CN104968869B - 建筑系统及板建筑系统 - Google Patents

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Abstract

建筑系统,包括若干管、若干管形连接件的连接接点,其中所述管被布置在连接节点间的,以形成用于建筑的框架,所述至少部分连接节点和管的连接构成至少一个连续的空腔;该建筑系统还包括,管和连接节点间是密封的,使流体流过所述至少一个连续的空腔。

Description

建筑系统及板建筑系统
技术领域
本发明涉及一种建筑系统及嵌面板的建筑物系统。特别地,本发明涉及一种建筑系统的框架,能使流体通过。包括建筑系统使用抗拉元件、复合板用于建筑系统及建筑系统的平台结构,并且在建筑物系统限定至少一个人可用区域。
背景技术
已知的建筑系统周围的各种材料的组装围绕,以特定的方式建于所选择的位点,以形成所述建筑物,然后将其作为人的可用区域。例如,人的可用区域可能是一个家庭,别墅,公寓,集住宅和/或公寓,一个或若干办公楼,住所临时建筑结构,机库,仓库存储区域,体育场,看台或其他定义的空间,人们可利用建筑空间的内部或外部建筑物的框架达到他们所希望的需求。
例如,使用基本的砖头和水泥以特定的方式来创造建筑的基本轮廓,建筑进一步建造时,在现场逐步进行楼宇铺设。这需要所有材料运送到工地的和大量的人力,用许多工序建造所期望的结构。
模块化系统已被开发,利用凝固或固定在一起以形成壳体的若干部件。然而,模块化系统通常是不容易灵活适应,通常只提供一个固定的解决方案。此外,这些类型的模块化系统可能仅是当结构形成为单一的结构良好,需要在特定地点建设时结构和设计上会有所限制。
本发明的目的之一是提供一种改进的建筑系统,提供配置上具有灵活性的建筑系统。本发明的目的还在于提供一种改进的结构,提供稳定性更好的建筑系统。每一个发明目的是向公众提供有用的选择,能被区别。
本发明的目的还在于克服或至少减轻一些上述问题的部分或全部。
本发明的进一步的目的和包括任何明显或潜在的优于现有技术的效果将被描述或带出,在本申请中,所述详细描述是为了充分公开本发明的优选实施例,而不是限制技术方案的范围。
背景讨论(包括任何可能的或潜在的现有技术)是不应被理解为在任何国家被承认的公知常识。任何引用作者的说法并非申请人主张作者断言。因此,申请人涉及所讨论的参考文献的准确性和相关性的权利时可保留不同意见。
技术方案
应当承认的是,词语“包括”,“包含”和“由组成”可根据不同的司法管辖区,归结的解释是排除性包含或不排除包括的意思。对于本说明书的目的,并且除非另有说明,这些术语意在具有包含的意思——即,它们将被理解为标的物的所列组分直接引用,但可任选地也包含其它非指定的部件或元件。这个理解、预期含义也同样适用于用于定义在方法或过程的步骤时所提到的术语。
应当理解的是,描述各个整数,如模块、组件、元件等时,任何整数可以通过一个单一的整数或多重的整数构成。
根据本发明的一个方面,本发明提供了技术方案是,包括若干管的建筑系统,若干管形连接件的连接接点,其中所述管被布置成在连接节点间的,以形成用于建筑的框架,所述至少部分连接节点和管的连接构成至少一个连续的空腔;该建筑系统还包括,管和连接节点间是密封的,使流体流过所述至少一个连续的空腔。
根据另一个方面,本发明提供了一种建筑系统,包括:若干管,用于连接到所述管的若干包括管形连接件的连接节点,至少一个抗拉元件,所述管被设置成在连接节点间的连接,以形成一个框架,并且该框架起码形成一个具有预定的尺寸、形状和几何结构的人可用区,其中形成连续空腔,通过至少部分管形连接件的连接节点和管连接构成一个连续的空腔;所述空腔形成时,至少容纳一抗拉元件,所述抗拉元件被安装在框架上至少两个点之间,在框架上形成反张力。
