<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein Gebäude mit vorgefertigten un an der Baustelle montierbaren Fertigteilen.
Die Errichtung von Gebäuden in Montagebauweise mit Fertigteilen ermöglicht eine deutliche Reduzierung der Baukosten, da auf eine Schalung und Rüstung verzichtet werden kann, welche beispielsweise bei der monolithischen Bauweise notwendig sind. Darüber hinaus können die Fertigteile mit hoher Güte vorgefertigt werden und das Gebäude mit einer geringen Zahl von Facharbeitern in kurzer Bauzeit errichtet werden. Weiterhin sind Bauarbeiten während der Winterzei durch die Verwendung von in Fabriken witterungsunabhängi vorgefertigten Bauteilen ermöglicht. Gerade bei der Erri htung einer grossen Anzahl gleicher Wohneinheiten bringt die Serienanfertigung der dafür notwendigen Bauelemente erhe liche Vorteile für die Baukosten.
Auf der anderen Seite ist jedoch die Montagebauweise erst ab einer grossen Anzahl von Baueinheiten durch die Serienanfertigung gleicher Bauelemente wirtschaftlich, da bei geringen Stückzahlen die Fabrikeinrichtung die Herstellung kosten und damit die gesamten Baukosten im Vergleich mit anderen Bauweisen unverhältnismässig stark erhöht. Die mit den serienmässig zur Verfügung stehenden Bauelementen errichteten Gebäude sind jedoch durchweg ähnlich oder sogar
<Desc/Clms Page number 2>
identisch, wodurch das Angebot an Wohnqualität, welches ab- hängig von der im voraus festgelegten Gebäudekonzeption ebenso ähnlich ist. Insbesondere bei Wohngebäuden ist je- doch der persönliche Anspruch der Bewohner an die Wohn- qualität stark unterschiedlich.
Die im voraus festgelegte Gebäudekonzeption bekannter Fertighäuser kann daher nur einen begrenzten Interessentenkreis ansprechen. Darüber hinaus wird oft der Wunsch geäussert, zu einem späteren Zeitpunkt nach Fertigstellung des Gebäudes Nachrüstungen und Erweiterungen des Hauses vorzunehmen, was infolge der festgelegten Konzeption des bekannten Fertighauses nur mit grossem Aufwand möglich oder sogar ausgeschlossen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gebäude mit vorgefertigten und an der Baustelle montierbaren Fertig- teilen derart zu gestalten, dass mit einer möglichst gerin- gen Anzahl zu fertigender Bauteile eine variable und bei Bedarf erweiterbare Gebäudekonzeption ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das Gebäude ist in Module mit einfachen Grundflächen ge- teilt, denen bausatzweise die Fertigteile zugeordnet sind.
Die Gebäudemodule sind nebeneinander liegend zu einem Ge- schoss und auf ein Gebäudemodul gleicher Grundfläche des je- weils darunter liegenden Geschosses gesetzt verbindbar. Pro Geschoss ist ein Grundmodul mit rechteckiger Grundfläche zur Versorgung des Geschosses und Erschliessung des Gebäudes an- geordnet, wobei benachbart der Längswand des Gebäudemoduls ein durchgehender, vertikaler Versorgungsschacht ausge- bildet ist, welcher die Längswand etwa mittig teilt. In dem Versorgungsschacht sind Versorgungsleitungen des Gebäudes zentral untergebracht, zum Beispiel Rohre zur Trinkwasser-
<Desc/Clms Page number 3>
bereitstellung, Abflussrohre, Heizungsrohre, Ekejtrizitats leitungen etc.
Der Versorgungsschacht liegt zwischen einem von einer Stirnwand des Grundmoduls begrenzten Raum unc einer Geschosstreppe, welche in einer Ecke des Grundmod ls angeordnet ist. An das Grundmodul können in jedem Geschoss des Gebäudes Anbaumodule zur Ausbildung von Wohnräumen ge- fügt werden. Die Anbaumodule, das heisst die Wohnräume, sind sämtlich vom Grundmodul des jeweiligen Stockwerkes aus zu- gänglich, wobei innerhalb des Gebäudes kurze Wege zwischen den einzelnen Räumen entstehen. Die Anordnung der Grüne- module im Mittelpunkt des Gebäudes bringen eine zentral e Lage der Geschosstreppen und insbesondere der Versorgun s- einrichtungen mit sich.
Die jeweiligen Versorgungsschächte der aufeinander gestapelten Grundmodule jedes Geschosses des Gebäudes fluchten miteinander und sind von den Ver- sorgungsleitungen durchsetzt, wodurch besonders vorteilhaft die Sanitärräume jedes Geschosses zentral liegen.
Die Einteilung des Gebäudes in Gebäudemodule ermöglicht bei geringen Herstellungskosten durch Serienfertigung der Modulbausätze variable und individuelle Gestaltungsmög ich- keiten der Gebäudekonzeption. Die Aussenwandteile der Ge- bäudemodule können mit unterschiedlichen Ausführungsvaiian- ten hergestellt werden, zum Beispiel mit bestimmten Fensteranordnungen, wobei jedoch die Fläche der jeweils äquivalenten Aussenwandteile gleich ist und insbesondere die Längserstreckung und die Geschosshöhe identisch ist. Wird ein Anbaumodul an einer Wand des Grundmoduls vorgeseher, so wird die entsprechende Anbauwand des Grundmoduls mit einem Durchbruch oder ähnlichem zur Erschliessung des Anbaumo uls ausgestattet.
