СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗДАНИЯ
METHOD AND SYSTEM FOR BUILDING CONSTRUCTION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к строительным системам и в частности к способам строительства зданий с помощью предварительно изготовленных элементов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
На сегодняшний день известна практика использования различных видов предварительно изготовленных элементов при возведении строительного комплекса. Уже в 1960 годах и, возможно, даже до этого идея строительства предварительно изготовленных модулей уже использовалась. Такие модули могли, например, содержать ванную комнату, кухню и т.п. Затем такие модули подходили бы для установки в строительном комплексе, для сравнения, например, GB-A-1,213,009.
В документе ЕР-А-462,790 раскрыта строительная система, содержащая комнаты, образованные из предварительно изготовленных комнатных модулей, содержащих стены и потолок. Комнатные модули составлены в ряды, где каждый ряд содержит смежные пары комнатных модулей, а в каждой паре модули конструкционно представляют собой зеркальное отражение друг друга. Хотя эти элементы предварительно изготовленные, необходимо произвести еще много работ по внутренней отделке, прежде чем здание будет готово к эксплуатации, например в качестве отеля. Работа на строительной площадке длительная и дорогая, так как для завершения внутренней отделки необходимо нанимать много рабочих. Таким образом, эта известная система приводит к большим затратам, что вероятно является основной причиной того, что она не применяется на практике.
В документе US-A-2005/0108957 описан предварительно изготовленный модуль, предназначенный для использования в многоэтажных зданиях. Модули могут содержать ванную комнату, кухню, лестницу или их комбинацию и могут быть составлены друг на друга и затем установлены совместно с окружающей конструкцией. Один модуль может быть выполнен с возможностью иметь двухкомнатное устройство, т.е. две ванные комнаты, которые являются зеркальным отражением друг друга. Кроме того, каждый модуль имеет вертикальную шахту, содержащую такие элементы, как водопровод, канализация и вентиляционная шахта. Эта известная система сложная и имеет те же проблемы, что и ранее описанная дорогая система.
В качестве уровня техники также можно упомянуть документ WO-A-2006/13653, так как в нем описан предварительно изготовленный служебный контейнер. Однако эта публикация не предлагает дешевое изготовление, основанное на несложных конструкциях. Следовательно, предложенные служебные контейнеры не подходят для таких строительных проектов, потребность в которых есть сегодня на рынке.
Предварительно изготовленные элементы для зданий содержат не только служебные модули или подобные элементы, но и различные типы стенных и панельных элементов. Пример такого элемента раскрыт в документе ЕР-А-565,842. Однако этот известный элемент составляет только часть здания и в публикации не предложено какого-либо общего решения проблемы строительства всего здания, которое бы соответствовало современным требованиям, имеющимся в дешевых строительных проектах, которые необходимо осуществить в короткие сроки.
Выбор способа строительства, как правило, зависит от того, какой тип дома необходимо построить и для каких целей. Хотя известные способы строительства могут во многом различаться, большинство из них занимает много времени. Поскольку время строительства является решающим фактором для рентабельности здания, всегда есть необходимость улучшения способов возведения, особенно для больших и сложных зданий, таких как многоквартирные дома и т.п.
В документе WO-A-2008/102152 описан способ строительства здания из предварительно изготовленных модулей, где каждый модуль определяет комнату, например область ванной комнаты. Модули могут быть одинаковыми или двух различных типов, и они выполнены с возможностью составления друг на друга для образования многоэтажного здания.
В документе WO-A-00/34593 описан способ строительства, использующий два различных вида модулей, а именно П-образный модуль и Г-образный модуль. Модули комбинируют на месте для образования несущей конструкции многоэтажного здания. Поскольку модули не изготовлены предварительно, на практике у этого способа возникает много сложностей.
В частности, предложенный способ не выгоден потому, что все различные части частичных модулей должны быть изготовлены с высокой точностью, чтобы соответствовать друг другу. Большее количество частей и частичных модулей увеличит риск ошибки при производстве сборки. Большое количество частей различных размеров и форм также проблематично транспортировать на место возведения. Таким образом, пространство при транспортировке невозможно оптимизировать для уложенных в него частей. Предложенный способ, таким образом, не является гибким, так как различные формы модулей требуют специальных средств материально-технического обеспечения.
Другой пример способа строительства описан в документе described in СА-А-2,046,217. В этом документе предложено решение, включающее строительный блок, который содержит по меньшей мере четыре жилищных блока, которые предполагается соединить друг с другом горизонтально или вертикально. Жилищные блоки содержат модули, которые включают различные типы интерьера в зависимости от их расположения и назначения.
В свете описанных способов строительства, остается необходимость в усовершенствованном способе, который позволяет сократить время возведения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является обеспечение нового способа строительства зданий, который усовершенствован по сравнению с уровнем техники.
В частности, задачей является обеспечение способа строительства, который был бы более дешевым по сравнению с известными способами строительства.
Дополнительной задачей является обеспечение способа строительства, позволяющего сократить время возведения здания.
Еще одной задачей является обеспечение универсального способа строительства, который возможно использовать для обеспечения широкого диапазона конструкций и назначений.
Также задачей настоящего изобретения является устранение или по меньшей мере смягчение указанных выше недостатков путем обеспечения улучшенного способа строительства, который обеспечивается более эффективное возведение на месте.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечения способа строительства, обеспечивающего снижение потребности в строительном персонале на месте возведения.
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение способа строительства, обеспечивающего улучшенное качество строительства.
Дополнительной задачей является обеспечения способа строительства, оптимизированного с учетом логистики, и, следовательно, обеспечивающего улучшенную эффективность транспортировки.
Эти задачи решены с помощью способа, имеющего признаки, определенные далее в независимых пунктах формулы. Предпочтительные варианты реализации определены в зависимых пунктах формулы.
Общая концепция
Идея настоящего изобретения заключается в сочетания преимуществ модульного способа строительства с преимуществами панельного способа строительства новым образом для обеспечения способа строительства, который имеет значительные преимущества перед известными из уровня техники способами.
Другой идеей является обеспечение предварительно изготовленных модулей, изготовленных согласно технологии промышленного производства, и использование таких модулей при конструировании различных типов зданий. Таким образом, модули, как и панели и плиты, могут быть изготовлены на потоковом производстве с высоким уровнем автоматизации.
Еще одной идеей является обеспечение способа строительства, выгодного для использования в многоквартирных зданиях. Предпочтительно способ строительства применяется для многокомнатных зданий, в которых каждый житель занимает одну из комнат, таких как отели, студенческие общежития, больницы и т.д.
Согласно первому аспекту изобретения, предложен способ получения по меньшей мере части здания. Способ включает этап предварительного изготовления модуля путем сборки четырех стен, простирающихся между полом и крышей, для образования прямоугольной кубической формы, обеспечение по меньшей мере одного отделения внутри указанной кубической формы, обеспечение водонепроницаемых слоев на внутренних стенах и полу указанного отделения для создания влажной области внутри указанного модуля, размещение технических установок внутри указанной кубической формы и обеспечение внутреннего оборудования внутри указанной кубической формы. Указанный способ также включает этапы предварительного изготовления множества панелей и плит и соединения указанного множества панелей и плит с боковой стороной указанного модуля с обеспечением указанной части здания, так что указанная боковая сторона указанного модуля вместе с указанным множеством предварительно изготовленных панелей и плит образует еще одну прямоугольную кубическую форму
Водонепроницаемые слои могут быть обеспечены на частях поверхностей внутренних стен и пола указанного отделения внутри модуля или на всей поверхности внутренней стены и пола указанного отделения. При необходимости внутренняя поверхности потолка модуля может по меньшей мере частично быть покрыта водонепроницаемыми слоями.
Указанная выше еще одна прямоугольная кубическая форма образует комнату для жителя, например, студента в общежитии для студентов или гостя в отеле и т.д.
Этап предварительного изготовления модуля может кроме того включать обеспечение внутренних разделительных стен для образования по меньшей мере двух отделений внутри указанной кубической формы.
Этап обеспечения внутренних разделительных стен может быть выполнен с образованием двух раздельных отделений, каждое из которых готово для заселения своего жителя. Это обеспечивает преимущество в том, что один модуль может содержать необходимую влажную область для двух комнат, каждая из которых обеспечивается для своего жителя.
Наполнение указанных двух раздельных отделений может быть симметрично относительно центральной линии указанного модуля. Таким образом снижаются затраты на весь модуль.
