Модульная ячейка, модульный блок и здание

(51) 04 1/348 (2006.01) 04 1/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ возведении здания модули размещаются в ряд и/или устанавливаются друг поверх друга,состыковываются торцевыми сторонами и скрепляются друг с другом. Шестигранная форма ячейки позволяет получить здание с великолепными по сейсмичности и устойчивости свойствами, т.к. наклон боковых граней модуля позволяет формировать единый устойчивый каркас здания. Здание из модульных ячеек или блоков содержит расположенные, по меньшей мере, в один ряд и установленные друг на друге по числу этажей модули, связанные между собой по горизонтали и вертикали и образующие жилые и нежилые помещения. Ряды жилых модулей могут быть соединены модулями, образующими общий коридор между внутренними торцами жилых модулей. Модули могут быть состыкованы так, что путем изъятия части внутренних панелей будут составлять большой холл, объединяющий две и более ячейки. Возможность такой комбинации модулей с увеличением размеров в трех направлениях позволяет создать жилые помещения размеров,соответствующих целям и предпочтениям владельцев помещения.(74) Тагбергенова Модангуль Маруповна Тагбергенова Алма Таишевна(57) Изобретение относится к строительству и может быть использована для возведения одно- или многоэтажных жилых и общественных зданий и сооружений. В частности изобретение может быть использовано для строительства многоэтажных и многоквартирных или многокомнатных жилых и нежилых зданий. Модульная ячейка имеет шестигранную форму и размеры, которые были установлены исходя из минимальных потребностей человека. Модульная ячейка имеет верхнюю и нижнюю стены, боковые стены шестигранной формы и торцевые стены,выполненные из двух панелей, соединенных под углом,обращенным внутрь помещения. Соединением отдельных модульных ячеек могут быть сформированы модульные блоки. При Изобретение относится к строительству и может быть использовано для возведения одно- или многоэтажных жилых и общественных зданий и сооружений. В частности изобретение может быть использовано для строительства многоэтажных и многоквартирных жилых зданий. В настоящее время имеется колоссальная потребность в жилье, доступном для всех слоев населения и всевозможных целей. Концепция возведения зданий из модулей является одним из путей решения проблем с жильем, экономичным и рациональным использованием территорий с подведенными инженерными коммуникациями,снижения затрат, связанных со строительными и отделочными работами, а также обустройством территории вокруг места строительства и оснащением ее современной удобной инфраструктурой и интересным ландшафтным дизайном. Известно модульное здание, которое содержит основание, стеновые панели с оконными и дверными проемами, внешними и внутренними стенами и расположенным между ними утеплителем, потолочные панели, пол и крышу,средства для соединения панелей друг с другом и инженерные коммуникации (Патент на полезную модель 65924, 27.08.2007). Недостатком изобретение является то, что оно может быть использована исключительно для возведения малоэтажных жилых домов,хозяйственных построек, общественных зданий и сооружений. Комнатные модули здания имеют размеры, которые не могут быть увеличены по трем направлениям высоте, ширине и длине. Известна конструкция жилых многоэтажных зданий, возводимая из объемных модулей с расположением пространственных объемов помещений каждой квартиры в двух уровнях(Патент на изобретение 2109900, 27.04.1998). Объемные модули расположены в два ряда,установлены друг поверх друга по числу возводимых этажей здания и связаны между собой по горизонтали и вертикали. Между внутренними торцами модулей образован общий коридор. Модули четных этажей обоих рядов состыкованы их внутренними торцами, равными им по сечению объемными блоками. Недостаток данной конструкции жилых зданий заключается в том, что объемные модули каждого нечетного этажа одного ряда соединены с объемными модулями вышерасположенных четных этажей второго ряда, так что коридоры между внутренними торцами объемных модулей образованы только на нечетных этажах. Также как и в ранее описанном изобретении, комнатные модули здания имеют размеры, которые не могут быть увеличены по трем направлениям высоте, ширине и длине. Предлагаемое изобретение является модульной ячейкой, например модульной жилой ячейкой(базовым модулем), из которой могут быть составлены модульные блоки (модульные жилые блоки) в модульном здании (жилом комплексе). 