Auf die Gebäudemodule werden jeweils entspre- chende Deckenteile aufgelegt, welche durch die einfach Grundflächengestaltung des jeweiligen Gebäudemoduls eir.fach herstellbar sind. Die einzelnen Deckenteile eines Gesc os-
<Desc/Clms Page number 4>
ses und vor allem die Masse des Deckenteiles des Grundmoduls weisen geringe Spannweiten auf, so dass einfache Baukörper mit einer unkomplizierten Statik entstehen. Zusätzliche Verstärkungsmassnahmen, zum Beispiel Unterzüge zur Stützung der Deckenteile bei grossen Spannweiten, und die damit ver- bundenen hohen Baukosten, können somit vermieden werden.
Ein besonderer Vorteil der baukastenartigen Bauweise mit stapelbaren Gebäudemodulen ist darin zu sehen, dass auf ein- fache Weise nach Fertigstellung des Gebäudes eine Erweite- rung durch Anfügung weiterer Gebäudemodule ermöglicht ist.
Dabei wird der Bausatz des gewünschten Gebäudemoduls auf einem bereits vorhandenen Gebäudemodul gleicher Grundfläche des jeweils darunter liegenden Geschosses montiert, wobei das fertige Gebäude mit geringem Arbeitsaufwand für die Er- weiterung vorbereitet werden kann, in dem die entsprechende Anbauwand des Grundmoduls des betroffenen Geschosses bear- beitet, entfernt oder durch ein für den Anbauzweck vorge- sehenes Aussenwandteil ersetzt wird. Die einfache Grundriss- form des Gebäudes auch im obersten Geschoss ermöglicht die Vorfertigung und katalogisierte Bereitstellung verschie- dener Dachbaustein-Varianten.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Anbaumodule jeweils eine rechteckige Grundfläche auf und sind mit jeweils drei rechtwinklig gefügten Aussenwand- teilen an der Anbauwand des Grundmoduls befestigbar. Beson- ders vorteilhaft wird mindestens ein Winkelmodul an einer dem Versorgungsschacht gegenüber liegenden Anbauseite des Grundmoduls angeordnet, welches mit der Stirnwand des Grundmoduls fluchtend liegt. Aus der Winkelform des Gebäu- degrundrisses entsteht ein Hof, welcher eine differenzierte räumliche Qualität im unmittelbaren Wohnumfeld schafft. Die Winkelform ermöglicht darüber hinaus besonders vielfältige
<Desc/Clms Page number 5>
Möglichkeiten der Gebäudekonzeption durch variable Anord- nung der Gebäudemodule.
Bei guter Belichtung ist ausserdem eine benachbarte Anordnung mehrerer Gebäude, zum Beispiel als Reihenhäuser oder in Atriumanordnung, möglich. Die innenliegende Hofwand des Winkelmoduls erhöht darüber hin- aus die statische Tragfähigkeit des Gebäudes, da die Spann- weite des Deckenelementes des Grundmoduls durch Auflage auf dem Endabschnitt der Hofwand an der Anbauwand des Grund- moduls geteilt wird. Die Hofwand des Winkelmoduls stellt somit ein Auflager für die Deckenplatte des Grundmoduls nd für die Anbauwand des Grundmoduls des darüberliegenden G - schosses.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: @ Fig. 1 in Explosionsdarstellung die Anordnung d r
Gebäudemodule eines Gebäudes und den Aufbau eines Grundmoduls, Fig. 2a und 2b die Gebäudekonzeption mit Grundmodulen urd
Anbaumodulen, Fig. 3a und 3b Grundrisse des Erdgeschosses und des ersten
Geschosses eines in Montagebauweise mit Ce bäudemodulen erstellten Gebäudes, Fig. 4a bis 41 Ausführungsbeispiele von Gebäuden mit un- terschiedlichen Anordnungen der Gebäude- module, Fig. 5 Ausführungsbeispiele des Dachelementes für ein beispielhaftes, aus Gebäudemodulen be- stehendes Gebäude.
<Desc/Clms Page number 6>
Fig. 1 zeigt den Kern eines Gebäudes 1, welches im wesent- lichen aus Fertigteilen besteht, die fabrikmässig vorfertig- bar und an der Baustelle montierbar sind. Die Fertigteile sind bausatzweise Gebäudemodulen 2,3, 4 zugeordnet, welche nebeneinander liegend zu einem Geschoss und auf ein Gebäude- modul gleicher Grundfläche des jeweils darunter liegenden Geschosses gesetzt verbindbar sind. In jedem Geschoss ist ein Grundmodul 2 zur Versorgung des Geschosses und Er- schliessung des Gebäudes mit rechteckiger Grundfläche ange- ordnet. Die Grundfläche wird bestimmt durch Aussenwandteile, welche jeweils mit Geschosshöhe ausgebildet sind und sich rechtwinklig zueinander auf den Seitenflächen des Moduls erstrecken.
An einer Längswand 7 ist ein durchgehender, vertikaler Versorgungsschacht 5 ausgebildet, welcher etwa mittig die Längswand 7 teilend zwischen einem von einer Stirnwand 11 begrenzten Raum und einer Geschosstreppe 6 in einer Ecke 8 des Grundmoduls 2 liegt. Wird auf die tragen- den Wände des Grundmoduls 2 eine gleichflächige, recht- eckige Deckenplatte 24 zum Verschluss des Grundmoduls 2 auf- gelegt und ein weiteres Grundmodul 2' eines weiteren Ge- schosses des Gebäudes 1 aufgesetzt, so steht der Ver- sorgungsschacht des oberen Grundmoduls 2' mit dem Versor- gungsschacht 5 des Grundmoduls 2 in durchgängiger Verbin- dung. Durch den Versorgungsschacht 5 bzw. durch die mitein- ander verbundenen Versorgungsschachtelemente mehrerer Grundmodule 2,2' werden Versorgungsleitungen des Gebäudes geführt, zum Beispiel Wasserleitungen, Abflussleitungen oder auch Heizungsrohre.
