируется и требует для транспортировки очень сложные транспортные средства высокой грузоподъемности. При монтаже исключается вариабельность из-за большого веса, требующего дорогих геофизических изысканий для такого объекта.
Известен блок-контейнер, содержащий раму основания и раму потолка, выполненные из несущих профилей, соединенные между собой угловыми стойками (см. заявку на изобретение №92001631/03, МПК Е04В 1/348, 1/343, опубл. 1998 г.).
Недостатком известного технического решения является низкая прочность, а также низкие технические и эксплуатационные возможности.
Данный недостаток обусловлен тем, что рамы основания и потолочного перекрытия выполнены недостаточно жесткими, а также не содержат утеплителя и деревосодержащих покрытий и имеют низкую надежность сборности и вариабельности возводимых сооружений.
Известно принятое за прототип трансформируемое сборное здание (см. Патент на изобретение №2035556, МПК Е04В 1/343, Е04Н 1/02, опубликовано 20.12.2000), содержащее перекрытия и покрытия соединительные крепежные элементы и тепло-  звукоизоляцию, модульные несущие элементы наружных и внутренних стен, образованные из вертикально установленных модульных несущих элементов, имеющих форму корытообразных тонкостенных скорлуп из стеклофибробетона.
Недостатком известного технического решения является низкая прочность, сложность изготовления и большая трудоемкость монтажа, низкая надежность сборности и вариабельности возводимых сооружений.
Данный недостаток обусловлен тем, что изготовление и монтаж известного блок-модуля сложен в изготовлении, поскольку рама крыши, выполнена трансформируемой при помощи шарнирного соединения одной из сторон рамы крыши с соответствующей стороной рамы потолка, что не обеспечивает жесткости и долговечности из-за отсутствия дополнительных элементов жесткости, надежности, сборности и вариабельности возводимых сооружений.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение области применения, повышение эксплуатационных и технических качеств, прочности и надежности, снижение трудоемкости монтажа зданий, получаемых на основе трансформируемых из плоскости в пространство объемных модулей.
Техническим результатом заявляемого изобретения «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» является снижение трудоемкости монтажа-демонтажа трансформируемого здания, повышение эксплуатационных и технических качеств, надежности сборности и вариабельности возводимого сооружения, а также быстрой сборки, трансформации и переноса здания в другое место.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном трансформируемом сборном здании культурно-досугового учреждения, содержащем модули и теплоизоляцию, согласно изобретению оно состоит из установленных на фундамент множества состыкованных в определенном порядке, связанных друг с другом и покрытых единой кровлей трансформируемых объемных блок-модулей, каждый из которых выполнен в виде имеющего прямоугольный каркас основания и потолочного перекрытия, соединенных с возможностью разъема с угловыми вертикальными стойками и связанных со стеновым ограждением, установленным на одной и более сторонах прямоугольного каркаса основания, при этом угловые вертикальные стойки состыкованных сторон трансформируемых объемных блок-модулей жестко связываются между собой крепежными элементами и покрываются теплоизоляцией, а при стыковке трансформируемых объемных блок-модулей образуются зрительный зал, вестибюль с гардеробом, тамбуры, холл, служебные и инженерно- технические помещения, причем трансформируемые объемные блок-модули, образующие зрительный зал, имеют при одинаковой ширине потолочного перекрытия и прямоугольного каркаса основания бόльшую длину потолочного перекрытия, прямоугольного каркаса основания и высоту вертикальных стоек, чем длина потолочного перекрытия, прямоугольного каркаса основания и высота вертикальных стоек трансформируемых объемных блок-модулей тамбуров, холла, вестибюля с гардеробом, служебных и инженерно-технических помещений, в качестве фундамента используется подготовленный ленточный фундамент с промежуточными линейными опорами под каждый прямоугольный каркас основания каждого трансформируемого объемного блок-модуля, в качестве фундамента могут использоваться бетонные плиты, в качестве теплоизоляции используются монтажная пена, полиуретан и уплотняющие резиновые нащельники, в качестве крепежных элементов используется болтовое соединение, выполненное в виде болта, двух шайб, представляющих собой зажимные пластины, одна из которых жестко связана сваркой с головкой болта, гайки, при этом на внутренней стороне каждой контактирующей со стороной угловой вертикальной стойкой зажимной пластиный наносятся электросваркой точечные бобышки, стеновое ограждение выполнено с окнами и дверями, стеновое ограждение и потолочное перекрытие выполнены с электрокоммуникациями, вытяжной и приточной вентиляцией, причем жестко связанные между собой угловые вертикальные стойки состыкованных торцевых и боковых сторон трансформируемых объемных блок-модулей и места стыковки потолочного перекрытия, покрытые теплоизоляцией, с лицевой стороны закрываются гнутым профилем под цвет стен и потолочного перекрытия соответственно.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