2 Указанная результат достигается тем, что модульная ячейка имеет верхнюю, нижнюю,боковые (фасадные) и торцевые стены (панели),окна и двери, при этом боковые стены имеют шестигранную форму, торцевые стены выполнены из двух соединенных под углом панелей и размеры ячейки соответствуют минимальным потребностям человека. В объемной ячейке, при рассмотрении сбоку, по внутреннему контуру, нижняя и верхняя стороны имеют длину 4 метра, соединенные друг с другом под углом панели торцевых стен имеют длину 2,5 м каждая, высота ячейки составляет 3 метра, глубина ячейки, по наружному контуру,равна 2 метрам. Оконные и дверные проемы могут быть выполнены в любой из стен или внутренних перегородок ячейки, количество их зависит от назначения ячейки. Модульная ячейка может быть отдельным жилым или нежилым помещением с необходимыми коммуникационными средствами, интерьером и оборудованием для комфортабельного и длительного проживания,пребывания или нахождения в ней людей и/или оборудования(техники). Небольшие размеры модульной ячейки,размещение инженерных коммуникационных средств, оборудования и мебели в мертвой зоне,образованной торцевыми, соединенными под углом стенами, и использование встраиваемой и/или раздвижной техники и мебели позволяют сохранить полезную площадь помещения для комфортного проживания, пребывания и нахождения в ней людей и оборудования. Несмотря на небольшие размеры, соединением нескольких модульных ячеек посредством лестничных пролетов (маршей) и/или верхних или нижних и/или торцевых и/или боковых стен, и/или ребер оставшихся стен при изъятии части верхних или нижних и/или торцевых и/или боковых панелей можно получить модульный блок в виде двух или многоуровневого и/или двух- или многокомнатного помещения с или без просторных и объемных холлов. Путем соединения нескольких модульных ячеек и/или блоков на одном уровне, установки их друг поверх друга и состыковки торцевых и боковых ребер и граней можно получить модульное здание с внутренними и общими коридорами и/или туннелями между рядами ячеек или блоков. Таким образом возведенные многоэтажные здания могут иметь пространственное расположение помещений каждого блока на одном и более уровнях. На фиг.1 представлен вид сбоку (фасад) модульной ячейки согласно рассматриваемому изобретению. На фиг.2 представлен вид сверху модульной ячейки согласно рассматриваемому изобретению. Па фиг.3 и 4 представлены варианты конструкции зданий из модульных ячеек согласно рассматриваемому изобретению. На фиг.5 представлен вариант построения общих лестничных пролетов в здании из модульных ячеек согласно рассматриваемому изобретению. На фиг.6 представлен вариант внутриквартирного или общего холла,сформированного из нескольких модульных ячеек согласно рассматриваемому изобретению. Цель проектирования и создания такого модульного жилья состоит в обеспечении жильем людей не только со средним и выше среднего уровнем жизни, но и части населения, которая имеет потребность или возможность приобретения небольших квартир с минимальной себестоимостью. На фиг.1 и 2 изображена модульная ячейка,имеющая шестигранную форму и размеры, которые были установлены исходя из минимальных потребностей человека. Модульная ячейка имеет верхнюю и нижнюю стены (потолочную панель и пол), боковые стены шестигранной формы и торцевые стены, выполненные из двух панелей,соединенных под углом, обращенным внутрь помещения. В модульной ячейке 1, при рассмотрении сбоку, по внутреннему контуру металлоконструкций, нижняя 2 и верхняя 3 стены имеют длину 4 метра, торцевые 4 панели соединены друг с другом под углом и имеют длину 2,5 м каждая, высота 5 ячейки составляет 3 метра,глубина 6 ячейки, по наружному контуру металлоконструкций, равна 2 метрам. Положение и количество связующих элементов металлических конструкций ячеек может меняться и выбирается в зависимости от потребности и назначения ячейки. Основное требование заключается в том,чтобы размеры металлоконструкции не выходили за приведенные выше размеры ячейки. Слои ограждающей оболочки