根据本发明另一方面,本发明提供了一种建筑系统,包括若干连接节点、若干管和一个平台结构,管被设置成在连接节点间的连接,以形成一个框架;且另设有管在长度方向上大致垂直于所述管的外圆周的切线延伸出至少一个平面部分,所述平台结构的管附接到所述另设有起码两个管构成的平面,其中,部分所述连接节点包括至少三个管形连接件的延伸被布置成与至少三个管连接部分,以形成框架。
根据另一个方面,本发明提供了一种复合板,用于建筑系统,复合板包括至少两个板的部分,即包括第一金属外层、第二金属外层和发泡芯,发泡芯固定于所述第一和第二金属外层之间,其中所述发泡芯、第一和第二面板被结合在一起以形成复合板,复合板具有一个内表面和一个外表面,并且所述复合板适于用作建筑结构的地板部件。
根据另一个方面,本发明提供了一种建筑系统,包括若干管,以及若干面板,所述管被设置成在连接节点间的连接形成一个框架,并且该平板是附连到所述框架以限定的预定大小、形状和几何结构的至少一个人的可用区域,所述连接节点至少包括两个延伸的管形连接件被设置成与至少两个管进行连接,两个延伸管形连接件被设置在彼此成135度的角度,以形成具有八角形(八边形)的平面框架;另设有管构成在一个方向上大致垂直于八角形(八边形)的平面管的外圆周的切线,管构成的平面部分供安装面板。
附图说明
本发明现在将实施例描述,通过举例的方式,参考附图,其中:
图1A至1C示出了根据本发明一个实施例的连接节点;
图1D至1E示出了根据本发明实施例的进一步的连接节点;
图2示出了根据本发明实施例的连接元件;
图3A和3B示出根据本发明的一个实施例的连接元件的连接节点;
图4A至4L示出的横截面图是根据本发明各种实施例的各种连接元件结构给出的;
图5A和5B示出根据本发明的一个实施例的框架结构图;
图6A至6F显示各种复合板的图;
根据本发明的一个实施例的安排;
图7A至7D根据本发明的一个实施例显示了附接元件;
图7E示出了如何附接元件被连接于连接节点和根据本发明实施例的连接元件的例子。
图8A至8D示出据本发明的一个实施例附接元件在建筑物中的系统内使用图;
图8E示出了根据本发明的一个实施例的地板系统。
图9A示出的两框架的连接图,系根据本发明的实施例的第一构型或配置;
图9B示出两框架的连接图,系根据本发明的一个实施例的第二配置;
图9C示出了根据本发明的实施例装有分离区的框架;
图9D示出了若干框架图,根据本发明的实施例,定向在垂直方向上有分离区;
图9E示出了若干框架图,根据本发明的实施例,定向在水平方向上有分离区;
图9F示出了若干框架图,根据本发明的实施例,定向在水平和垂直方向上均有分离区;
图9G示出了根据本发明实施例的地板部分的第一结构的截面图。
图9H示出了根据本发明实施例的地板部分的第二结构的截面图。
图10A至10E示出根据配置的各种几何布置图,系根据图9B实施例。
图10F至10J示出了根据配置的各种几何布置图,系根据图9A实施例。
图11A和11B示出了根据本发明一实施例的抗拉系统。
图12A至12C示出了根据本发明的一个实施例的可扩展的屋顶和地板系统。
图13A至13C示出了根据本发明实施例的流体系统。
图14示出了根据本发明实施例的平台系统。
具体实施方式
第一实施例
下面的描述中使用各种组件和结构元件用于形成根据各种实施例的一个或若干建筑物。
图1A和图1B从相对两方向示出了连接节点101的一个例子。根据本实施例中,连接节点是由铝制成的铸件。应当理解的是,该连接节点可以由其他合适的材料制成,并使用其它合适的制造方法,如金属挤压。
在图1A和图1B中所示的连接节点101是该连接节点可以具有几种不同的形式的一个例子。这个特殊的例子有五个管连接的延伸部分103A至103E从连接节点上的一个公共点延伸。管形连接件即延伸部分。