Модуль может быть образован в размерах примерно 6,5-7,0 м в длину, порядка 2,5 м в глубину и порядка 3,0 м в высоту. Такие размеры особенно выгодны из соображений логистики, так как они соответствуют обычной вместимости автоприцепа. Таким образом, грузовик может перевозить несколько модулей, погруженных на присоединенный автоприцеп на месте изготовления, к месту строительства с минимальной не расходуемой вместимостью. Предпочтительно модули изготовлены таким образом, что стандартным автоприцепом могут быть перевезены два модуля.
Кроме того, способ может включать этап обеспечения указанных четырех стен, пола и крыши путем расположения плоской деревянной сердцевины с прилеганием по меньшей мере к одному изолирующему слою каждого элемента из стен, крыши и пола. Для строительства многоквартирных зданий выбор дерева и в частности многослойной древесины с перекрестным расположением слоев оказался предпочтительным благодаря характеристикам материала и рентабельности.
Способ может кроме того включать этап обеспечения указанного изолирующего слоя представляющего собой многослойную конструкцию, содержащую внутренний слой звукопоглощающего материала и/или огнеупорного материала, при необходимости теплоизолирующего материала, и внешний слой, предпочтительно из гипсокартона. Таким образом обеспечивается очень прочная и безопасная конструкция.
Этап предварительного изготовления модуля путем сборки четырех стен, простирающихся между полом и крышей, может быть выполнен таким образом, что верхние края указанных четырех стен простираются за пределы внешней поверхности крыши. Такая конструкция имеет преимущество в том, что сверху указанного модуля обеспечивается пространство для обслуживания, позволяющее обеспечить хранение и доступ к элементам технических установок.
Этап предварительного изготовления модуля путем сборки четырех стен, простирающихся между полом и крышей, может быть выполнен таким образом, что нижние края указанных четырех стен могут простираться за пределы внешней поверхности пола. Это также обеспечивает преимущество в обеспечении дополнительного служебного пространства под модулем.
Этап сборки четырех стен, простирающихся между полом и крышей, может также выключать обеспечение по меньшей мере одного проема в стене, образующей часть указанной еще одной прямоугольной кубической формы, и по меньшей мере одного проема на противоположной стене указанного модуля, указанные проемы при необходимости оборудованы дверями. Таким образом обеспечен легкий доступ жителей внутрь модуля.
Этап обеспечения водонепроницаемых слоев для создания влажной области внутри указанного модуля может быть выполнен путем покрытия части внутренних сторон указанных стен и плит указанными внутренними водонепроницаемыми слоями. Таким образом, нет необходимости в обеспечении дополнительных конструкций для создания влажной области, что позволяет снизить затраты и сложность при производстве модуля. Кроме того, водонепроницаемые внутренние слои обеспечивают только тогда, когда они действительно нужны.
Этап обеспечения водонепроницаемых внутренних слоев для создания влажной области внутри указанного модуля может с другой стороны быть выполнен путем покрытия всех внутренних сторон стен и плит водонепроницаемыми внутренними слоями.
Этап обеспечения водонепроницаемых внутренних слоев предпочтительно выполняют путем нанесения твердых слоев или жидких слоев.
Предпочтительно этап обеспечения водонепроницаемых слоев для создания влажной области внутри указанного модуля выполняют путем покрытия всех внутренних сторон указанных стен и плит или их части посредством нанесения твердых или жидких водонепроницаемых внутренних слоев.
Этап размещения технических установок внутри указанной кубической формы может включать размещение по меньшей мере одного вентиляционного канала, по меньшей мере одного кабеля электросети, по меньшей мере одного низковольтного кабеля, при необходимости соединенного по меньшей мере с одним распределительным щитком, по меньшей мере одной водопроводной трубы, по меньшей мере одной канализационной трубы, предпочтительно также водяной системы отопления, системы охлаждения и/или противопожарной системы внутри указанного модуля. Это обеспечивает преимущество в том, что все необходимые установка, которые возможно могут понадобиться, уже установлены в модуле, благодаря чему модуль полностью завершен и готов для монтажа и присоединения к панелям и плитам.
Соединительный конец по меньшей мере одной технической установки предпочтительно доступен в области, образованной сверху крыши указанного модуля, т.е. служебной области над модулем, или области образованной под полом указанного модуля, т.е. служебной области под модулем.
Этап обеспечения по меньшей мере одного отделения может быть выполнен таким образом, что образованы два главных отделения и по меньшей мере одна шахта для указанных технических установок. Таким образом, технические установки расположены в специально предназначенных областях, благодаря чему интерьер указанных главных отделений, которые будут заняты жителем, может быть спроектирован весьма привлекательным образом, без любых мешающих проводок, шахт и т.п.
По меньшей мере один вентиляционный канал может простираться внутри первой шахты и предпочтительно по меньшей мере один кабель электросети, по меньшей мере один низковольтный электрический кабель, включая, при необходимости, распределительный щит, по меньшей мере одна водопроводная труба и по меньшей мере одна труба канализации могут простираться во второй шахте. Такое размещение технических установок очень эффективно и позволяет обеспечить легкий доступ для сервиса и обслуживания технических установок. В одном варианте реализации первая и вторая шахты образованы в обычном пространстве, что например облегчает проверку и обслуживание.
Этап обеспечения внутреннего оборудования внутри указанной кубической формы может включать установку в модуле ванны и по необходимости кухни. Кроме того, этап обеспечения внутреннего оборудования внутри указанной кубической формы может включать установку мебели и/или креплений в модуле. Обеспечивая предустановку такого оборудования, возможно достичь очень высокого качества установки оборудования, поскольку оно предварительно изготавливается удаленно на фабрике. Кроме того, время строительства здания на месте существенно снижается. В альтернативных вариантах реализации возможно также осуществить предустановку некоторых креплений и/или элементов мебели удаленно на фабрике, а другие элементы возможно установить после строительства здания.
Способ может кроме того включать этап обеспечения модуля по меньшей мере одними средствами сцепления для дальнейшего сцепления с предварительно изготовленной панелью или плитой или другим предварительно изготовленным модулем посредством соединительного устройства. Обеспечивая предустановку таких средств сцепления на модуле возможно осуществить очень точное построение, и таким образом улучшить качество здания и облегчить строительство.
Этап предварительного изготовления множества панелей и плит может быть выполнен путем размещения плоской деревянной сердцевины с прилеганием по меньшей мере к одному изолирующему слою для создания каждой из указанных панелей и плит. Таким образом, панели и плиты могут быть изготовлены из того же материала, что и стены модуля, что снижает количество различного оборудования, необходимого для производства необходимых частей. Кроме того, панели и плиты могут предпочтительно быть изготовлены на том же предприятии, производящем модуль, за счет чего возможно оптимизировать всю логистику строительного способа.
Что касается стен модулей, плоская деревянная сердцевина может быть изготовлена из многослойной древесины с перекрестным расположением слоев, предпочтительно или клееной, или скрепленной гвоздями. В некоторых случаях возможно использование так называемой деревянной сварки для получения подходящей многослойной древесины с перекрестным расположением слоев.
Способ может, кроме того, включать этап обеспечения по меньшей мере одного из указанных изолирующих слоев в виде многослойной конструкции, содержащей внутренний слой звукопоглощающего материала и/или огнеупорного материала, при необходимости теплоизолирующего материала, и внешний слой, предпочтительно из гипсокартона.
Кроме того, способ может включать этап обеспечения полых направляющих для электрического кабеля внутри указанных панелей и/или плит. Таким образом, панели или плиты подготовлены к установке в предварительно изготовленных модулях и обеспечивают эффективное расположение необходимых установок в комнате, образованной указанными панелями. Электрические кабели, как и другие необходимые технические установки в панелях/плитах, могут также быть предустановлены на фабрике перед доставкой на место возведения.
Способ кроме того может включать этап обеспечения указанных панелей и плит по меньшей мере одними средствами сцепления для дальнейшего сцепления с предварительно изготовленным модулей или другой предварительно изготовленной панелью или плитой посредством соединительного устройства. Обеспечив предустановку таких средств сцепления на панелях/плитах, возможно добиться очень точного изготовления панелей/плит, а также облегчить строительство.