Zur Versorgung der einzelnen Geschosse des Gebäudes werden aus dem Schachtelement 5 des jeweiligen Geschosses Anschlussleitungen aus dem Versorgungsschacht 5 geführt. Vorteilhaft kann in jedem Geschoss ein Sanitärraum benachbart des Versorgungsschachtes 5 angeordnet werden, wodurch kurze Versorgungswege für die Versorgungsleitungen
<Desc/Clms Page number 7>
entstehen. Durch die Stapelung der Grundelemente 2, 2' mit jeweils gleichem Grundriss liegen ebenso die Geschoss treppen 6 der einzelnen Grundelemente fluchtend übereinander, wobei ein durchgehendes Treppenhaus zur Erschliessung des Gebäudes 1 entsteht.
Wohnräume des Gebäudes 1 werden durch Anbaumodule 3,4 aus- gebildet, welche einerseits an der benachbart der Geschoss- treppe 6 liegenden Stirnseite und andererseits an einer gegenüber dem Versorgungsschacht 5 längs liegenden anbau seite mit dem Grundmodul 2 verbindbar sind. Die Anbaumo ule 3,4 weisen jeweils eine rechteckige Grundfläche auf, wcbei die parallel zueinander liegenden Aussenwände 12 des benach- bart der Geschosstreppe 6 ansetzbaren Stirnmoduls 4 derart beabstandet liegen, dass sie jeweils fluchtend an die Längs- wände 7,10 des Grundmoduls 5 fügbar sind. Ein Winkelmodul 3 ist mit seinem rechteckigen Grundriss gegenüber dem Ver- sorgungsschacht derart an das Grundmodul anfügbar, dass die aussenliegende Wand des Winkelmoduls 3 mit der Stirnwand 11 des Grundmoduls 2 fluchtend liegt.
Es entsteht dabei ein winkelförmiger Grundriss des Gebäudes 1, wobei von einer innenliegenden Hofwand 23 des Winkelmoduls 3 und der an- liegenden Anbauwand 10 des Grundmoduls 2 ein Hof 16 des GE bäudes 1 bestimmt ist. Das Winkelmodul 3 weist einen an- nähernd quadratischen Grundriss auf, wobei die Hofwand 23 etwa auf Höhe des Versorgungsschachtes 5 im Grundmodul liegt. Der Versorgungsschacht 5 liegt somit zentral im winkelförmigen Grundriss des Gebäudes 1. Die Wandteile de Anbaumodule 3,4 sind jeweils tragfähig zur Auflagerung eines Deckenelementes mit dem jeweiligen Grundriss des zugeordneten Anbaumoduls ausgebildet.
Die Anbindung der Hofwand 23 des Winkelmoduls 3 an die Anbauwand 10 des Grundmoduls 2 auf Höhe des Versorgungsschachtes 5 trägt ur Erhöhung der statischen Tragfähigkeit der Anbauwand für das
<Desc/Clms Page number 8>
Deckenelement des Grundmoduls 2 durch Teilung der Spannweite in der Längserstreckung bei.
Die Wandteile der Gebäudemodule 2,3, 4 werden vorgefertigt an die Baustelle geliefert und aneinander gefügt, wobei zunächst das Grundmodul 2 erstellt wird. Alternativ zur Montagebauweise mit einzelnen Wandelementen zur Ausbildung der Gebäudemodule 2,3, 4, wobei die Anbaumodule 3,4 jeweils mit Rückwänden 13,14 und das Grundmodul 2 mit einer Stirnwand 11 verschlossen werden, können die Gebäudemodule vorteilhaft einstückig vorgefertigt und mit geeigneten Hebezeugen an der Baustelle zusammengefügt werden. Die Anordnung eines Winkelmoduls 3 auf der dem Versorgungsschacht 5 gegenüber liegenden Anbauseite 9 des Grundmoduls 2 erzeugt einen grossen, bis zu der Längswand 7 mit dem Versorgungsschacht 5 reichenden Raum 21, wodurch ein hohes Mass an Wohnqualität geschaffen wird. Mit einfachen Mitteln wird dabei eine verlängerte Stirnwand 11 des Gebäudes 1 gebildet.
In dieser Längswand angeordnete Fensterelemente reichen bereits für eine Beleuchtung des Grundmoduls 2 und des Winkelmoduls 3 aus, so dass weitere Fensterelemente in den übrigen Wandelementen nicht zwingend erforderlich sind und diese somit kostengünstig herstellbar sind.
Die Gebäudekonzeption mit drei Gebäudemodulen, welche nebeneinander und aufeinander stapelbar verbindbar sind, eröffnet vielfältige Möglichkeiten der Gebäudeform, wobei die Herstellungskosten der Bauelemente aufgrund der geringen Stückzahl pro Gebäudemodul und der damit möglichen Serienfertigung reduziert werden können. Ein besonderer Vorteil der Modulbauweise ist darin zu sehen, dass die vorfertigbaren Gebäudemodule sich zur kostengünstigen, nachträglichen Erweiterung bereits bestehender Bauwerke in der Modulbauweise eignen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel kön-
<Desc/Clms Page number 9>
nen nachträglich auf die Anbaumodule 3,4 des bestehenden Geschosses, welches das Erdgeschoss des Gebäudes 1 sein mag, weitere Anbaumodule jeweils gleicher Art aufgesetzt weiden und mit ebenso geringem Bauaufwand mit dem Grundmodul 2' des aufgesetzten Geschosses in Verbindung gebracht werden.