应当理解的是,连接的节点可具有至少两个延伸部分(管形连接件),例如,两个,三个,四个,五个或六个延伸部分,即从连接节点上的一个公共点延伸。然而,共同的中心连接点,每个延伸部分的(公共点至)端部之间的距离是固定的距离,无论延伸的部分的数量是多少。如示于图1C,根据本实施例中,中央连接处(公共点)111的点和每个延伸部分的端部之间的距离为185毫米。应当理解的是,这个长度可以改变,以形成不同尺寸的结构,但所选择的长度必须是相同的,任何一种管形连接件结构都可延伸。
所述延伸部分之间的角度会根据连接节点的配置有所不同。然而,值得注意的是,为了限定某些实施例的最终结构的形状和使建筑系统的所有部件固定到一起,建筑系统内一些连接节点的各个延伸部分被定位在限定的角度是非常重要的。例如,可以看出在图1A和1B,各延伸部分(例如,103A和103D)被定位在135°彼此的角度(使用中央连接处即公共点作为基准点)。这将变得很明显,该角度135°是很重要的,因为它涉及到一个八边形的形状,这是根据本实施例所形成的框架的横截面(平面)形状,因此形成了具有八边形的平面框架。
还可以看出被定位成直角的其他延伸部分(例如,103A和103C)。
每个延伸部分具有一中空内部和具有约101.6毫米的外径和大约93.6毫米内径的圆形横截面。因此,延伸部分的壁的厚度为约4毫米。应当理解的是,这些尺寸是近似的,并且,作为一个替代方案中,内径和外径可以变化。
连接节点设有平面的部分105A到105D(翅片),在若干所述的形成的连接节点,使得翅片基本上是垂直于管形连接件即延伸部分103外圆周切线,用于连接面板、提供一种面板安装面,下面详细描述。
每个延伸部分的远端部位的外径比所述延伸部的其余部分的外径小。该延伸部的远端形成一公接口109,与连接元件上一母接口(互相连接的管)对应,如下所述。设置一槽围绕公接口109的外周,以容纳一O形圈107,O形圈为密封件,可提供了一个防漏密封在其中,所述延伸部分(端部)连接到连接元件的位置。
相对于所述连接节点上的公共点,每个延伸部103A至103E的取向被选择为限定该建筑结构的整体几何结构,这是显而易见的。
如上文所述,还提供了连接节点的另外的构型,则具有从所述连接节点上的公共点延伸的更少或更多的延伸部分(管形连接件)。
图2示出了根据本实施例的连接元件201。连接元件是具有内部中空的管。每个连接元件具有约101.6毫米的外径和大约93.6毫米内径的圆形横截面。因此,连接元件的壁的厚度为大约4毫米。应当理解的是,这些尺寸是近似的,并且,作为一个替代方案中,内径和外径可以变化。
连接元件的长度可根据建筑物结构内的位置而变化。例如,所述连接元件可为0.5米,长2米之间的任何地方。优选地,根据本实施例中,连接元件形成具有四个不同的长度。该连接元件可以是730毫米,1185毫米,1535毫米或1830毫米,取决于该连接元件被放置在该结构内的位置。
一个母接口203与连接节点上每个管连接元件端部的公接口109对应;该母接口的内表面205提供了一个密封表面,与O型圈(环)密封件107相配合。
此外,每个连接元件201具有两个平面部分207(翅片),翅片基本上以相同的如上面所描述的方式垂直延伸,垂直连接节点的管形连接件的外圆周的切线。
图3A和3B示出若干连接元件(管)201附连的连接节点101。也就是说,连接元件(管)的母接口分别接连接结点上的延伸部分的公接口。
根据图3A,可以看出,相对于所述连接节点管形连接件的取向是这样的:在连接节点上的翅片105和管形连接件翅片207上的连接在一起,并对准,以对于如下所述的附连的面板提供一个基本上连续的平板安装面303。