Этап присоединения указанного множества панелей и плит к боковой стороне указанного модуля может быть выполнен путем присоединения первой стены к краю одной боковой стороны указанного модуля, второй стены к краю другой боковой стороны указанного модуля, третьей стены к центральной части указанного модуля, первой половой плиты к первой и третьей стенам, соответственно, второй половой плиты ко второй и третей стенам, соответственно, четвертой стены к свободному участку края боковой стороны первой и третьей стен, соответственно, пятой стены к свободному участку бокового края второй и третьей стен, соответственно, первой плиты крыши к участкам свободного верхнего края первой и третьей стен, соответственно, и второй плиты крыши к участкам свободного верхнего края второй и третьей стен, соответственно. Таким образом, обеспечивается двухкомнатная часть здания, а модуль оказывается разделен на две раздельные влажные области.
Указанная четвертая стена и пятая стена могут быть образованы за одно целое или указанная четвертая стена и/или указанная пятая стена могут быть образованы за одно целое со стеной, расположенной вертикально с указанной четвертой или пятой стеной. Это обеспечивает преимущества, когда есть возможности перевозить более большие панели.
Этап присоединения указанного множества панелей и плит к боковой стороне указанного модуля может включать обеспечение по меньшей мере одного статического соединителя и по меньшей мере одного динамического соединителя для соединения по меньшей мере одной из указанных панелей и/или плит к указанному модулю. Такая комбинация одного статического и одного динамического соединителя показала себя очень эффективной и обеспечивает очень прочное соединение, в то же время будучи простой в использовании. Под статическим соединением здесь имеется в виду взаимное соединение двух или более элементов здания с помощью своего рода механического статического сцепления. Под динамическим соединением здесь имеется в виду взаимное соединение двух или более элементов здания путем стягивания их вместе, так что элементы оказываются прижаты друг к другу в плотном соединении.
Способ может кроме того включать этап соединения по меньшей мере двух предварительно изготовленных модулей друг с другом в направлении длины модулей и/или этап соединения по меньшей мере двух предварительно изготовленных модулей друг с другом в направлении высоты модулей. Таким образом, модули образуют позвоночник протяженного здания, который выгоден тем, что модули содержат влажные области и технические установки.
Обеспечив выравнивание всех технических установок, возможно обеспечить необходимые трубы и проводки надежным и эффективным способом.
Способ кроме того может включать этап вертикального выравнивания первого модуля по отношению к соседнему модулю с помощью выравнивающих углублений, выполненных на участке верхнего края указанного первого модуля, и соответствующих выравнивающих выступов, выполненных на участке края дна указанного соседнего модуля. Благодаря обеспечению таких выравнивающих выступов и углублений, выполненных на модулях, возможно обеспечить очень точное выравнивание. Месторасположение указанных выступов и углублений можно взаимоизменить, так что выравнивающие выступы выполнены на участке верхнего края первого модуля, а выравнивающие углубления выполнены на участке нижнего края соседнего модуля.
Указанные выравнивающие средства, т.е. выступы и соответствующие углубления, кроме того функционируют в качестве стабилизирующих закрепляющих средств, способствующих стабилизации всего здания в случае сильных ветров, незначительных землетрясений и т.п.
Согласно второму аспекту, предложен способ строительства многокомнатного здания. Способ включает этапы обеспечения первой части здания согласно первому аспекту, обеспечение коридора, простирающегося вдоль одной боковой стороны указанной первой части; и обеспечение второй части здания согласно первому аспекту, причем указанная вторая часть здания расположена с противоположной стороны указанного коридора.
Способ может кроме того включать этап возведения указанного многокомнатного здания в вертикальном направлении, так что каждая часть здания, обеспеченная способом согласно первому аспекту, конкретного этажа вертикально выровнена относительно низлежащей части здания.
Способ может кроме того включать этап возведения указанного многокомнатного здания в горизонтальном направлении, так что каждая часть здания, обеспеченная по способу согласно первому аспекту, первой стороны коридора выровнена относительно части здания на противоположной стороне коридора.
Согласно третьему аспекту, обеспечена часть здания. Часть здания содержит предварительно изготовленный модуль, имеющий прямоугольную кубическую форму, образованную четырьмя стенами, простирающимися между полом и крышей, причем указанный модуль содержит по меньшей мере одно отделение внутри указанной кубической формы, водонепроницаемые внутренние слои на внутренних стенах и полу указанного отделения для создания влажной области внутри указанной кубической формы, технические установки внутри указанной кубической формы и внутреннее оборудование внутри указанной кубической формы, причем указанная часть здания кроме того содержит множество предварительно изготовленных панелей и плит, присоединенных к боковой стороне указанного модуля, так что указанные боковые стороны вместе с множеством предварительно изготовленных панелей и плит образуют еще одну прямоугольную кубическую форму.
Согласно четвертому аспекту, предложено многокомнатное здание. Многокомнатное здание содержит коридор, простирающийся горизонтально, и по меньшей мере первую часть здания согласно третьему аспекту, расположенную на первой стороне коридора, и вторую часть здания согласно третьему аспекту, расположенную на противоположной стороне указанного коридора, причем указанная вторая часть здания выровнена относительно первой части здания.
Многокомнатное здание может кроме того содержать дополнительные части здания, расположенные сверху уже обеспеченных частей здания, так что часть здания на определенном этаже вертикально выровнена относительно низлежащей части здания.
Согласно пятому аспекту, предложен способ строительства многокомнатного здания, включающий этапы обеспечения предварительно изготовленных, готовых к использованию модулей с внутренними влажными областями, предустановленными направляющими для электрических кабелей, водопроводными и канализационными коммуникациями и вентиляционными каналами, обеспечение предварительно изготовленных стеновых панелей с предустановленными направляющими для электрических кабелей, расположение выровненных указанных модулей и образование прямоугольных построенных из панелей комнат, соединенных с модулями, где для каждой комнаты одна стена модуля определяет одну сторону, а три предварительно изготовленные панели определяют три остальные стороны комнаты, так что указанные модули и построенные из панелей комнаты образуют по меньшей мере один этаж указанного здания.
Способ может кроме того включать этап размещения дополнительных предварительно изготовленных модулей поверх друг друга для образования многоэтажного здания с построенными из панелей комнатами, простирающимися перпендикулярно выровненным модулям.
Упомянутые способы могут кроме того включать этап обеспечения фасадной облицовки на поверхности указанных модулей и/или панелей.
Возведение на месте
Часть изобретательского замысла, относящаяся к возведению на месте, заключается в обеспечении способа строительства, в котором используется множества предварительно изготовленных блоков и множество предварительно изготовленных панелей и плит. Модули, каждый из которых содержит влажные области или по меньшей мере одну связанную комнату или квартиру, выравнивают горизонтально и/или вертикально для протяжения многоквартирного здания. Этот способ строительства выполняют с помощью массива(ов) модулей, простирающихся одновременно в нескольких направлениях, а панели и плиты присоединяют к модулям по мере их присоединения к массиву(ам). Таким образом, возможно построить здание очень быстро, так как несколько строителей могут работать над различными комнатами одновременно.
Согласно шестому аспекту, предложен способ обеспечения многоквартирного здания. Способ включает этап предварительного изготовления множества модулей, каждый из которых получают путем сборки четырех стен, простирающихся между полом и крышей, для образования прямоугольной кубической формы, обеспечения по меньшей мере одного отделения внутри указанной кубической формы, обеспечения водонепроницаемых слоев на внутренних стенах и полу указанного отделения для создания влажной области внутри указанного модуля, размещение технических установок внутри указанной кубической формы и обеспечение внутреннего оборудования внутри указанной кубической формы. Способ кроме того включает этапы предварительного изготовления множества панелей и плит; распределения по меньшей мере части указанного множества модулей в горизонтальном массиве таким образом, что по меньшей мере первая стена модуля расположена в непосредственной близости к первой стене соседнего модуля; и присоединения по меньшей мере части указанного множества панелей и плит к боковому концу модуля для каждого модуля для обеспечения части здания таким образом, что одна стена каждого модуля вместе с указанными предварительно изготовленными панелями и плитами образовывает еще одну прямоугольную кубическую форму.
Этап распределения указанных модулей может быть выполнен путем размещения первого модуля в центральной позиции и последующего протяжения горизонтального массива по меньшей мере в одном направлении от указанного первого модуля. Таким образом, возможно строить здание на нескольких позициях на месте возведения параллельно, что позволяет сократить требуемое время строительства на месте.