Die Gebäudemodule bzw. deren Wandteile können in verschiedenen Ausführungsformen vorgefertigt werden, zum Beispiel im Holztafelbau, als Mauerwerkelemente oder als Betonfertigteile, wobei für die Gestaltung der Aussenwand beispielsweise die preiswerte Putzfassade, eine Holzverschalung, Aluminiumwellenverkleidung oder auch Verblendmauerwerk denkbar sind. Die Grundmodule sind daher in verschiedenen Ausführungsformen mit jedoch jeweils gleichen Abmessungen vorfertigbar und stehen katalogisiert zur variablen Kombination zur Erstellung eines individuell kon zipierten Gebäudes zur Verfügung.
Für die Abmessungen das Gebäudemoduls wird eine Höchstbreite des Grundmoduls sowie der Wandlängen der Anbaumodule von etwa 4 m als vorteilhaft gesehen, womit bei einem grossen Grundflächenangebot des Gebäudes 1 durch die Kombination der Gebäudemodule mit einfachen Mitteln eine hohe statische Festigkeit des Gebäudes 1 mit geringen Spannweiten der Deckenelemente erreicht wird, die sich aus den Geschossgrundrissen ergeben.
Das Gebäude 1 besteht vorteilhaft mindestens aus zwei Grundelementen 2, 2' und einem im Erdgeschoss mit dem Grundmodul 2 verbunden Winkelmodul 3. Dieses Minimalvolumen eines Gebäudes 1 ist in Fig. 2a dargestellt. Hier wird er Vorteil verdeutlicht, der sich ergibt aus der mittigen Anordnung des Versorgungsschachtes auf der aussenliegenden Längsseite der Grundmodule 2,2' und der diametral dem inkelmodul 3 gegenüber liegenden Geschosstreppe 6. Es werd n grossvolumige Wohnräume geschaffen, die leicht zugänglich sind und in ihrer Ausdehnung durch den für die Geschoss-
<Desc/Clms Page number 10>
treppe 6 vorzusehenden Raum in der Ecke der Grundmodule 2, 2' kaum beeinträchtigt sind. In den Grundmodulen sind strichliert dargestellte Trennwände zur Ausbildung eines Treppenhauses 25 und eines Sanitärraumes 15 angeordnet.
Der Sanitärraum 15 liegt dabei leicht zugänglich im Zentrum des Gebäudes 1 benachbart des Versorgungsschachtes. Das Gebäude 1 ist durch Anbaumodule beliebig erweiterbar, wobei Winkelmodule 3 und benachbart dem Treppenhaus 25 Stirn- module 4 anbaubar und geschossweise stapelbar sind. In Fig.
2b sind Winkelmodule 3', 3" und Stirnmodule 4, 4', 4" mit ausgezogenen Linien dargestellt, welche an die strichliert dargestellten Grundbausteine des Gebäudes 1 (Grundmodule 2, Winkelmodul im Erdgeschoss) anbaubar sind. Das gezeigte Mon- tagebau-Konzept mit rechteckigen Gebäudemodulen mit bausatzweise zugeordneten Fertigteilen ermöglicht die kostengünstige Erstellung von Gebäuden mit einer Vielzahl von Geschossen, beispielsweise sechs Geschosse, welche je- weils mindestens ein Grundmodul 2 aufweisen. Diese bau- kastenartige Bauweise ermöglicht die Erstellung einer Viel- zahl von Gebäudevarianten, von denen einige besonders vor- teilhafte Gebäudekonzeptionen in Fig. 4 dargestellt sind.
Die Fig. 3a und 3b zeigen Geschossgrundrisse eines zwei- geschossigen Gebäudes 1, welches im Ausführungsbeispiel im Erdgeschoss E (Fig. 3a) ein Grundmodul 2 und beide möglichen Anbaumodule aufweist, nämlich ein Winkelmodul 3 und ein Stirnmodul 4. Das erste Geschoss I (Fig. 3b) ist mit einem Grundmodul 2' und einem Winkelmodul 3' ausgestattet. Der winkelförmige Grundriss des Gebäudes 1 bildet einen Hof 16 aus, in dem vorteilhaft eine Remise als Kellerersatzraum angeordnet werden kann. Es kann jedoch auch ein Keller- geschoss vorgesehen sein, welches beispielsweise aus einem weiteren, unter dem Grundmodul 2 des Erdgeschosses E ange- ordneten Grundmodul besteht.
Im Kellergeschoss kann platz-
<Desc/Clms Page number 11>
sparend eine Heizungsanlage benachbart des Versorgungs- schachtes 5 installiert werden, welcher wie beschrieben an der aussen gegenüber dem Winkelmodul 3 liegenden Längswand jedes Grundmoduls 2 ausgebildet ist und vertikal sämtliche Geschosse durchzieht. Die Geschosstreppe 6 in der Ecke des Grundmoduls ist in jedem Gebäudegeschoss durch eine Innen- wand von einem Sanitärraum 15,15' des jeweiligen Gesch s- ses E, I getrennt, deren Sanitäranlagen mit dem Versor- gungsschacht 5 verbunden installiert sind. Die Sanitärräume 15, 15' sind durch eine weitere Trennwand begrenzt, welche im Erdgeschoss die Küchenelemente 26 des Gebäudes 1 ab- trennt. Somit wird der Versorgungsbedarf der Küchenelem nte 26 durch die Anordnung benachbart dem Versorgungsschach 5 mit kurzen Leitungswegen gedeckt.