В отличие от аналога и прототипа использование в предлагаемом изобретении совокупности признаков в виде того, что заявляемое трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения состоит из установленных на фундамент множества состыкованных в определенном порядке, связанных друг с другом и покрытых единой кровлей трансформируемых объемных блок-модулей, каждый из которых выполнен в виде имеющего прямоугольный каркас, основания и потолочного перекрытия, соединенных с возможностью разъема с угловыми вертикальными стойками и связанных со стеновым ограждением, установленным на одной и более сторонах прямоугольного каркаса основания, приводит к снижению трудоемкости монтажа, демонтажа трансформируемого сборного здания культурно-досугового учреждения, а также к повышению надежности сборности и вариабельности возводимого сооружения, быстрой трансформации и переноса здания в другое место. С учетом того, что угловые вертикальные стойки состыкованных сторон трансформируемых объемных блок-модулей жестко связываются между собой крепежными элементами и покрываются теплоизоляцией, а при стыковке трансформируемых объемных блок-модулей образуются зрительный зал, вестибюль с гардеробом, тамбуры, холл, служебные и инженерно-технические помещения, что  значительно повышает эксплуатационные и технические качества, а также повышает надежность сборности и вариабельности возводимого сооружения. С учетом того, что трансформируемые объемные блок-модули, образующие зрительный зал, имеют при одинаковой ширине потолочного перекрытия и прямоугольного каркаса основания бόольшую длину потолочного перекрытия, прямоугольного каркаса основания и высоту вертикальных стоек, чем длина потолочного перекрытия, прямоугольного каркаса основания и высота вертикальных стоек трансформируемых объемных блок-модулей тамбуров, холла, вестибюля с гардеробом, служебных и инженерно-технических помещений, что абсолютно не влияет на монтаж здание и тем не менее позволяет эксплуатировать зрительный зал со сценой с высокими эксплуатационными возможностями, а также высокими техническими качествами, используя новейшую технику освещения и усиления звука, создавая зрителям и артистам эффект высокой комфортности, повышая в далеких провинциях у зрителей чувства самосовершенства и отсутствия закомплексованности от дальности и периферийности их местонахождения. Использование в качестве фундамента, быстро подготовленного, легко изымаемого при демонтаже и трансформации здания, простого по конструкции ленточного фундамента с промежуточными линейными опорами или бетонных плит под каждый прямоугольный каркас основания каждого трансформируемого объемного блок-модуля трансформируемого сборного здания культурно-досугового учреждения, в совокупности признаков, также повышает вариабельность подготовки фундаментов под трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения с учетом сезонности его возведения, отдаленности от транспортных магистралей и т.д. При этом использование в качестве теплоизоляции доступных и недорогих материалов в виде монтажной пены, полиуретана и уплотняющих резиновых нащельников также ускоряет процесс монтажа демонтажа и снижает трудоемкость, использование в качестве крепежных элементов болтового соединения, выполненного в виде болта, двух шайб, представляющих собой зажимные пластины, одна из которых жестко связана сваркой с головкой болта, гайки, при этом на внутренней стороне каждой контактирующей со стороной угловой вертикальной стойкой зажимной пластины наносятся электросваркой точечные бобышки, что не только повышает надежность связей угловых вертикальных стоек, но и ускоряет процесс их сборки и, в целом, процесс монтажа. Использование в заявляемом изобретении именно такой зависимости свойств, как выполнение потолочного перекрытия и стенового ограждения с электрокоммуникациями, вытяжной и приточной вентиляцией, и выполнение стенового ограждения с окнами и дверями, позволяет не только повысить эксплуатационные и технические качества, а также вариабельность возводимых сооружений. Наличие жестких связей между собой угловых вертикальных стоек, состыкованных торцевых и боковых сторон трансформируемых объемных блок-модулей и мест стыковки потолочного перекрытия, покрытых теплоизоляцией, которые с лицевой стороны закрываются гнутым профилем под цвет стен, и потолочного перекрытия, соответственно, не только исключает доступ холодного воздуха, но и создает дополнительный эффект в виде современного дизайна простого и легкого повышающего настроение, обеспечивающего полное расслабление во время концерта или кино, повышающего жизненный тонус трудящихся, и одновременно повышает эксплуатационные и технические качества возведенного здания культурно-досугового учреждения.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения», позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного технического решения. По имеющимся у заявителя сведениям совокупность существенных признаков заявляемого изобретения «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» критерию "новизна". Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных, по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, отличительных признаков в заявляемом изобретении «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения», изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» соответствует критерию "новизна".