Способ кроме того может включать размещение второго модуля параллельно первому модулю на заданном расстоянии и протяжение горизонтального массива в по меньшей мере одном направлении от указанного первого модуля, так что указанные горизонтальные массивы выровнены друг относительно друга. Таким образом, обеспечивают коридор между указанными двумя горизонтальными массивами модулей. Это означает, что здание можно строить в четырех направлениях одновременно. Для этого этап протяжения горизонтального массива модулей могут выполнять по меньшей мере в двух направлениях одновременно.
Способ может кроме того включать этап распределения другого множества модулей в вертикальном массиве от указанного первого и/или второго модуля, так что указанный вертикальный массив соответствует нескольким этажам многоквартирного здания. Таким образом, здание простирается вертикально как многоэтажное здание.
Этап распределения другого множества модулей в вертикальном массиве может быть выполнен до, одновременно или после этапа распределения по меньшей мере части модулей в горизонтальном массиве.
Этап распределения по меньшей мере части указанного множества модулей в горизонтальном массиве может быть выполнен для нескольких этажей одновременно.
Этап присоединения по меньшей мере части указанного множества панелей и плит к боковой стороне каждого модуля может быть выполнен по меньшей мере для двух модулей одновременно. Таким образом, комнаты замыкают быстрым способом, позволяя сократить время строительства на месте.
Этап присоединения по меньшей мере части указанного множества панелей и плит к боковой стороне каждого модуля может кроме того быть выполнен одновременно по меньшей мере в двух направлениях в горизонтальном массиве.
Этап присоединения по меньшей мере части указанного множества панелей и плит к боковой стороне каждого модуля может кроме того быть выполнен одновременно по меньшей мере для двух модулей в вертикальном массиве.
Способ может кроме того включать этап обеспечения фасадной облицовки на внешней поверхности указанного модуля и/или панелей.
Кроме того, способ может включать этап выравнивания другого модуля относительно первого или второго модуля с помощью выступов и соответствующих углублений, выполненных на другом модулей и первом или втором модуле, соответственно.
Согласно седьмому аспекту, предложен способ строительства здания. Способ включает этапы обеспечения множества предварительно изготовленных модулей, каждый из которых образует прямоугольную кубическую форму, имеющую по меньшей мере одно отделение, образующее влажную область, и имеющую предустановленные внутреннее оборудование и технические установки; обеспечения множества предварительно изготовленных панелей и плит; распределения по меньшей мере части указанного множества модулей в горизонтальном массиве, так что по меньшей мере одна стена модуля расположена в непосредственной близости от одной стены соседнего модуля; и присоединения по меньшей мере части указанного множества панелей и плит к боковой стороне модуля для каждого модуля для обеспечения части здания таким образом, что одна стена каждого модуля вместе с указанными предварительно изготовленными панелями и плитами образовывает еще одну прямоугольную кубическую форму.
Согласно восьмому аспекту, обеспечено здание, которое строят или возводят способом согласно предыдущим аспектам.
Согласно предпочтительному варианту реализации этого здания указанные предварительно изготовленные модули, панели и плиты соединяют с помощью множества статических соединителей и/или динамических соединителей или соединительных блоков, образующих комбинации статических и динамических соединителей.
Изобретение кроме того относится к набору строительных компонентов, включающему: по меньшей мере один предварительно изготовленный модуль, множества предварительно изготовленных панелей и плит и множества соединительных устройств для соединения указанных строительных компонентов.
Ввиду вышесказанного, здание предпочтительно представляет собой многокомнатное здание для нескольких жителей. Такие здания могут, например, быть зданиями, содержащими большое количество студенческих квартир, отелем, больницей, или зданиями подобного типа. Кроме того, под частью здания следует также понимать часть такого многокомнатного здания, соответствующую одной квартире, одной комнате отеля, одной палате больницы и т.п.
Под выражением форма прямоугольного кубоида имеется в виду коробкообразная конструкция общего вида.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее будут описаны варианты реализации настоящего изобретения со ссылками на сопроводительные схематические чертежи, на которых показаны варианты реализации, не ограничивающие объем настоящего изобретения.
На Фиг. 1 показан предварительно изготовленный модуль (так называемая влажная коробка), размещенный на основании начальном этапе строительства здания.
На Фиг. 2 показано, как два массива модулей выровнены на основании и разделены коридором.
На Фиг. 3 показано, как половые плиты помещены на основание с образованием пола для коридора и комнат, которые построят снаружи выровненных модулей.
На Фиг. 4 показано, как предварительно изготовленные стеновые панели установлены вертикально и соединены  с левой линией модулей.
На Фиг. 5 показано, как далее панели устанавливают вертикально и соединяют с правой линией модулей, а предварительно изготовленные фасадные панели установлены последовательно на стеновых панелях строящейся левой стороны здания.
На Фиг. 6 показано, как верхние плиты устанавливают на вертикальные стеновые панели на левой стороне здания с образованием группы комнат, а фасадные панели установлены на стеновых панелях на правой стороне здания.
На Фиг. 7 показан завершенный первый этаж здания и как образуется второй этаж в результате размещения модулей поверх нижних модулей.
На Фиг. 8 показано здание с завершенным первым этажом и завершенным вторым этажом, образованное модулями и панелями.
На Фиг. 9 показан разобранный вид здания по Фиг. 8, где элементы показаны отдельно в качестве примера.
На Фиг. 10А-10В показано, как здания типа изображенного на Фиг. 1-9 возможно возвести в двух противоположных направлениях.
На Фиг. 11А-11В показан способ строительства многоэтажного здания типа, показанного на Фиг. 10.
На Фиг. 12 показан вид сбоку многоэтажного здания типа, показанного на Фиг. 11.
На Фиг. 13 показан вид в разрезе вдоль линии разреза 13-13 на Фиг. 12.
На Фиг. 14A-14G показаны виды сверху альтернативных вариантов зданий, построенных в соответствии с принципами предлагаемого изобретения.
На Фиг. 15 показано, как производят и транспортируют на место строительства здания предварительно изготовленные элементы.
На Фиг. 16 показан вид в перспективе сверху двух модулей системы.
На Фиг. 17 в крупном масштабе показан горизонтальный разрез модуля, показанного на Фиг. 16, соединенного с коридором.
На Фиг. 18 показан частичный вертикальный разрез левой части здания, показанного на Фиг. 8.
На Фиг. 19 показан вид спереди модуля, показанного на Фиг. 16.
На Фиг. 20 показан вид в перспективе снизу верхнего модуля, предназначенного для установки на нижний модуль.
На Фиг. 21 показан вид сверху модуля, на который устанавливают модуль, показанный на Фиг. 20.
На Фиг. 22 в крупном масштабе показаны закрепляющие средства и направляющие средства, используемые при вертикальном составлении модулей друг на друга.
На Фиг. 23 в крупном масштабе показаны направляющие средства и закрепляющие средства, используемые при вертикальном составлении модулей друг на друга.
На Фиг. 24 показан вид спереди предварительно изготовленной стеновой панели.
На Фиг. 25 показана стеновая панель, показанная на Фиг. 24, в которой вырезаны некоторые участки.
На Фиг. 26А показан горизонтальный разрез присоединения панелей, показанных на Фиг. 24-25, к фасадным панелям (см. Фиг. 6).
На Фиг. 26В показан вертикальный разрез присоединения стеновых панелей, показанных на Фиг. 24-25, к плитам (см. Фиг. 9).
На Фиг. 27 показана предварительно изготовленная фасадная панель с двумя окнами.
На Фиг. 28 показаны три панели и плита, используемые для образования комнаты.
На Фиг. 29 показан частичный вертикальный разрез статического соединительного устройства перед присоединением стеновой панели к модулю.
На Фиг. 30 показано статическое соединительное устройство по Фиг. 29 в собранном виде.
На Фиг. 31 показано статическое соединительное устройство по Фиг. 29-30 в разобранном положении (см. Фиг. 5).
На Фиг. 32 показан горизонтальный разрез статического соединительного устройства, показанного на Фиг. 29-31 (линия разреза 32-32 на Фиг. 31; см. также Фиг. 5).
На Фиг. 33 показан вертикальный разрез первого динамического соединительного устройства для присоединения панели к модулю (см. Фиг. 18).
На Фиг. 34 показан горизонтальный разрез первого динамического соединительного элемента, показанного на Фиг. 33 (линия разреза 34-34 на Фиг. 33).
На Фиг. 35 показан горизонтальный разрез динамического соединительного элемента второго типа для присоединения плиты к модулю (см. Фиг. 18).