Die Eingangstür 20 zur Erschliessung des Gebäudes 1 ist im Grundmodul 2 des Erdgeschosses auf einer Höhe zwischen em Versorgungsschacht und der Geschosstreppe 6 angeordnet. m Ausführungsbeispiel liegt die Eingangstür 20 in der Anbau- wand 10 des Grundmoduls 2 für das Regelelement 3. Die Ein- gangstür 20 ist als Bestandteil der Anbauwand 10 des Grund- moduls 2 vorfertigbar. Vorteilhaft kann die Eingangstür 20 auch benachbart der Geschosstreppe 6 bzw. zwischen der Ge schosstreppe 6 und dem Versorgungsschacht 5 in der Längs and des Grundmoduls 2 angeordnet werden, wobei benachbart d r Geschosstreppe 6 ein durch die Eingangstür betretbarer u d beispielsweise als Garderobe nutzbarer Eingangskorridor ge- bildet ist.
Die räumliche Ausgestaltung des Grundmoduls 2 und die An- ordnung der Geschosstreppe 6 und des Versorgungsschachte 5 darin ermöglicht die Teilung des Geschosses in zwei ge- trennte Wohneinheiten, indem in dem Grundmodul eine Tre n- wand angeordnet wird, welche zwischen der Geschosstreppe 6 @
<Desc/Clms Page number 12>
und dem Versorgungsschacht 5 von der Anbauwand 10 bis zur Längswand durchgeht. Die Eingangstüren 20 weiterer Wohnein- heiten können beidseitig der Trennwand 19 liegend in der Anbauwand 10 des Grundmoduls 2 liegen. Weiterhin ermöglicht der Modulgrundriss die Ausbildung eines quer das Grundmodul 2 durchsetzenden Laubenganges durch die Anordnung zweier paralleler Trennwände 19. In jeder dieser Trennwände 19 wird eine Eingangstür zur Erschliessung der jeweiligen Wohn- einheit vom Laubengang aus vorgesehen.
Die freie Deckfläche des Stirnmoduls 4 kann im Geschoss I als Terrasse 40 oder zum Ausbau als Wintergarten genutzt werden. Der Zutritt zur Terrasse 40 ist in der stirnseitigen Rückwand des Grund- moduls 2' vorgesehen. Diese Rückwand kann als Fertigteil mit bereits ausgebildetem Terrassenzutritt als Bestandteil des Grundmodul-Bausatzes hergestellt werden. Für eine nach- trägliche Erweiterung des Gebäudes 1 kann auf die Fläche der Terrasse 40, welche ja die Oberseite des Stirnmoduls 4 des Erdgeschosses E (Fig. 3a) ist, ein weiterer Stirnmodul- Bausatz montiert werden.
Mit lediglich drei unterschiedlichen Gebäudemodulen und da- mit einer geringen Anzahl vorzufertigender Bauteilsätze für die Gebäudemodule sind vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten für Gebäude mit unterschiedlichen Konzeptionen möglich, von denen in Fig. 4 eine Auswahl besonders vorteilhafter Gebäu- dekonzeptionen gezeigt ist. Die Fig. 4b , 4e, 4h, 4k zeigen dabei jeweils Vorschläge für Gebäude auf kleinen Baugrund- stücken. Dabei wird jeweils ein im ersten Geschoss über dem Erdgeschoss des Gebäudes angeordnetes Anbaumodul, im Ausfüh- rungsbeispiel das Stirnmodul 4', mit Pfeilern 18 am Erd- boden abgestützt. Der somit vom Grundmodul und den Pfeilern 18 begrenzte und vom Stirnmodul 4' des ersten Geschosses überdachte Freiraum 17 ist beispielsweise als Fahrzeug- stellplatz verwendbar.
Durch die Anordnung der Pfeiler 18
<Desc/Clms Page number 13>
ist trotz des Fehlens eines Stirnmoduls im Erdgeschoss ein beliebiger Ausbau und Aufstockung des Gebäudes mit Stirn- modulen 4' möglich.
Um das Gebäude kompakt und standfest auszubilden, werd n bei der Konzipierung des Gebäudes vorteilhaft wenigstens die um eines reduzierte Anzahl der Grundmodule an Winkel- modulen vorgesehen. Es können jedoch auch abweichende Ge bäudeformen gebildet werden, wie das Beispiel der Fig. 4k zeigt, welche bei Anordnung einer Vielzahl benachbarter Baueinheiten gleicher oder auch unterschiedlicher Korngrösse entsprechend der Anzahl der verwendeten Gebäudemodule aus städtebaulichen Aspekten vorteilhaft sein können.
Dachelemente werden als Fertigteile für die Montagebauweise des Gebäudes hergestellt, wobei die Gestalt des Dachelemen- tes von der Korngrösse des zu bedeckenden obersten Geschoss- querschnittes des Gebäudes abhängt. Die abzudeckende Fläche des obersten Geschosses des Gebäudes 1 entspricht maximal der Gesamtfläche der drei Gebäudemodule, woraus sich vier mögliche Deckflächen entsprechend der gewählten Kombination der Gebäudemodule im obersten Gebäudegeschoss ergeben. Fig.
5 zeigt das Ausführungsbeispiel eines Gebäudes 1 mit zwei Grundmodulen 2,2', zwei Stirnmodulen 4, 4' und einem Win- kelmodul 3 im Erdgeschoss. Das auszuwählende Dachelement 22 deckt daher eine Fläche ab, welche der Grundfläche des Grundmoduls und des Stirnmoduls entspricht. Es können ver- schiedene Formen von Dachbausteinen 22 serienmässig vorge- fertigt werden und katalogisiert bei der Planung und Aus- führung des Gebäudes 1 zur Verfügung gestellt werden. Es kann auch vorteilhaft sein, Dachelemente mit den Grund- flächen der einzelnen Gebäudemodule anzufertigen und ent- sprechend der tatsächlich abzudeckenden Fläche bei dem ge- wählten Gebäudekonzept auszuwählen.
Bei Anordnung mehrerer
<Desc/Clms Page number 14>
Gebäudemodule im obersten Gebäudegeschoss ergeben sich dabei eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten der zur Ver- fügung stehenden Dachelemente 22.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to a building with prefabricated un assemblable prefabricated parts.