参考图3B,部分面板305被示连接到安装面303;该面板305通过使用如铆钉的连接器307附连到连接节点及管形连接件上的翅片105和301;如何在面板连接下面提供进一步的细节。
图4A到4L示出剖视图:连接元件(管)可被用于形成建筑结构的各种构型;具有大约101.6毫米的外径和93.6毫米的内径,以相同的方式作为连接的节点。每个管具有内部通道401。
此外,每个翅片的延伸尺寸:从所述管的外表面大约25毫米,并且具有约4毫米的宽度。应当理解的是,这些尺寸是近似的,并且,作为一个替代方案中,内径和外径可以变化。
在图4A至4L中所示的翅片的数目和所述管的外周上的翅片的相对位置各种结构变化。
图4A示出一个基本的管,没有翅片。图4B示出了具有单个翅片105,图4C的管显示了具有两个翅片105,其中,所述翅片是沿直径彼此相对的管。图4D示出了两个翅片105,其中,翅片是90°隔开的,亦位于管的外周上。
图4E示出了具有三个翅片105,其中第一和第二翅片90°分布隔开,第三与第二翅片90°隔开,第三翅片与第一翅片通过围绕管的圆周相差180°分布。
图4F示出了具有三个翅片105,其中第一和第二翅片是在管周上90°隔开,第三翅片与所述第一和第二翅片在管周上135°分布隔开。
图4G示出了具有两个翅片105,其中,所述两个翅片在管周上相差144.74°分布。
图4H示出了具有两个翅片105,其中,所述两个翅片在管周上相差135°分布。
图4I示出了具有三个翅片105,其中第一和第二翅片是管周上90°隔开,第三翅片与第二翅片管周上隔开144.74°,与第一翅片管周上隔开125.26°。
图4J示出了具有三个翅片105,其中第一和第二翅片在管周上180°隔开分布,第三翅片从所述第一翅片在管周上隔开35.26°,与第二翅片隔开144.74°。
图4K示出了具有三个翅片105,其中第一和第二翅片是管周上90°隔开,第三翅片从所述第一翅片管周上隔开35.26°,与所述第二翅片管周上隔开125.26°。
图4L示出了具有四个翅片105,其中第一和第二翅片90°管周隔开,第二和第三翅片是由90°管周隔开,其中所述第一和第三翅片以180°管周隔开。此外,第四翅片从第一翅片管周隔开35.26°,所述第二翅片125.26°管周隔开。
尽管上面定义的翅片角度分布,如本文中所描述的用于本实施例中的所需要的特定的几何结构,但可以理解的是,作为一个替代方案中,角度测量可被调节为不同的几何构型。此外,应当理解的是,根据标准公差所提供的测量是近似的。
图5A和5B示出的根据本实施例的基本框架501结构的示意图。该框架有28个连接节点101。每个连接节点通过连接元件(管)201被连接到至少一个其它连接节点;通过总共64管连接。尽管未在图5A和图5B清楚地示出,应当理解的是,在图5A和5B中所示的管子包括翅片,从所述管的外周延伸,以提供面板安装面,如图3A和3B所示。
基本的框架结构形成的形状。如果以刚体结构形式,被称为异相双四角台塔柱、或称第37约翰逊刚体结构。由连接节点、管和板按预定大小形状、几何结构连接在一起的框架构成人可用区域的边界;此区域是根据所选择的几何形状的连接结点,管和板的尺寸和预定的。
可以看出,由外管包围的区域提供面板连接区围在各个位置,即绕框架501的外周安装,面板基本上是矩形或三角形的形状在框架外周的各个位置(即平面图)附连到面板连接区。例如,第一板连接区域503适合于壁板。第二个面板连接区域505适合于天花板面板。第三个面板连接区域507适合于地板面板。
参照图5B所示,所述地板面板连接区下方提供空间509。该空间509可以应用,作为实用的空间,例如用于放置整个建筑系统的电气和通信电缆、气体和水管道等公用工程。