На Фиг. 36 показан вертикальный разрез второго динамического соединительного элемента, показанного на Фиг. 35, в соединении между плитой и модулем (линия разреза 36-36 на Фиг. 35).
На Фиг. 37 показан вертикальный разрез, изображающий пример того, как фасадная облицовка прикреплена к фасадной панели.
На Фиг. 38 показано соединение водопроводных труб.
На Фиг. 39 показано соединение канализационных труб.
На Фиг. 40 показано соединение вентиляционных каналов.
На Фиг. 41 показан горизонтальных разрез здания с центральным коридором и выровненными модулями и комнатами по обе стороны от него.
На Фиг. 42 показан горизонтальный разрез здания с коридором и выровненными модулями и комнатами по одну сторону от него.
На Фиг. 43А показан вид сверху двух студенческих комнат здания в соответствии с одним из вариантов реализации изобретения.
На Фиг. 43В показан вид сверху двух комнат здания отеля в соответствии с одним из вариантов реализации изобретения.
На Фиг. 43С показан вид сверху гостиной здания в соответствии с одним из вариантов реализации изобретения.
На Фиг. 43D показан вид сверху комнаты для человека с ограниченными возможностями, содержащейся в здании в соответствии с одним из вариантов реализации изобретения.
На Фиг. 44 показан вид сбоку, изображающий возможность здания в соответствии с одним из вариантов реализации изобретения иметь комнаты различных размеров в зависимости от размеров используемых стеновых панелей.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Показательный пример варианта выполнения изобретения схематично показан на Фиг. 1-8.
Здание В согласно варианту реализации настоящего изобретения образовано из множества стандартных элементов (см. Фиг. 9). Основными элементами являются предварительно изготовленные коробкообразные модули 2, предварительно изготовленные панели 4, 6 и предварительно изготовленные плиты 8. Каждый модуль 2 содержит по меньшей мере одну область ванной и служебную область. Имеется две общие формы панелей 4, 6, причем первые панели 4 служат для образования внутренних стен, а вторые панели 6 служат для образования внешних стен. Панели 4, служащие для образования внутренних стен, присоединены к модулям 2, а панели 6, образующие внешние стены, присоединены к панелям 4, образующим внутренние стены. Плиты 8 служат для образования полов и крыш коробкообразных построенных из панелей комнат R. Плиты 8 могут иметь различную длину. Предпочтительно длина плиты 8 равна половине длины модуля 2. Однако длина плиты 8 может также быть равна длине модуля или нескольким длинам модуля.
Строительство здания В согласно настоящему изобретению начинают с первого модуля 2, так что одна боковая сторона первого модуля находится в непосредственной близости с боковой стороной соседнего модуля 2. Два выровненных модуля не обязательно должны быть присоединены друг к другу жесткими креплениями, а могут просто быть расположены в непосредственной близости друг к другу и зафиксированы в необходимом положении с помощью выравнивающих средств, расположенных на нижней стороне модуля, обращенного к земле или основанию F, который при необходимости также может иметь поддерживающие конструкции, например из стали или бетона (не показаны). В приведенном примере модули 2 расположены в два отстоящих друг от друга ряда, с образованием коридора С между двумя рядами модулей 2. Для выгодного использования коридора С в модулях обеспечен по меньшей мере один дверной проем, обращенный в сторону коридора С (см. Фиг. 16-17).
На следующем этапе плиты 8 присоединяют к модулям 2 для образования полов в коридоре С и комнатах R. Затем панели 4 присоединяют к модулям 2 для образования внутренних стен комнат R. Панели 4 присоединены с каждой стороны модуля 2, противоположной коридору С. На следующем этапе панели 6, служащие для образования внешних стен, присоединяют к свободным участкам краев панелей 4, образующих внутренние стены, напротив модулей 2. После этого к внешним панелям 6, образующим внешние стены присоединяют фасадную облицовку(см. Фиг. 15 и 37). Так как на внешних панелях 6 размещается фасадная облицовка 7, панели 6 далее также будут называться фасадными панелями 6.
Этап присоединения плит 8 и панелей 4, 6 возможно осуществлять одновременно для различных модулей 2. Таким образом, первый модуль может быть соединен с панелями и плитами одновременно с соседними в ряду или массиве модулями. Так как модули, размещенные по соседству с первым (центральным) модулем, зафиксированы в их взаимном положении, на этих модулях размещают следующие модули в то же время, как панели и литы присоединяют к уже размещенным модулям. Первый и второй ряд могут быть построены согласно описанному способу, т.е. параллельным увеличением рядов или массивов.
Если в здании предполагается больше этажей, описанные этапы повторяют, в результате чего модули 2 верхнего этажа присоединяют к модулям 2 этажа под ним. Как показано на Фиг. 10А и 10В, начиная с одного модуля 2, больше модулей 2 может быть присоединено в любом направлении протяженности здания В и сверху других модулей 2. Благодаря такому способу строительства здания В, работа очень эффективная. Одна бригада строителей может сосредоточиться на выравнивании и составлении модулей 2 с помощью кранов (не показаны), в то время как другая бригада строителей может сосредоточиться на выкладывании плит 8 и установке панелей 4, 6 для образования комнат R. Работа по строительству переходит из исходной точки (вертикальная плоскость V на Фиг. 10-11) в двух противоположных направлениях, и в то же время в вертикальном направлении, как показано стрелками.
Такая идея строительства на месте позволяет сэкономить время и тем самым уменьшить затраты. Иногда может быть предпочтительно постепенно строить здание только в одном направлении, но тогда работа также эффективна, так как составление модулей 2 можно производить начиная с исходной точки, последовательно образовывая в горизонтальном направлении построенные из панелей комнаты R.
На Фиг. 11А-11Е показано образование одной стороны шестиэтажного здания. В начале на Фиг. 11А, модуль 2 прикрепляют к основанию (не показано) и панели 4, 6 и плиты 8 присоединяют к модулю 2 для создания комнаты. Дополнительно обеспечивают фасадную облицовку 7. Далее на Фиг. 11В образовывают горизонтальный массив модулей 2 и обеспечивают комнаты на боковой стороне модуля 2. Как показано на Фиг. 11В, горизонтальный массив простирается в обоих направлениях от первого модуля 2, так что строители могут работать на обоих концах массива. На Фиг. 11С показана вертикальная протяженность массива, где модуль 2 расположен сверху первого модуля 2 на первом этаже. Вертикальную протяженность предпочтительно образуют, когда первый этаж завершен, хотя дополнительные этажи могут быть построены одновременно с первым этажом. Это показано на Фиг. 11D, где строительство и сборка выполняются на нескольких этажах одновременно. Завершенное одностороннее здание показано на Фиг. 11Е.
Для завершения здания В добавляют следующие детали, такие как главный вход, лифты и лестничные проемы, но эти части обеспечиваются при необходимости и не будут детально описаны здесь. НА Фиг. 12 и 13 показан пример шестиэтажного здания В, построенного с помощью основного способа согласно изобретению. В одном конце здания В может иметься область RA приемной и лифт или лифтовая шахта LS. Необходимо понимать, что области RA и LS могут быть различного типа в зависимости от типа здания. В альтернативном варианте реализации изобретения область RA приемной и лифтовая шахта LS могут быть встроены в здание. Кроме того, боковые стороны здания В В могут быть покрыты элементами фасадной облицовки, широко используемыми для улучшения качества и износостойкости здания как такового.
На Фиг. 14A-14G показаны различные варианты комбинирования стандартных элементов для образования различных типов зданий. Все эти варианты основаны на одной и той же идее выравнивания и составления модулей в форме так называемых влажных коробок 2 в два параллельных массива, разделенных коридором С. Построенные из панелей комнаты R образовывают снаружи каждого массива влажных коробок 2. Следует понимать, что могут быть целесообразными многие другие конфигурации, отличные от показанных на Фиг. 14.
Как показано на Фиг. 15, согласно предлагаемому изобретению модули 2, стеновые панели 4 и 6, а также фасадная облицовка 7 и плиты 8 заранее изготовлены в специализированном месте изготовления PS, а затем транспортированы к месту ES строительства или возведения. Размеры предварительно изготовленных элементов такие, что их можно транспортировать на стандартных грузовиках Т.