The erection of buildings using prefabricated elements enables a significant reduction in construction costs, since formwork and armor can be dispensed with, which are necessary, for example, with the monolithic construction method. In addition, the finished parts can be prefabricated with high quality and the building can be constructed with a small number of skilled workers in a short construction time. Furthermore, construction work is possible during the winter by using components that are prefabricated in factories regardless of the weather. Especially when a large number of identical residential units are built, series production of the necessary components brings considerable advantages for the construction costs.
On the other hand, however, the assembly method is only economical from a large number of units due to the series production of the same components, since in small quantities the factory equipment costs the production and thus increases the overall construction costs disproportionately compared to other types of construction. However, the buildings erected with the components available as standard are consistently similar or even
<Desc / Clms Page number 2>
identical, which means that the range of quality of living, which is also similar depending on the building design defined in advance. In the case of residential buildings in particular, however, the residents' personal demands on the quality of living vary considerably.
The pre-defined building design of known prefabricated houses can therefore only appeal to a limited group of interested parties. In addition, the desire is often expressed to retrofit and extend the house at a later point in time after completion of the building, which is only possible or even impossible with great effort due to the established design of the known prefabricated house.
The invention is based on the object of designing a building with prefabricated prefabricated parts which can be assembled at the construction site in such a way that a variable and, if necessary, expandable building concept is made possible with the smallest possible number of components to be manufactured.
According to the invention, this object is achieved with the features of claim 1.
The building is divided into modules with simple base areas, to which the prefabricated parts are assigned.
The building modules can be connected side by side to form one floor and placed on a building module of the same footprint of the floor below. A basic module with a rectangular base area for supplying the floor and accessing the building is arranged on each floor, a continuous, vertical supply shaft being formed adjacent to the longitudinal wall of the building module and dividing the longitudinal wall approximately in the middle. Supply pipes of the building are centrally located in the supply shaft, for example pipes for drinking water
<Desc / Clms Page number 3>
Provision, drain pipes, heating pipes, eccentricity pipes etc.
The supply shaft lies between a space bounded by an end wall of the basic module and a floor staircase which is arranged in a corner of the basic module. Add-on modules for the formation of living spaces can be added to the basic module on each floor of the building. The add-on modules, that is, the living rooms, are all accessible from the basic module of the respective floor, with short distances between the individual rooms within the building. The arrangement of the green modules in the center of the building means that the staircase and in particular the utilities are centrally located.
The respective supply shafts of the stacked basic modules of each floor of the building are aligned with one another and are penetrated by the supply lines, which means that the sanitary rooms on each floor are particularly centrally located.
The division of the building into building modules enables variable and individual design options for the building concept at low manufacturing costs through series production of the module kits. The outer wall parts of the building modules can be produced with different design variants, for example with certain window arrangements, but the area of the equivalent outer wall parts is the same and in particular the longitudinal extent and the floor height are identical. If an add-on module is provided on a wall of the basic module, the corresponding add-on wall of the basic module is equipped with an opening or the like for opening up the add-on module.
Corresponding ceiling parts are placed on top of the building modules, which can be easily created by simply designing the base area of the respective building module. The individual ceiling parts of a floor
<Desc / Clms Page number 4>
This and above all the mass of the ceiling part of the basic module have small spans, so that simple structures with uncomplicated statics are created. Additional reinforcement measures, for example joists to support the ceiling parts with large spans, and the associated high construction costs can thus be avoided.
A particular advantage of the modular design with stackable building modules can be seen in the fact that an expansion is possible in a simple manner after the building has been completed by adding further building modules.
The kit of the desired building module is mounted on an existing building module of the same footprint of the floor below, whereby the finished building can be prepared for the expansion with little effort by working on the corresponding add-on wall of the basic module of the floor concerned , removed or replaced by an outer wall part intended for the purpose of attachment. The simple floor plan of the building, even on the top floor, enables the prefabrication and cataloged provision of various roof tile variants.
In an advantageous development of the invention, the add-on modules each have a rectangular base area and can be fastened to the add-on wall of the base module with three outer wall parts joined at right angles. It is particularly advantageous if at least one angle module is arranged on an attachment side of the basic module opposite the supply shaft, which is flush with the end wall of the basic module. A courtyard emerges from the angular shape of the building floor plan, creating a differentiated spatial quality in the immediate living environment. The angular shape also enables particularly diverse
<Desc / Clms Page number 5>
Possibilities of building conception through variable arrangement of the building modules.
With good lighting, an adjacent arrangement of several buildings, for example as a row house or in an atrium arrangement, is also possible. The inner courtyard wall of the angle module also increases the static load-bearing capacity of the building, since the span of the ceiling element of the basic module is divided by resting on the end section of the courtyard wall on the add-on wall of the basic module. The courtyard wall of the angle module thus provides a support for the ceiling slab of the basic module and for the add-on wall of the basic module of the upper floor.
The invention is explained below with reference to the drawing. 1 shows in an exploded view the arrangement d r
Building modules of a building and the construction of a basic module, Fig. 2a and 2b the building concept with basic modules urd
Add-on modules, Fig. 3a and 3b floor plans of the ground floor and the first
Storey of a building constructed in assembly construction with Ce building modules, FIGS. 4a to 41 exemplary embodiments of buildings with different arrangements of the building modules, FIG. 5 exemplary embodiments of the roof element for an exemplary building consisting of building modules.
<Desc / Clms Page number 6>
1 shows the core of a building 1, which essentially consists of prefabricated parts which can be prefabricated in the factory and assembled at the construction site. The prefabricated parts are assigned to building modules 2, 3, 4, which can be connected side by side to form a floor and placed on a building module of the same footprint of the floor below. A basic module 2 for supplying the floor and accessing the building with a rectangular base area is arranged on each floor. The base area is determined by outer wall parts, each of which is designed with storey height and extends at right angles to one another on the side faces of the module.