Для проверки соответствия заявляемого изобретения «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» критерию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить совокупность признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения». Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» соответствует критерию "изобретательский уровень".
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании в заявленном изобретении «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» совокупности условий в том виде, как заявляемое изобретение «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» охарактеризовано в формуле изобретения, т.е. подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанного в заявке примера конкретного выполнения. Конструктивные элементы, воплощающие заявленное изобретение «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» при его осуществлении, способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно снижение трудоемкости монтажа зданий, повышение надежности эксплуатационных и технических качеств, сборности и вариабельности возводимых сооружений, следовательно, заявленное изобретение «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» соответствует критерию "промышленная применимость".
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения», может быть многократно использована в технологически нетрудоемком и очень быстром процессе строительства трансформируемых сборных зданий культурно-досуговых учреждений с получением технического результата, заключающегося в снижении трудоемкости монтажа зданий, повышении эксплуатационных и технических качеств, надежности сборности и вариабельности возводимых сооружений, а также, при необходимости, быстрой трансформации (переносе здания), что позволяет экономически выгодно, быстро и возводить сооружения в отдаленной от промышленных центров регионах.
Сущность заявляемого изобретения «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» поясняется примером конкретного выполнения и чертежами, где:
- на фиг.1 изображена схема ленточного фундамента трансформируемого сборного здания культурно-досугового учреждения с промежуточными линейными опорами под каждое основание трансформируемого объемного блок-модуля;
- на фиг.2 изображена схема смонтированных трансформируемых объемных блок-модулей;
- на фиг.3 изображена планировка внутренних помещений трансформируемого сборного здания культурно-досугового учреждения;
- на фиг.4 изображена верхняя часть угловой вертикальной стойки;
- на фиг.5 изображена нижняя часть угловой вертикальной стойки;
- на фиг.6 изображена термоизоляция стыков потолочных перекрытий смонтированных трансформируемых объемных блок-модулей;
- на фиг.7 изображена термоизоляция стыков связанных угловых вертикальных стоек, смонтированных трансформируемых объемных блок-модулей;
- на фиг.8 изображена термоизоляция стыков прямоугольных каркасов оснований смонтированных трансформируемых объемных блок-модулей;
- на фиг.9 изображена стыковка угловых вертикальных стоек в верхней части смонтированных трансформируемых объемных блок-модулей;
- на фиг.10 изображены состыкованные угловые вертикальные стойки в верхней и в нижней части смонтированных трансформируемых объемных блок-модулей;
- на фиг.11 изображена стыковка угловых вертикальных стоек в нижней части смонтированных трансформируемых объемных блок-модулей;
- на фиг.12 изображен разрез трансформируемого сборного здания культурно-досугового учреждения, закрытого кровлей и отображающего высоту и длину смонтированных трансформируемых объемных блок-модулей, из которых выполнен зрительный зал, вестибюль с раздевалкой, холл и т.д.;
- на фиг.13 изображено трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения, вид по стрелке «А»;
- на фиг.14 изображена угловая вертикальная стойка, в разрезе с полосовым утеплителем - полиуретаном.