Предпочтительно, внешние размеры модулей 2 подогнаны под стандартные размеры грузовиков. Например, модуль 2 типа, показанного на Фиг. 16 может иметь длину 6,5-7,0 м, глубину 2,5 м и высоту 3,0 м. Затем два модуля 2 могут быть перевезены на стандартном грузовике Т. Размер модуля, конечно, может быть изменен для соответствия размерам грузовиков различных типов в различных государствах. Аналогично, размеры панелей 4, 6, 7 и плит 8 подгоняют под размеры стандартного грузовика Т. Таким образом, возможно оптимизировать производство, транспортировка и распространение с целью снижения затрат. Благодаря стандартизации удобнее планировать строительный проект и проще подсчитывать затраты на различные проекты. Необходимо отметить, что размеры предварительно изготовленных элементов могут быть изменены в зависимости от национальных стандартов и требований, различающихся в разных государствах. Однако идея изобретения является гибкой в этом отношении и легко адаптируется под заданные условия.
На Фиг. 16 показаны два модуля 2, каждый из которых определяет прямоугольную кубическую форму. Модули 2 могут иметь слегка различающееся наполнение в зависимости от предполагаемого использования, но своего рода ванная комната 10 имеется во всех модулях 2. Если модули 2, например, предназначены для использования в домах престарелых, ванная комната может содержать иное наполнение, чем обычная ванная комната 10. В некоторых модулях 2 есть кухонная часть 12, а в других модулях 2 эта кухонная часть 12 может быть заменена на шкафы и/или вешалки 214 (см. Фиг. 43В). Общим признаком модулей 2 является наличие у них готовой к использованию влажной области с водонепроницаемыми слоями на внутренних стенах и полу и при необходимости на потолке.
В каждом модуле 2 имеется по меньшей мере одна вертикальная сквозная вентиляционная шахта 16, (см. Фиг. 17). На верху каждого модуля 2 обеспечено пространство 18 для различных типов труб, кабелей и т.п. (см. Фиг. 18). Каждый модуль 2 имеет по меньшей мере одну дверь 20, которая открывается в сторону коридора С. Предпочтительно обеспечена также так называемая дверь шахты или служебная дверь 21, которая открывается в сторону коридора С для обеспечения доступа к источникам снабжения (вода, электричество и т.п.) в пространстве S (см. Фиг. 17). При необходимости, может также иметься дверь 22, которая открывается в сторону комнаты R на противоположной относительно коридора С стороне модуля 2.
Модули 2 могут быть завершены на фабрике со всеми необходимыми соединительными частями, необходимыми для предполагаемого использования модуля 2 в завершенном здании В. Термин соединительные части также включает в себя полную отделку, крепления, установки и т.п. Таким образом, завершенная ванная комната 10, имеющая дверь 24 ванной комнаты, дополнительная завершенная кухонная часть 12, возможно завершенные гардеробы 214 и все дополнительные двери 20, 21, 22 установлены в модулях 2 уже на месте PS изготовления. Все кабели предустановлены, такие как электрические и низковольтные проводки, счетчики распределительных щитков, интернет соединения и т.п. Кроме того, все виды водопроводного оборудования - такого как трубы для горячей и водопроводной воды, а также охлаждающие и противопожарные системы - установлены на фабрике места PS изготовления. То же относится к вентиляционным шахтам и коммуникациям канализационной системы. Эти собранные элементы также установлены в модулях 2 на месте PS изготовления. Одним словом, все так называемые узловые сборки и технические установки предустановлены в модуле 2.
Благодаря стандартизации и предустановке соединительных частей и коммуникаций снабжения, модули 2 в сущности готовы к использованию, когда их доставили грузовиком на место ES возведения. Кроме того, хорошо спланированное расположение кабелей и трубопроводов делает подключение всех источников снабжения проще, когда модули выровнены и составлены на месте ES возведения. Возведение здания В может быть выполнено персоналом, имеющим основные навыки строительства, с малым привлечением высококвалифицированного персонала, как электрики и сантехники, благодаря чему существенно сокращается время строительства.
На вертикальном разрезе на Фиг. 18 показано как два составленных модуля 2 могут быть соединены с построенными из панелей комнатами R, каждая из которых определяет еще одну прямоугольную кубическую форму в дополнение к кубическим формам, определенным модулями 2. Соединения, схематически показанные на Фиг. 18, будут описаны далее.
На Фиг. 19 показан вид спереди модуля 2, на котором изображены две двери 20 коридора и служебная дверь 21 между двумя отделениями модуля 2.
Как лучше всего видно на Фиг. 20, каждый модуль 2 имеет множество относительно длинных арматурных стержней 26 и множество коротких арматурных стержней 28, направленных вниз от нижней стороны модуля 2. В показанном варианте реализации выступающие вниз арматурные стержни 26 и 28 имеют круглое сечение и диаметр коротких арматурных стержней 28 больше, чем диаметр длинных арматурных стержней 26. В каждом углу нижней стороны модуля 2 есть длинный арматурный стержень 26, а на внешних краях нижней стороны модуля 2 расположены как длинные, так и короткие арматурные стержни 26, 28.
Как можно видеть на Фиг. 21, модуль 2 имеет верхние отверстия 30, 32, которые соответствуют и длинным и коротким арматурным стержням 26, 28 модуля 2, составленного поверх нижнего модуля 2, и выполнены с возможностью их принятия. Когда верхний модуль 2 опускают, короткие арматурные стержни 28 вставляются в отверстия 32 нижнего модуля 2, выполненные с возможностью принятия коротких арматурных стержней 28.
Таким образом, при составлении модулей 2 поверх друг друга арматурные стержни 26, 28 вставляются в соответствующие отверстия 30, 32 соответственно, как подробно показано на Фиг. 22-23. Тем самым арматурные стержни 26, 28 служат как направляющие и выравнивающие средства, которые упрощают процесс составления, выполняемый с помощью кранов (не показаны). Когда составление двух модулей 2 поверх друг друга завершено, арматурные стержни 26, 28 служат в качестве закрепляющих средств, которые фиксируют модули 2 относительно друг друга во всех направлениях. Таким образом, штабель выровненных модулей стабилен, пока строительные работы на месте продолжаются и образуются построенные из панелей комнаты R с каждой стороны от коридора С. Арматурные стержни 26 and 28 также способствуют общей стабильности завершенного здания В при возможном воздействии сил, таких как ветер, незначительные землетрясения и т.п.
На Фиг. 20-21 показано, что каждый модуль 2 имеет, как правило, четыре внешние стены 34a-34d, половую плиту 36 и крышную плиту 38. Также показано, что модуль 2 может иметь по меньшей мере одну внутреннюю стену-перегородку 35. Технические установки модуля 2, также как и его оборудование, будут описаны далее.
Как показано на Фиг. 24-25, 26А и 26В, каждая панель 4, служащая для образования стен комнат, имеет деревянную несущую стену или сердцевину 41, гипсовые щиты 43, рамы гипсовых щитов, пожарная и звукоизоляция 45 и при необходимости теплоизоляция (не показана), предустановленные электрическая и низковольтная проводки 47 и предустановленные розетки и выключатели 49. Панели 4 предварительно изготовлены на фабрике, как указано выше. На верхнем и нижнем краях каждой панели 4 расположена деревянная планка 44а и 44b, прикрепленная к деревянной несущей стене панели 4. Каждая планка 44а, 44b выступает снаружи панели 4 с противоположных сторон панели 4. Таким образом, в сечении панель 4 имеет форму I (см. Фиг. 26В).
На Фиг. 26А показан вертикальный разрез, на котором видно, что свободный участок переднего края стеновой панели 4 имеет боковую проекцию 53, соответствующую углублению 51 фасадных панелей 6 для упрощения соединения и образования соединения сточной посадкой.
На Фиг. 26В показаны две плиты 8, образующие полы. Каждая предварительно изготовленная панель 8 имеет деревянный сердцевинный элемент 46, поверх которого расположен сухой слой 48. Плита 8 как правило также имеет изолирующий слой 50 и нижний слой 52. Верхние слои заканчиваются непосредственно перед сердцевинным элементом 46, благодаря чему на месте соединения плит 8 в половой сборке образуется углубление 54. В углубление 54 между плитами 8 входит планка 44а панели 4. Каждая панель 4 зафиксирована относительно плиты 8 посредством крепежных винтов 56, 58, проходящих сквозь планки 44а, 44b панели 4 в деревянный сердцевинный элемент 46 плиты 8.
