АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ИЗ СОТОТЕРМОСТРУКТУРНЫХ ОБЪЕМНЫХ МОДУЛЕЙ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ МНОГОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ В ПЛАНЕ Российский патент 1998 года по МПК E04H1/00 

Изобретение относится к малоэтажному строительству, в частности жилых и социально-бытовых зданий из объемных блоков полной заводской готовности.

Известно жилое здание, имеющее в плане форму многоугольника, образованного опертыми на фундамент и установленными друг на друга блоками [1].

Известна также принимаемая за прототип к изобретению архитектурно-строительная система многоугольной формы, состоящая из объемных призматических модулей, силовые каркасы которых выполнены в виде трапеций, состыкованных друг с другом при компоновке здания таким образом, что одни из их оснований образуют замкнутое круговое пространство внутри здания, а другие - наружные стены [2].

Описанные конструктивные решения имеют ряд недостатков при разработке их архитектурно-планировочных решений не используется объединение пространственных форм, дающих новое качество - силовые каркасы призматических объемных модулей при их объединении в здание не учитываются в качестве свайных ростверков, что приводит к усложнению и удорожанию конструкции фундаментов под такие дома. Использование традиционных компоновочных форм здания и сооружений, оправданных для кирпичных стен, железобетонных самонесущих панелей, бетонных блоков несет с собой многие старые недостатки: неэффективное расходование материалов, пространства здания, недогруженность элементов конструкции, наличие ненужных для жилья коридоров.

Цель изобретения - создание архитектурно-строительной системы, позволяющей выполнить разнообразные компоновки здания и его элементов, обеспечивая минимальные затраты строительных материалов для получения наибольшей общей площади дома, снижение себестоимости, повышение энергоэффективности эксплуатации зданий.

Эта цель достигается за счет того, что архитектурно-строительная система из сототермоструктурных объемных модулей для возведения жилых зданий многоугольной в плане формы включает силовые каркасе объемных модулей, выполненных в плане в виде состыкованных боковыми сторонами друг с другом трапеций, одни основания которых ограничивают внутреннее замкнутое пространство здания, а другие образуют его внешние стороны. Здание имеет в плане форму шестиугольника, установленного своими углами на свайные опоры и снабженного центральной несущей стойкой. Здание перекрыто панелями, уложенными на стропильные балки, верхние концы которых закреплены на смонтированном на верхнем конце центральной несущей стойки шарнирном замковом устройстве, а нижние концы установлены в элементах силовых каркасов объемных модулей. Центральная несущая стойка может быть упруго оперта на разрезной фундаментный блок, снабженный самоуплотняющей грунт нижней опорной поверхности, а свайные опоры выполнены в виде вибронабивных или клиновых конструкций. Кроме того, силовые каркасы объемных модулей выполнены деревянными или из металлических профилей и установлены в один или более ярусов.

На фиг. 1 изображено здание вертикальный разрез; на фиг. 2 - силовой каркас объемного модуля; на фиг. 3 - вариант монтажа здания из объемных модулей; на фиг. 4 - планировка здания по варианту на фиг. 3; на фиг. 5 - вариант 3х-этажного здания из объемных модулей.

Жилое здание 1 многоугольной формы в плане содержит периферийные клиновые точечные свайные опоры 2, на которых установлены силовые каркасы объемных трапецеидальных модулей 3 в виде замкнутого в плане шестиугольника. В центре здания на самоуплотняющем грунт разрезном фундаментном блоке 4 установлена центральная вертикальная стойка 5. Верхний конец стойки содержит шарнирное замковое устройство 6, в котором закреплены верхние концы строительных балок 7. Нижние концы этих балок установлены в силовых элементах 8, состыкованных углами модулей 3. НА строительные балки установлены поярусно панели 9 кровли, причем в нижнем ярусе панелей встроены оконные стеклоблоки 10 верхних световых фонарей 11. На нижних силовых элементах (кронштейнах) 12 центральной стойки 5 закреплены шарнирно в замковых устройствах 13 опорные лаги 14 пола, на которых размещены панели 15 пола.

Центральный разрезной фундаментный блок 4 размещен в специально подготовленной в грунте 16 выемке 17, куда уложен сыпучий материал, например песок со щебнем. На грунт 16 в подпольной части здания отсыпан утеплитель 18, например керамзитовая подушка.

Объемные модули 3 при сборке стыкуются друг с другом боковыми сторонами 19, их меньшие основания (внутренняя грань) 20 ограничивают внутреннее замкнутое пространство 21 Здания, а большие основания 22 образуют внешние стороны здания. Силовой каркас объемного модуля состоит из вертикальных стоек 23, объединенных лонжеронами 24, между которыми смонтированы лаги 25, образующие основания пола и потолка объемного модуля.