1
2
Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения состоит из предварительно подготовленного ленточного фундамента 1, который выполнен с промежуточными продольными линейными опорами 2 и с промежуточными поперечными (торцевыми) линейными опорами 3 под каждый выполненный прямоугольный каркас 4 основания 5. На предварительно подготовленный ленточный фундамент 1, выполненный с промежуточными продольными линейными опорами 2 и с промежуточными поперечными линейными опорами 3 с образованием своеобразных гнезд (фиг.1), устанавливается три ряда трансформируемых объемных блок-модулей 6, 7, 8 с различной длиной прямоугольного каркаса 4 основания 5 и два трансформируемых объемных блок-модуля 9, являющихся тамбурами. Трансформируемые объемные блок-модули 6, 7, 8 стыкуются в каждом ряду между собой. Каждый из трансформируемых объемных блок-модулей 6, 7, 8, 9 выполнен в виде имеющего прямоугольный каркас 4 основания 5, связанного с возможностью разъема, с угловыми вертикальными стойками 10 в их нижней части 11 (фиг.4), причем угловые вертикальные стойки 10 в своей верхней части 12 (фиг.5) связаны с возможностью разъема с потолочным перекрытием 13. Угловые вертикальные стойки 10 состыкованных торцевых и боковых сторон трансформируемых объемных блок-модулей 6, 7, 8, 9 жестко связываются между собой крепежными элементами (фиг.7), в качестве которых используют болтовое соединение 14 и покрываются с внутренней стороны теплоизоляцией, в качестве которой применяют полосовой полиуретан 15 (фиг.14), щели между связанными сторонами угловых вертикальных стоек 10 запениваются монтажной пеной 16 и закрываются уплотняющими резиновыми нащельниками 17. При стыковке трансформируемых объемных блок-модулей 6 на прямоугольный каркас 4 основания 5, соединенного с возможностью разъема, с угловыми вертикальными стойками 10, связанными с потолочным перекрытием 13, с торцевых сторон устанавливается стеновое ограждение 18, выполненное с окнами 19, дверями 20 (фиг.2), электрокоммуникациями, вытяжной и приточной вентиляцией (на схеме не показаны), состоящей из секций в виде стеновых панелей типа «сэндвич». В первом и последнем в ряду трансформируемых объемных блок-модулях 6 стеновое ограждение 18 устанавливается с трех сторон, т.е. с двух торцевых сторон и с одной боковой стороны. При стыковке трансформируемых объемных блок-модулей 7 на прямоугольный каркас 4 основания 5, соединенного с возможностью разъема, с угловыми вертикальными стойками 10, связанными с потолочным перекрытием 13, устанавливается с торцевых сторон стеновое ограждение 18, выполненное с электрокоммуникациями, вытяжной и приточной вентиляцией (не показано), состоящей из секций в виде стеновых панелей типа «сэндвич». В первом и последнем в ряду трансформируемых объемных блок-модуляей 7 стеновое ограждение 18 устанавливается с трех сторон, т.е. с двух торцевых сторон и с одной боковой стороны. При стыковке трансформируемых объемных блок-модулей 8 на прямоугольный каркас 4 основания 5, соединенного с возможностью разъема, с угловыми вертикальными стойками 10, связанными с потолочным перекрытием 13, устанавливается с торцевых сторон стеновое ограждение 18, выполненное с окнами 19, дверями 20, электрокоммуникациями, вытяжной и приточной вентиляцией (на схеме не показаны), состоящей из секций в виде стеновых панелей типа «сэндвич». В первом и в последнем в ряду трансформируемых объемных блок-модулях 7 стеновое ограждение 18 устанавливается с трех сторон, т.е. с двух торцевых сторон и с одной боковой стороны. Таким образом, в зависимости от характера помещения в заявленном сборном здании, стеновое ограждение 18 может быть установлено на двух торцевых сторонах прямоугольного каркаса 4 основания 5, на одной боковой и двух торцевых сторонах прямоугольного каркаса 4 основания 5, а также двух боковых и двух торцевых сторонах прямоугольного каркаса 4 основания 5. Пространство, образованное стыковкой между собой трансформируемых объемных блок-модулей 6, 8 с помощью внутренних перегородок 21 из стеновых панелей типа «сэндвич», позволяет создать помещения определенных площадей для определенных целей, как то, вестибюль с гардеробом 22, служебные и инженерно-технические помещения 23, холл 24. Служебные и инженерно-технические помещения с помощью внутренних перегородок 21 определяют место складского помещения сцены 