На Фиг. 27 показана фасадная панель с двумя окнами. Фасадная панель 6' предпочтительно имеет такую же конструкцию, как стеновые панели 4. Таким образом, она имеет деревянную сердцевину 41, гипсовый щит 43 и изоляцию 45. Фасадные панели 6' прикреплены к верхним участкам свободного края стеновых панелей 4, например, с помощью относительно длинных винтов (не показаны) или других крепежных средств, которые вводятся в участки края панельной стены снаружи фасадной панели.
Такой тип фасадной панели 6' может иметь длину, равную двум комнатам, которые включают два окна, по одному на комнату. Как правило, большая фасадная панель 6' такого типа не содержит какой-либо электрической или низковольтной проводки или установленных розеток и выключателей, но они могут иметься в других вариантах реализации изобретения. Панель 6' может быть прикреплена к панелям 4 и к плитам 8 в соответствии с указанным выше крепежом.
Предпочтительно описанные выше деревянные сердцевины 41 и 46 изготовлены из многослойной древесины с перекрестным расположением слоев, но целесообразны и другие деревянные конструкции. Однако сердцевины из древесины с перекрестным расположением слоев имеют очень хорошие характеристики для применения в предварительно изготовленных панелях и плитах этого типа. Они имеют превосходную прочность и легки в обращении. В конкретных вариантах реализации модуль 2 изготовлен как несущая нагрузку конструкция, несущая вес здания. Кроме того, стены и панели также могут быть изготовлены в качестве несущей нагрузку конструкции, что позволяет снизить необходимость в других несущих нагрузку конструкционных компонентах, необходимых для гарантирования прочности здания.
На Фиг. 28 показана стандартная фасадная панель 6 с одним окном, расположенная между двумя внутренними панелями 4. Панель 6 имеет предустановленное окно W (схематично показано на Фиг. 28), которое может быть заменено балконной дверью в зависимость от того, спроектировано здание с балконами или нет (см. Фиг. 44). Фасадная облицовка 7 прикреплена снаружи к фасадным панелям 6 путем размещения, показанного на Фиг. 37. В сущности, фасадная облицовка 7 висит на фасадных панелях 6. Фасадная облицовка 7 может быть любого цвета и из любого материала в зависимости от типа здания и бюджета строительного проекта. Фасад, образованный фасадной облицовкой 7, легко устанавливается снаружи панели 6 на месте строительства или на месте производства без необходимости в обученном персонале.
На Фиг. 29-32 показано статическое соединительное устройство 60, 70, имеющее три основные части: первый соединительный элемент 60, второй соединительный элемент 70 и закрепляющий элемент в форме стержня 65.
Первый соединительный элемент 60 содержит пластину 62 основания и выступающую от нее кромку 64 (Фиг. 32). Пластина 62 основания, как правило, присоединена к стеновой панели 4 с помощью по меньшей мере одним штифтом 66, плотно вставленным в соответствующее просверленное отверстие 68 в стеновой панели 4, или с помощью винтов или аналогичных крепежей (не показаны). Кромка 64 расположена в вырезе 61 в панели 4 и имеет отверстие 63 для принятия стержня 65.
Второй соединительный элемент 70 содержит пластину 72 основания и выступающую от нее кромку 74 (Фиг. 32). Пластина 72 основания присоединена к модулю 2 с помощью по меньшей мере одного штифта 76, вставленного в соответствующе просверленное отверстие 78 в модуле 2. Кромка 74 второго соединительного элемента 70 выступает из модуля 2 и имеет отверстие 73 для принятия стержня 65.
Просверленные отверстия 68, 78 соответствующих соединительных устройств 60, 70, как и углубления или вырез 61, могут образовывать средства сцепления, встроенные в стеновую панель 4 или модуль 2, соответственно. Средства сцепления способствуют прикреплению и использованию соединительного устройства 60, 70.
При установке стеновой панели 4 в модуль 2, панель 4 двигают по направлению к модулю 2, который установлен на землю или основание F или составлен на другой модуль, в направлении стрелки А на Фиг. 29, пока кромка 74 второго соединительного элемента 70 входит в вырез 61 панели 4 (Фиг. 30). В этом положении стержень 65 проталкивают сквозь выровненные отверстия 63 и 73 двух кромок 64 и 74 - и статическое соединение установлено, как показано на Фиг. 31. На горизонтально разрезе, изображенном на Фиг. 32, подробно показано статическое соединительное устройство 60, 70.
Сущность идеи статических соединителей 60, 70 в том, что они должны соответствовать встроенным средствам сцепления (вырезам, закрепляющим средствам и т.п.) тех элементов, которые необходимо соединить.
В дополнение к статическим соединительным устройствам 60, 70 возможно использование других типов соединителей, а именно так называемых динамических соединителей. Этот тип динамического соединительного устройства 80 используют для снижения или исключения небольших зазоров между строительными элементами, которые могут оставаться после соединения статических соединителей 60, 70. На Фиг. 33-36 показаны такие динамические соединители 80, 80', которые используют при установке панелей 4 на модуль 2 и плит 8 на модуль 2. Динамический соединитель 80 также может быть использован при установке двух различных панелей 4, 6 вместе.
Типа динамического соединителя 80, показанный на Фиг. 33-34, состоит из двух балок 82, 84, имеющих внешние резьбы и соединенные с помощью муфты 86, имеющей внутренние резьбы. При использовании первую балку 82 вставляют в просверленное отверстие стены модуля 2 и фиксируют, например путем приклеивания. Муфта 86 "спрятана" внутри стены модуля 2. Панель 4 двигают до прилегания к стене модуля 2 и свободный конец второй балки 84 вкручивают в муфту 86. Чтобы завершить динамическое соединение, используют раскосные средства в форме гаечного соединения 88, вставленной в вырез 89 панели 4.
Просверленное отверстие в стене модуля, так же как и углубление или вырез 89, выполнено с возможностью образовывать средства сцепления, встроенные в стену модуля 2 и панель, соответственно. Средства сцепления способствуют прикреплению и использованию динамического соединительного устройства 80. Уплотнение соединителя 80 достигается путем стандартного ключа (не показан), охватывающего гайку гаечного соединения 88.
Похожий тип динамического соединителя 80' может быть использован для соединения модуля и плиты, как показано на Фиг. 35-36. Конструкция этого соединителя 80' в сущности такая же, как и у соединителя 80, описанного выше, но вырез 89' имеет слегка иную форму. Просверленное отверстие, которое принимает балку 82' в стене модуля, и углубление или вырез 89' можно рассматривать как встроенные средства сцепления описанного выше типа.
Уплотнение обеспечивают тем же способом, как описано выше.
Идея функционирования динамического соединителя заключается в том, что элементы, которые необходимо соединить, должны иметь предварительно обеспеченные средства, так что уплотнение можно обеспечить быстро на месте возведения. Углубленные вырезы 89, 89' и предустановленные закрепляющие балки 82, 82' и соединяющие муфты 86, 86' обеспечивают возможность достигнуть быстрого уплотнения с помощью простых в использовании средств.
В предпочтительном варианте реализации возможно использование одного соединителя, который функционирует и как статический, и как динамический соединитель. Таким образом, соединители 60, 80 или 70, 80 можно заменить одним соединителем, образующим комбинированный соединительный блок.
Предпочтительно в местах соединения между деревянными элементами здания вставляют уплотнительные полосы с резиновыми полосами (не показаны).
На Фиг. 37 показан пример устройства для прикрепления фасадной облицовки 7 к фасадной панели 6. Это устройство, которое в сущности представляет собой подвесную систему, содержит первый подвесной элемент 90, второй подвесной элемент 92 и винты 94а-94с. Первый подвесной элемент 90 присоединен к панели 6 с помощью винта 94а в его нижней части. Образовывается зазор между верхней частью первого подвесного элемента 90 и панелью. Второй подвесной элемент 92 прикрепляют к фасадной облицовке 7 с помощью винта 94b в его нижней части. Его верхняя часть имеет форму перевернутой буквы U, которая охватывает верхнюю часть первого подвесного элемента 90, выступающую от зазора между панелью 6 и первым подвесным элементом 90 и вокруг верхней части первого подвесного элемента 90. Дополнительный винт 94 с служит для обеспечения надежного прикрепления первого и второго подвесных элементов 90, 92 друг к другу.