Объемные модули 3 могут быть установлены в одном, двух и трех уровнях друг на друга и располагаются в плане, в двух вариантах малыми основаниями, трапеций к центру и, наоборот, большими основаниями трапеций к центру. Это позволяет изменять общую площадь здания при неизменных базовых элементах (модулях) в зависимости от его назначения (здания односемейного типа или здания кондоминиумы на 2, 3-х и более семей).

свайные опоры 2, на которые установлены силовые каркасы объемных модулей 3, могут быть выполнены в виде вибронабивных, буронабивных, клиновых и т.п. свай. При этом роль ростверка выполняет каркас объемного модуля, который может быть выполнен из дерева или из металлических профилей.

Представленная на фиг. 3 и 4 планировка помещений зданий из объемных модулей предусматривает размещение и назначение помещений, характерных для одноэтажного элитного коттеджа к шестиугольному зданию пристроены по углам крыльцо 26, гаражи 27 и сауна с бассейном 28, выполненные из элементов конструкции объемного модуля. По внешнему контуру здания распложены музыкальная и игровая комната 29, выполняющая также функцию малой гостиной, мастерская 30, примыкающая к одному из гаражей, далее следуют столовая с кухней 31, ванная 32 и туалет 33, примыкающий к спальням 34, имеющим выход в сауну с бассейном 28. С другой стороны, с бассейном граничит детская спальня 35, имеющая свой туалет 35 и душ 36. Следующее помещение занимает библиотека с телевизором и компьютерный зал 38. На стыках перечисленных помещений могут располагаться прихожая 39, кладовая 40, спортивно=тренажерный зал 41. Благодаря наличию верхнего света, попадающего во внутреннюю часть здания через световые фонари 11, в этой внутренней части 21 может размещаться большая гостиная 42 с зимним садом, фонтаном и аквариумом. При желании здесь может быть выделено помещение для теплицы (не показано).

При таком использовании площадь здания становится практически полностью полезной.

Положительные свойства предлагаемых зданий, помимо описанных выше, заключаются также в том, что их конфигурация, приближенная к круговой в плане форме, дает оптимальный вариант его размещения в центре земельного участка, позволяя экономить внутриобъектные внешние сети, коллекторные сборы и т.п., что применительно к затратам на поселок, построенный из таких зданий, удешевляет проект и его использование.

Тепловые потоки, исходящие от здания, имеющего минимальную внешнюю поверхность при заданном объеме и полезной площади, также минимальны. Здание с обтекаемой аэродинамической формой стен и крыши почти лишено затененной стороны .

Кроме того, эти здания сейсмостойки, т.к. смонтированы на упругих опорах и имеют минимум массы строительных конструкций при максимальной их относительной жесткости, а также ветроустойчивы, поскольку ветровой удар не опрокидывает здание, а наоборот, прижимает его к земле.

Источники информации:
1. US, патент 3535835 НКИ 52-79 1970.

2. SU, авторское свидетельство 524897 кл. E 04 H 1/00 1976.

Архитектурно-строительная система из сототермоструктурных объемных модулей использована для возведения жилых зданий многоугольной формы в плане. Она включает уложенные друг на друга объемные модули. Силовые каркасы последних состыкованы между собой боковыми сторонами. Одни из их оснований образуют замкнутое круговое внутреннее пространство. Другие основания образуют внешние стороны здания. Силовые каркасы объемных модулей в плане представляют собой трапеции. Здание имеет вид шестигранника, установлено на свайных опорах, размещенных по углам шестигранника, и снабжено центральной упругоопертой несущей вертикальной стойкой. Она установлена на самоуплотняющем грунте разрезом фундаментном блоке. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Архитектурно-строительная система из сототермоструктурных объемных модулей для возведения жилых зданий многоугольной формы в плане, включающая силовые каркасы объемных модулей, выполненных в виде состыкованных боковыми сторонами друг с другом трапеций, одни основания которых ограничивают внутреннее замкнутое пространство здания, а другие основания образуют его внешние стороны, отличающаяся тем, что здание имеет в плане форму шестиугольника, установленного своими углами на свайные опоры и снабженного центральной несущей стойкой, при этом здание перекрыто панелями, уложенными на стропильные балки, верхние концы которых закреплены на смонтированном на верхнем конце центральной несущей стойки шарнирном замковом устройстве, а нижние концы закреплены в элементах силовых каркасов объемных модулей. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что силовые каркасы объемных модулей выполнены деревянными или из металлических профилей и установлены в один или более ярусов.