可以看出,该框架围绕框架中央具有8个外壁板安装面,从上方观察时这是有效的像一个八边形的形状。那些表面四个是侧面511,以及另外四个是含角落的表面513。
图6A示出了本实施例的一种复合板601的侧面视图。该复合板包括连接在一起的两块单独的面板。
第一复合板由一个外部金属层603,泡沫层605和第二金属层607形成的。第一金属层603和泡沫层具有基本相同的x,y的尺寸。第二金属层607比第一金属层(和泡沫)面积稍大,以提供一个稍大重叠的金属层区域。
第二复合板包括第一外金属层609,泡沫层611和第二金属层613;第一复合板的第二金属层被连接或结合到所述第二复合板的所述第一金属层以形成所形成另一种复合板。
应当理解的是,该金属层可以由任何合适的金属制成,例如铝或钢。此外,应当理解的是,所述泡沫层由任何合适的泡沫材料形成,例如聚氨酯泡沫。此外,该泡沫材料可具有阻燃性能。
图6B示出该复合板的剖视图。相同的标号表示图6A中用于显示相同的组件。此外,根据本实施例中,所述第一和第二板结合在一起使用任何合适的金属粘合剂615。然而可理解的是,第一和第二面板可使用任何其它合适的连接方式连在一起。
图6C示出了已专门适于提供该建筑系统内使用的复合板。服务沟或通道617形成于复合板内,使服务管道、水管、电缆、电线或将在通道内提供管道619通过。如示于图6D至6F的各种不同的连接元件或连接口可以明确地连接到复合板的前表面或后表面,如电开关插座621,电源插座623和一个公用出口625,诸如水、气体或任何其他合适的插座。例如,该出口可用于连接一个或若干光元件、媒体通信插座,内部或外部的水管,电表,空调单元,报警系统,智能家居控制系统等。
所述的复合板可用于形成内部或外部的墙,部分地板或正在建造的密封的结构。
图7A到7D显示了附接元件(夹子),用于将所述面板与连接节点及管上的翅片连接。四种不同类型的附接元件根据本实施例提供的。
图7A示出的第一种夹子701A的横截面图。该夹子包括一个平面构件703,以及以一定角度、尤其是基本上垂直于所述平面构件的纵向延伸部件705。纵向延伸构件705大致位于横跨半个宽度(如在图7A中所示)的平面状构件703。平面状构件的宽度是大致60mm及厚度为大约3毫米。纵向延伸件的高度(即它从平面元件延伸的距离)基本上为25毫米、厚度基本上为4毫米。
图7B示出了第二夹子701B的横截面,该夹子包括平面构件707、以一定的角度尤其是基本上垂直于该平面构件的表面纵向延伸的第一延伸构件709和第二延伸构件711,第二延伸构件711也成一角度尤其是基本上垂直于平面部件从平面部件纵向延伸。所述第一和第二延伸构件基本上彼此平行,并且有约5mm分离间隔,被设置成容纳对应的翅片的通道712。平面构件的宽度基本上为61毫米、厚度大致3毫米。每个第一和第二延伸部件的高度(即它们从平面部件延伸的距离)基本上为24毫米、并且它们的厚度为大约3毫米。
图7C示出了第三种夹子701C的截面图;第三种夹子701C包括一个平面构件713,从平面构件713的第一端基本上垂直延伸出第一延伸件715。第一延伸构件715在基本上垂直于所述平面构件的第一纵向表面的第一方向延伸。第二延伸件717从平面状构件713第二端(另一端)延伸;第二延伸件717延伸的第二方向相反于所述第一方向,亦基本上垂直于平面构件713的表面(在第一延伸件715相对另一侧上)。第二延伸构件和第一延伸构件基本上彼此平行。第三延伸构件719也延伸在所述第二方向上从所述第二延伸构件分开间隔大约5mm,布置成容纳一个相应的翅片的通道720。
图7D示出了第四种夹子701D的截面图;包括一个平面构件721,并具有第一延伸件723和第二延伸构件725(类似于图7C),第一和第二延伸件基本上定位在相对方向的同一位置,并具有相同的尺寸,如图所述。