Подвесная система, показанная на Фиг. 37, позволяет установить фасадную облицовку 7 на фасадные панели 6 очень эффективным способом. Подвесные элементы 90, 92 предпочтительно представляют собой вытянутые профили или скобы (не показаны). Благодаря подвесной конструкции возможно при желании легко заменять фасадные облицовки 7 другими типами внешних панелей или элементов.
Как показано на Фиг. 38-40, модуль 2 кроме того содержит три различных блока снабжения. На Фиг. 38 показана водопроводная труба 96, проходящая от верхнего модуля 2 и прикрепленная к водопроводной трубе 98 от нижнего модуля 2 с помощью подвижного трубовидного элемента 97. При соединении двух вертикально расположенных труб 96, 98, трубчатый элемент проводят в направлении стрелки, от нижней водопроводной трубы 98 к верхней водопроводной трубе 96. Когда трубчатый элемент 97 перекрывает зазор между двумя водопроводными трубами 96, 98, верхний и нижний концы трубчатого элемента 97 зажимают на месте с помощью ручного инструмента (не показан). Таким образом устанавливается водное сообщение между двумя модулями 2 составленными друг на друга. Трубы 96, 98, как и соединительный элемент 97, могут быть выполнены из металла, предпочтительно нержавеющей стали.
Аналогичным способом соединяют две канализационные трубы 100, 102 между модулями 2, как показано на Фиг. 39. Однако в этом случае трубы 100, 102, как соединительный элемент 103, состоят из пластика, что означает, что обжимания трубчатого соединительного элемента 103 выполняют с помощью электричества. Когда соединительный элемент 103 перекрывает зазор между канализационными трубами 100, 102, к нему через два штепселя 103 а, 103b прилагают электрический ток, в результате чего диаметр трубчатого элемента 103 уменьшается так, что он обжимает и оказывается припаян к концевым участкам канализационных труб 100, 102. Таким образом, канализационное сообщение между двумя вертикально составленными модулями 2 установлено.
На Фиг. 40 показаны два вертикально расположенных вентиляционных канала 106, 108, которые простираются между двумя модулями 2, причем нижний вентиляционный канал 106 оборудован гибким элементом 107, который можно протянуть вверх к верхнему вентиляционному каналу 108, где его присоединяют винтами или другими крепежными средствами (не показаны). Таким образом, зазор между двумя вентиляционными каналами 106, 108 устранен с помощью гибкого элемента 107, и установлено вентиляционное сообщение между двумя составленными модулями 2.
Коммуникационные системы, показанные на Фиг. 38-40, могут быть собраны в служебной шахте модуля 2, а именно в пространстве S и вентиляционной шахте 16, показанной на Фиг. 17. К пространству S обеспечен легкий доступ через отверстие в коридоре С. В указанной служебной шахте могут быть установлены другие технические установка, в том числе счетчики, панели управления и т.п.
Здание В может быть сконструировано различным образом, два альтернативных варианта из которых показаны на Фиг. 41-42. На Фиг. 41 показано устройство здания с коридором С в центре и набором одинаковых комнат R по обе стороны от коридора С. С каждой стороны коридора С модули 2 образуют массив, в котором модули 2 противоположной стороны коридора С обращены друг к другу. Модули 2 расположены таким образом, что ванные комнаты 10 двух массивов обращены друг к другу. Далее здание продолжается комнатами R, простирающимися в направлении от коридора С.
На Фиг. 42 показан альтернативный вариант устройства, в котором имеется только один массив комнат R рядом с коридором С. Вместо другого массива комнат R обеспечен звуковой барьер SB. Это дает преимущества, когда здание расположено рядом с шумной областью, например, шоссе.
Аналогично тому, как имеются различные варианты устройства всего здания, различное устройство могут иметь и комнаты R, особенно модули 2.
На Фиг. 43А показаны две одинаковые комнаты 111, предназначенные для использования в качестве студенческого жилья. Каждая комната 111 имеет отделение влажной области, которое содержит ванную комнату 110 и мини-кухню 112. Ванная комната 110 полностью оборудована унитазом 150, раковиной 152, душевой кабиной 154 и т.п. Поверхности ванны 110 полностью соответствуют требованиям водонепроницаемости и т.п. То же можно отнести к мини-кухне 12, которая оборудована раковиной 156, кухонной техникой, как нагревательные плиты 158, шкафы и 160 и т.д. Такая так называемая влажная область готова к использованию с самого начала. Все установки в модуле 2, необходимые согласно требованиям к влажной области, произведены на месте предварительного изготовления, что позволяет легко обеспечить контроль качества и т.п.
Построенная из панелей часть студенческого жилья может быть полностью меблирована после строительства, например столом 162, стульями 164, кроватью 166 и т.п. Для снижения затрат вся мебель может быть стандартной.
На Фиг. 43В показаны две слегка различающихся комнаты 211, предназначенные для использования в отеле. Каждая комната содержит ванную комнату 210, которая может быть такой же, как ванная комната 110 студенческого жилья, с унитазом 250, раковиной 252, душевой кабиной 254 и т.п.
Однако мини-кухня была заменена вешалками и/или гардеробами 214. Комната отеля может, например, быть меблирована большой кроватью 216, столом 262 и стульями 264, а также другими световыми приборами, системой кондиционирования, противопожарной системой и т.д. (не показаны).
На Фиг. 43С показан третий тип комнаты 311, предназначенный для использования в качестве гостиной комнаты, который в два раза больше студенческой комнаты 111 и комнаты 211 отеля, описанных выше. Главным отличием является дверь 380, которая обеспечивает доступ между отделениями 312а и 312b комнаты. Ванная комната 310 больше, но содержит то же основное оборудование, а именно унитаз 350, раковину 352 и душевую кабину 356. Мини-кухня расширена до более большой кухни 312 со столовой областью, но оборудование кухни остается в основном тем же (раковина 356, средства для приготовления пищи 358 и шкафы 370). Меблировка построенной из панелей части комнаты 311 может содержать по меньшей мере стол 362, стулья 364 и по меньшей мере одна кровать 366. В зависимости от количества гостей гостиной комнаты 311, в одном из отделений возможно наличие дополнительной кровати 368.
Четвертый вариант комнаты 411, показанный на Фиг. 43D, предназначен для обеспечения достаточного пространства для человека с ограниченными возможностями. Аналогично тому, как это сделано в гостиной комнате 311, модуль 2 изменен таким образом, что комната 411 в два раза больше, чем студенческая комната 111 или комната 211 отеля. Область модуля 2 теперь содержит большую ванную комнату 410 и большую кухонную область 412. Дверь 480 обеспечивает доступ между двумя отделениями 412а, 412b комнаты 411.
Ванная комната 410 такого типа комнаты 411 приспособлена для людей с ограниченными возможностями и содержит специальное оборудование 490, 492 для этого. Аналогично, кухонная область 412 может содержать некоторое специальное оборудование, не описанное здесь. Для облегчения передвижения инвалидного кресла людей с ограниченными возможностями были произведены и другие модификации. Для этого дверные петли переставлены и в варианте реализации, не показанном здесь, также удобно, когда дверные проемы сделаны несколько шире для передвижения инвалидного кресла
На Фиг. 44 показан схематично вид сбоку альтернативного варианта здания, в котором комнаты R прямоугольной кубической формы имеют различные размеры в зависимости от места их расположения в здании. Самые большие комнаты R1 расположены на первом этаже и по мере поднятия комнаты R2-R5 становятся меньше. Комнаты R2-R5 на первом этаже или над балконами 500 установлены на крыше нижнего этажа. Расположение влажных коробок 2, каждая из которых имеет прямоугольную кубическую форму, и коридора С, простирающегося между ними, для этого типа здания такое же, как и для зданий В, показанных на Фиг. 1-13. Различие заключается в размере построенных из панелей комнат R1-R5, которые легко изменяется с помощью стеновых панелей 6 различной длины. Разумеется, необходимо использование плит 8 соответствующих размеров. Однако фасадные панели 6 и фасадная облицовка 7 могут быть такими же, как для зданий, описанных выше. Также необходимо отметить, что при строительстве здания типа, показанного на Фиг. 44, можно использовать такие же статические и динамические соединительные элементы.
Следует понимать, что идея изобретения не ограничена описанными в настоящем описании вариантами реализации и возможно выполнение множества модификаций в объеме изобретения, определенном в прилагаемой формуле изобретения. Например, могут быть использованы другие материалы для элементов, включенных в конструкции здания. Кроме того, могут быть использованы другие соединительные средства, в случае если достигается надежное соединение элементов.