и сечения металлических элементов модульной ячейки могут подвергаться изменениям таким образом, чтобы не менялись пропорции базового модуля. Торцевые пространства (мертвые зоны) ячейки могут быть использованы для устройства лестничных маршей или размещения инженерных коммуникаций, необходимых для полноценного и комфортного проживания и/или пребывания в таком жилом помещении. Здесь же, например, могут быть установлены ванна, раковина, унитаз или встроена мебель, поверхность которой может быть использована в качестве вспомогательной. Для наибольшей экономии полезной площади жилого пространства в модуле может быть установлена и вмонтирована мебель, преобразуемая в требуемый атрибут мебели. Такой базовый модуль может быть снабжен средствами обогрева и организации движения воздуха по всему полезному объему для равномерного распределения тепла по всему внутреннему объему ячейки. Системы поддержания внутреннего климата могут быть установлены,например, в мертвых зонах. Унифицированная жилая ячейка имеет небольшие размеры, благодаря этому ее удобно транспортировать,монтировать,разбирать,модифицировать и складывать в различные композиционные формы, но при этом небольшие размеры базового модуля не мешают формировать из них просторные холлы. Добавляя базовые модули друг к другу, можно увеличить площадь жилья от маленькой до большой и объемной квартиры (блока), а также менять функциональное назначение полученного внутреннего пространства. При сборке вместе нескольких модулей, стальной каркас этих модулей будет формировать общую структурную конструкцию, состоящую из ферм (фиг.3). Форма и конструкция модульной ячейки позволяют формировать помещения зданий гражданского и промышленного назначения, в случае если они не предназначены для тяжелого и подвергающегося вибрациям и сотрясениям производственного оборудования. Такие модульные здания пригодны для постоянного или временного проживания или пребывания людей и получают их путем присоединения друг к другу модульных ячеек(блоков) в трех направлениях (, , ) (фиг.4). Модули и/или отдельные их части, включая внутреннее наполнение, изготавливают в заводских условиях и поставляются на место их сборки и компоновки в помещения и комплексы. В модульную ячейку, в ее мертвой зоне, в заводских условиях может быть встроена шахта для вентиляции и инженерного оборудования, в которую вмонтированы фрагменты труб для водоснабжения,канализации и т.д. На стройплощадке модульные ячейки(блоки) скрепляют друг с другом любым приемлемым видом соединения и подключают вес имеющиеся средства инженерных коммуникаций, которые включают электропроводку,трубопроводы холодного и/или горячего водоснабжения,канализации и отопления, каналы естественной или принудительной вентиляции,системы телевизионной и/или телефонной, и/или радиосвязи,и/или Интернета. При возведении здания (фиг.3 и 4) модули устанавливаются друг поверх друга,состыковываются торцевыми стенами и скрепляются друг с другом. Шестигранная форма ячейки позволяет получить здание с прекрасными по сейсмичности и устойчивости свойствами, т.к. наклон торцевых панелей жилого модуля позволяет формировать единый устойчивый каркас здания. Здание из модульных ячеек или блоков содержит расположенные, по меньшей мере, в один ряд и установленные друг на друге по числу этажей модули, связанные между собой по горизонтали и вертикали и образующие жилые или нежилые помещения. Ряды жилых модулей могут быть соединены модулями, образующими общий коридор между внутренними торцами жилых модулей(фиг.5). Модули могут быть состыкованы так, что путем изъятия части внутренних панелей, будут составлять большой холл (фиг.6), объединяющий две и более ячейки. Возможность такой комбинации модулей с увеличением размеров в трех направлениях позволяет создавать жилые помещения размеров, соответствующих целям и предпочтениям владельцев помещения. Крыша 3 здания может иметь многослойное покрытие и/или застекленные дизайнерские проемы. Внутри холла может быть предусмотрено место для внутреннего ландшафтного дизайна. Такой ландшафт создает приятную взаимосвязь между внутренним и внешним пространством. Этот холл может иметь различное функциональное предназначение внутриквартирный холл или холл общественного назначения. Выполнением