A continuous, vertical supply shaft 5 is formed on a longitudinal wall 7 and lies approximately centrally dividing the longitudinal wall 7 between a space delimited by an end wall 11 and a storey staircase 6 in a corner 8 of the basic module 2. If a rectangular rectangular top plate 24 for closing the basic module 2 is placed on the supporting walls of the basic module 2 and a further basic module 2 'of another floor of the building 1 is placed, the supply shaft of the upper one is located Basic module 2 'with the supply shaft 5 of the basic module 2 in a continuous connection. Supply lines of the building are routed through the supply shaft 5 or through the supply shaft elements of a plurality of basic modules 2, 2 ', for example water pipes, drain pipes or heating pipes.
To supply the individual storeys of the building, connecting lines are led out of the supply shaft 5 from the shaft element 5 of the respective floor. A sanitary room can advantageously be arranged on each storey adjacent to the supply shaft 5, as a result of which short supply routes for the supply lines
<Desc / Clms Page number 7>
arise. By stacking the basic elements 2, 2 ', each with the same floor plan, the storey stairs 6 of the individual basic elements are also aligned, one above the other, with a continuous staircase for accessing the building 1.
Living spaces of the building 1 are formed by add-on modules 3, 4, which can be connected to the basic module 2 on the one hand on the end face lying adjacent to the staircase 6 and on the other hand on an extension side lying longitudinally opposite the supply shaft 5. The add-on modules 3, 4 each have a rectangular base area, the outer walls 12 of the end module 4, which can be attached adjacent to the storey staircase 6, being spaced apart such that they can each be aligned with the longitudinal walls 7, 10 of the basic module 5 are. An angular module 3 can be attached to the basic module with its rectangular plan in relation to the supply shaft in such a way that the outer wall of the angular module 3 is flush with the end wall 11 of the basic module 2.
This creates an angular floor plan of the building 1, a courtyard 16 of the GE building 1 being determined by an inner courtyard wall 23 of the angular module 3 and the adjacent add-on wall 10 of the basic module 2. The angle module 3 has an approximately square plan, the courtyard wall 23 being approximately at the level of the supply shaft 5 in the basic module. The supply shaft 5 is thus centrally located in the angular plan of the building 1. The wall parts of the add-on modules 3, 4 are each designed to support a ceiling element with the respective plan of the assigned add-on module.
The connection of the courtyard wall 23 of the angle module 3 to the extension wall 10 of the basic module 2 at the level of the supply shaft 5 contributes to increasing the static load-bearing capacity of the extension wall for the
<Desc / Clms Page number 8>
Ceiling element of the basic module 2 by dividing the span in the longitudinal extension.
The wall parts of the building modules 2, 3, 4 are delivered prefabricated to the construction site and joined together, whereby the basic module 2 is first created. As an alternative to the assembly design with individual wall elements for forming the building modules 2, 3, 4, the add-on modules 3, 4 each being closed with rear walls 13, 14 and the basic module 2 with an end wall 11, the building modules can advantageously be prefabricated in one piece and with suitable lifting gear the construction site. The arrangement of an angle module 3 on the installation side 9 of the basic module 2 opposite the supply shaft 5 generates a large space 21 which extends as far as the longitudinal wall 7 with the supply shaft 5, as a result of which a high degree of living quality is created. An elongated end wall 11 of the building 1 is formed with simple means.
Window elements arranged in this longitudinal wall are already sufficient for illuminating the basic module 2 and the angular module 3, so that further window elements are not absolutely necessary in the remaining wall elements and they can therefore be produced inexpensively.
The building concept with three building modules, which can be connected next to each other and stacked on top of one another, opens up a wide range of possibilities for the shape of the building, whereby the manufacturing costs of the components can be reduced due to the small number of units per building module and the resulting series production. A particular advantage of the modular design can be seen in the fact that the prefabricated building modules are suitable for the inexpensive, subsequent expansion of existing buildings using the modular design.
In the embodiment shown
<Desc / Clms Page number 9>
NEN retrofit to the add-on modules 3, 4 of the existing floor, which may be the ground floor of building 1, add additional add-on modules of the same type and connect them to the basic module 2 'of the attached storey with just as little construction effort.
The building modules or their wall parts can be prefabricated in various embodiments, for example in wooden panel construction, as masonry elements or as prefabricated concrete parts, whereby for the design of the outer wall, for example, the inexpensive plaster facade, wooden cladding, aluminum shaft cladding or veneer masonry are conceivable. The basic modules can therefore be prefabricated in different embodiments, but each with the same dimensions, and are cataloged for variable combination to create an individually designed building.
For the dimensions of the building module, a maximum width of the basic module and the wall lengths of the add-on modules of about 4 m are seen as advantageous, which means that with a large amount of available space in building 1, by combining the building modules with simple means, high structural strength of building 1 with small spans Ceiling elements are reached, which result from the floor plans.
The building 1 advantageously consists of at least two basic elements 2, 2 'and an angle module 3 connected to the basic module 2 on the ground floor. This minimum volume of a building 1 is shown in FIG. 2a. The advantage is clarified here, which results from the central arrangement of the supply shaft on the outer longitudinal side of the basic modules 2, 2 'and the storey staircase 6 diametrically opposite the inkel module 3. Large-volume living spaces are created which are easily accessible and in their Expansion by the for the storey
<Desc / Clms Page number 10>
Stair 6 provided space in the corner of the basic modules 2, 2 'are hardly affected. In the basic modules dashed lines are shown to form a staircase 25 and a sanitary room 15.