25. Трансформируемые объемные блок-модули 7 создают зрительный зал 26, при этом трансформируемые объемные блок-модули 7 зрительного зала 26 имеют при одинаковой ширине потолочного перекрытия 13 и прямоугольного каркаса 4 основания 5 бόльшую длину «L» потолочного перекрытия 13 и бόльшую длину прямоугольного каркаса 4 основания 5, и бόльшую высоту «Н» вертикальных стоек 10, чем соответственно длина «I» потолочного перекрытия 13 и длина «I» прямоугольного каркаса 5 основания 9, и высота «h» вертикальных стоек 10 трансформируемых объемных блок-модулей 6, 8, 9. Трансформируемые объемные блок-модули 9, являющиеся тамбурами 27, в которых стеновое ограждение 18 устанавливается с одной торцевой и двух боковых сторон и выполнено с дверями 20, электрокоммуникациями, вытяжной и приточной вентиляцией (на схеме не показаны). Служебные и инженерно-технические помещения с помощью внутренних перегородок 21 определяют места общего пользования 28 (фиг.3). Связанные друг с другом трансформируемые объемные блок-модули 6, 7, 8, 9 покрываются единой кровлей 29. Жестко связанные между собой угловые вертикальные стойки 10 состыкованных торцевых и боковых сторон трансформируемых объемных блок-модулей 6, 7, 8 и места стыковки потолочного перекрытия 13, заполненные монтажной пеной 17, с лицевой стороны, закрываются гнутым профилем 30 под цвет стен и потолочного перекрытия, соответственно. Места стыковки потолочного перекрытия 13 с наружной стороны, закрытые уплотняющими резиновыми нащельниками 17, сверху закрываются липкой гидроизоляционной лентой 31. Каждое из болтовых соединений 14, соединяющее угловые вертикальные стойки 10 состыкованные торцевыми и боковыми сторонами трансформируемых объемных блок-модулей 6, 7, 8, 9 (фиг.11), выполнено виде болта 32 двух шайб, представляющих собой зажимные пластины 33 и гайки 34. На внутреннюю сторону каждой контактирующей со стороной угловой вертикальной стойки 10 зажимной пластины 33 наносятся, например электросваркой, точечные бобышки 35, позволяющие исключить во время монтажа проворачивание зажимных пластин со стороны головки болта 32 и со стороны гайки 34, что значительно экономит время монтажа и повышает качество и надежность жесткой связи. Зажимная пластина 33 со стороны головки болта 32 жестко связана с последней посредством сварки, что также экономит время монтажа. Зажимные пластины 33 и болт 32 с гайкой 34, за исключением резьбовой части, покрыты антикоррозийной эмалью. В качестве фундамента трансформируемого сборного здания культурно-досугового учреждения могут использоваться бетонные плиты (на схеме не показаны).
Демонтаж трансформируемого сборного здания культурно-досугового учреждения производится путем снятия кровли 29 и освобождения угловых вертикальных стоек 10 от крепежных элементов. Основания 5, потолочное перекрытие 13 и угловые вертикальные стойки каждого трансформируемого объемного блок-модуля 6, 7, 8, 9, составляющих трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения трансформируются, с помощью подъемного крана на базе отечественного автомобиля «КАМАЗ», в транспортное положение, фиксируются транспортными стойками и обшивкой в виде фанерных листов. Ленточный фундамент разрезается на составляющие и погружается на спецтранспорт с помощью подъемного крана на базе отечественного автомобиля «КАМАЗ», и вывозится на место очередного монтажа трансформируемого сборного здания культурно-досугового учреждения. Оставшиеся после фундамента углубления засыпаются грунтом и заравниваются. Аналогичным образом, если в качестве фундамента использовались бетонные плиты, последние также демонтируются, погружаются на спецтранспорт с помощью подъемного крана на базе отечественного автомобиля «КАМАЗ» и вывозятся на место очередного монтажа трансформируемого сборного здания культурно-досугового учреждения. Оставшаяся после демонтажа застывшая монтажная пена утилизируется.
Применение заявляемого изобретения «Трансформируемое сборное здание культурно-досугового учреждения» позволяет снизить трудоемкости монтажа-демонтажа трансформируемого здания, повысить эксплуатационные и технические качества, надежность сборности и вариабельности возводимого сооружения, а также быстро трансформировать и переносить здания в любое другое место, повышая тем самым культурный уровень населения вахтовых поселков и труднодоступных районов сельской местности.