боковых стен модульной ячейки из стекла может быть существенно увеличена степень освещенности помещений, лестничных маршей, туннелей, коридоров и сведена до минимума необходимость установки дополнительных источников освещения. Между рядами жилых помещений, кроме общих коридоров, могут быть встроены модули, путем соединения которых в длинный туннель, можно получить велосипедную дорожку, что позволит наслаждаться велосипедным спортом вне зависимости от месторасположения здания, времени года и погоды. Модули могут быть изготовлены из известных современных материалов, обладающих, например,хорошими светопропускающими,теплоизолирующими и шумопоглошающими свойствами и позволяющих избежать проблемы и затраты,связанные с безопасностью и комфортностью нахождения людей в таком здании. Модули могут быть изготовлены по размерам и с наполнением, выбранным потребителем. Уклон боковых граней жилого модуля позволяет формировать единый устойчивый каркас здания и одновременно являться лестничным маршем(фиг.6), будь то внутриквартирные лестницы или лестницы жилого комплекса. Именно модульность позволяет унифицировать,стандартизировать производство модулей и составление приемлемой разводки инженерных коммуникаций,что позволяет поточное изготовление модулей, серийный выпуск небольших квартир с минимальными размерами базового модуля и формирование из базовых модулей больших по площади и объему жилых и другого назначения зданий и сооружений. Кроме того снижаются затраты на строительство и эксплуатацию модульного здания. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Модульная ячейка, содержащая нижнюю,верхнюю, боковые и торцевые стены, оконные и дверные проемы, отличающаяся тем, что боковые стены имеют шестигранную форму, торцевые стены выполнены из двух панелей, соединенных друг с другом под углом, обращенным внутрь ячейки. 2. Модульная ячейка по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя и верхняя стороны боковой стены имеют длину 4 метра, панели торцевых стен имеют длину 2,5 м каждая, высота ячейки составляет 3 метра, при измерении по внутреннему контуру, и глубина ячейки - 2 метра, при измерении по наружному контуру. 3. Модульная ячейка по п.1 или 2,отличающаяся тем, что имеет внутренние перегородки, оконные и дверные проемы могут быть выполнены в любой из стен или внутренних перегородок ячейки, и их количество зависит от назначения ячейки. 4. Модульная ячейка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что содержит в мертвой зоне торцевых стен инженерные коммуникации и другое необходимое оборудование. 5. Модульная ячейка по любому из п.1-3,отличающаяся тем, что по меньшей мере одна боковая стена выполнена из стекла. 6. Модульная ячейка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что в одну из боковых стен встроена трансформируемая мебель. 7. Модульная ячейка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что пригодна для использования в качестве отдельного модульного жилого или нежилого блока или формирования модульного здания. 8. Модульный блок, отличающийся тем, что состоит из по меньшей мере двух модульных ячеек по любому из пунктов 1-6. 9. Модульный блок по п.8, отличающийся тем,что состоит из модульных ячеек, соединенных посредством торцевых, боковых, верхних и/или нижних стен или ребер торцевых, боковых, верхних и/или нижних стен. 10. Модульный блок по п.8 или 9,отличающийся тем, что представляет собой холл,выполненный в два или более уровня. 11. Модульный блок по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что панели торцевых стен могут быть использованы для формирования лестничных пролетов. 12. Здание, отличающееся тем, что состоит из модульных ячеек по любому из пунктов 1-6 и/или блоков по любому из пунктов 8-11. 13. Здание по п.12, отличающееся тем, что содержит расположенные, по меньшей мере, в один ряд и установленные друг на друге по числу этажей модули, связанные между собой по горизонтали и вертикали и образующие жилые и нежилые помещения. 14. Здание по п.13, отличающееся тем, что содержит холлы в два или более уровня и/или лестничные пролеты, коридоры и туннели,расположенные между модульными ячейками или блоками. 15. Здание по п. 14, отличающееся тем, что туннели предназначены для езды на велосипеде или пеших пробежек.