The sanitary room 15 is easily accessible in the center of the building 1 adjacent to the supply shaft. The building 1 can be expanded as desired using add-on modules, with angle modules 3 and 25 end modules 4 adjacent to the staircase being attachable and stackable on each floor. In Fig.
2b, angular modules 3 ', 3 "and end modules 4, 4', 4" are shown with solid lines, which can be attached to the basic building blocks of building 1 (basic modules 2, angular module on the ground floor) shown in broken lines. The assembly construction concept shown, with rectangular building modules with prefabricated parts assigned as a kit, enables the cost-effective construction of buildings with a large number of floors, for example six floors, each of which has at least one basic module 2. This modular construction method enables a large number of building variants to be created, some of which are particularly advantageous building designs are shown in FIG. 4.
3a and 3b show floor plans of a two-storey building 1, which in the exemplary embodiment on the ground floor E (FIG. 3a) has a basic module 2 and both possible add-on modules, namely an angle module 3 and a front module 4. The first floor I (FIG 3b) is equipped with a basic module 2 'and an angle module 3'. The angular floor plan of building 1 forms a courtyard 16, in which a coach house can advantageously be arranged as a basement replacement room. However, a basement can also be provided, which consists, for example, of a further basic module arranged under the basic module 2 of the ground floor E.
In the basement there is space
<Desc / Clms Page number 11>
to save, a heating system can be installed adjacent to the supply shaft 5, which, as described, is formed on the longitudinal wall of each basic module 2 lying outside the angular module 3 and runs vertically through all floors. The floor stair 6 in the corner of the basic module is separated on each building floor by an inner wall from a sanitary room 15, 15 'of the respective floor E, I, the sanitary facilities of which are installed connected to the supply shaft 5. The sanitary rooms 15, 15 'are delimited by a further partition which separates the kitchen elements 26 of the building 1 on the ground floor. Thus, the supply needs of the kitchen elements 26 are covered by the arrangement adjacent to the supply chess 5 with short conduction paths.
The entrance door 20 for accessing the building 1 is arranged in the basic module 2 of the ground floor at a height between the supply shaft and the staircase 6. In the exemplary embodiment, the entrance door 20 is located in the add-on wall 10 of the basic module 2 for the control element 3. The entrance door 20 can be prefabricated as part of the add-on wall 10 of the basic module 2. Advantageously, the entrance door 20 can also be arranged adjacent to the storey staircase 6 or between the storey staircase 6 and the supply shaft 5 in the longitudinal and basic modules 2, with adjacent storey stairs 6 forming an entrance corridor that can be entered through the entrance door and used as a cloakroom, for example is.
The spatial configuration of the basic module 2 and the arrangement of the storey staircase 6 and the supply shaft 5 therein enable the floor to be divided into two separate living units by arranging a stair wall in the basic module which is located between the storey staircase 6 @
<Desc / Clms Page number 12>
and passes through the supply shaft 5 from the extension wall 10 to the longitudinal wall. The entrance doors 20 of further residential units can lie on both sides of the partition 19 in the add-on wall 10 of the basic module 2. Furthermore, the module floor plan enables the formation of an arcade passing through the basic module 2 through the arrangement of two parallel partition walls 19. In each of these partition walls 19, an entrance door is provided for accessing the respective living unit from the arcade.
The free top surface of the front module 4 can be used on floor I as a terrace 40 or for expansion as a winter garden. Access to the terrace 40 is provided in the front rear wall of the basic module 2 '. This rear wall can be manufactured as a prefabricated part with already designed terrace access as part of the basic module kit. For a subsequent expansion of the building 1, a further front module kit can be mounted on the surface of the terrace 40, which is the top of the front module 4 of the ground floor E (FIG. 3a).
With only three different building modules and therefore a small number of component sets to be prefabricated for the building modules, diverse design options are possible for buildings with different designs, of which a selection of particularly advantageous building designs is shown in FIG. 4. 4b, 4e, 4h, 4k each show suggestions for buildings on small building plots. In this case, an add-on module arranged on the first floor above the ground floor of the building, in the exemplary embodiment the end module 4 ', is supported on the ground floor by means of pillars 18. The free space 17 thus delimited by the basic module and the pillars 18 and covered by the end module 4 'of the first floor can be used, for example, as a vehicle parking space.
By arranging the pillars 18
<Desc / Clms Page number 13>
In spite of the lack of a front module on the ground floor, any expansion and extension of the building with front modules 4 'is possible.
In order to make the building compact and stable, at least the reduced number of basic modules of angle modules is advantageously provided in the design of the building. However, deviating building shapes can also be formed, as the example in FIG. 4k shows, which can be advantageous from an urban design point of view when arranging a large number of adjacent building units of the same or different grain size according to the number of building modules used.
Roof elements are manufactured as prefabricated parts for the assembly construction of the building, the shape of the roof element depending on the grain size of the top floor cross-section of the building to be covered. The area to be covered on the top floor of building 1 corresponds to a maximum of the total area of the three building modules, which results in four possible cover areas in accordance with the selected combination of the building modules in the top building floor. Fig.
5 shows the exemplary embodiment of a building 1 with two basic modules 2, 2 ', two end modules 4, 4' and an angle module 3 on the ground floor. The roof element 22 to be selected therefore covers an area which corresponds to the base area of the basic module and the end module. Different shapes of roof blocks 22 can be prefabricated as standard and cataloged when planning and executing building 1. It can also be advantageous to manufacture roof elements with the base areas of the individual building modules and to select them in accordance with the area actually to be covered in the selected building concept.
When arranging several
<Desc / Clms Page number 14>
Building modules on the top floor of the building result in a large number of possible combinations of the available roof elements 22.