关于上述关于对图7A和7D所示的第一和第四种夹子图,翅片可以连接到任何部分延伸的构件或平面的构件。对于上述所有的夹子,翅片可以连接到使用任何合适的连接方式,例如铆钉。每个示出的夹子约600毫米的长度。
在图7B和7C中示出的夹子被使用,例如,从铸造的连接节点角部连接到所述连接元件如图7E。例如,夹子701B被用于连接所述框架时,窗或门元件是被提供在一个开口内。夹子701C被使用时,固体复合泡沫板是被引入到该框架。
图7A示出夹子和7D还可用于连接元件一起,如面板与面板、或面板到门和/或窗的框架的连接,更详细地参照图8C和8D讨论如下。
参考图7E,在为了(基本上垂直通过翅片)连接至连接节点101的拐角部分到连接元件201,三个夹子(连接器1,2和3)被用于包括两个端部夹727A和727B与一个单一的中央夹子729的总长度,三个连接器时连接于翅片等于沿连接节点与连接元件的开口的长度。根据本实施例中,夹子被铆接在拐角处的连接节点,以该连接元件的两个角节点之间,还可以通过复合板的金属层,以提供一个支撑板的框架。
图8A和8B示出附接元件中在各种情况下使用。
参考图8A,示出了通过框架的典型截面。如在图4H示出的管201包括翅片105,夹子701C容纳翅片105,夹子使用铆钉801附连到翅片。最后连接石膏板803。
参照图8B典型截面,通过该图,地板部的典型部分被示出。如在图4K示出的管201包括翅片105,夹子701B和701C具有容纳翅片的通道,并通过铆钉801连接。铝窗部分805也连接到夹子701B提供的一个通道内,通过铆钉固定。强化地板表面807,它根据本实施例是一个Alpolic TM品牌板的表面,是框架结构的外表面,一个服务通道809提供于复合板和连接元件之间,用于提供水、气体、电气和通信线路等服务通道。
同样在图8A和8B示出的是复合板601连接到夹子。因此,可以看出,面板可以附着连接到管子的翅片,通过夹子连接到连接节点。还提供了另一种类型的复合板811。此复合板是由单一泡沫层并具有内部和外部金属层构成。
图8B还示出了在一个地板601上形成的纤维水泥层813,纤维水泥层813上提供一种地毯和衬垫层815。
参照图8C,一个垂直取向的面板601A和Apolic板的外层807连接到一个水平取向面板601B,用夹子701B和701D。夹子701B被附着安装到面板601A,虽然石膏板803通过合适的附接元件802固定,例如螺钉。夹子701D通过并联的第一延伸构件723附接夹子701B,第一延伸构件723进入通道712(参见图7B和7D),以及使用铆钉801铆接两个夹子一起,夹子701D由第二延伸构件725使用任何合适的连接机构固定面板601B。
参照图8D,一个垂直取向的面板601A用夹子701B和701A被安装于门框819,夹子701B被通过合适的附接元件802如螺钉附连石膏板803到面板601A。夹子701A延伸构件705连接夹子701B通过延伸构件705进入通道712(见图7A和7B),并以铆钉801铆接夹子在一起;夹子701A的平面构件703连接于门框819,并使用合适的连接元件802,例如螺栓连接。门821和铰链823也被提供,Gyprock803也被设置成覆盖顺着该夹子并连同门框817。
可以理解,使用一个门框和门组件,在图8D所示,上述例子中可同样适用于一个窗框和窗组件。
图8E显示复合板被用作地板系统的另一个例子。如在图8E中所示的复合板601(如参考图6A和6B描述的)使用四个附接元件801A-D(夹子)被连接两管201A、B之间。
根据本实施例中,复合板为2.1米乘2.1米。在本实施例中,四个夹子是如参照图7C。另外,所使用的管如参考图4C。然而可以理解,将如参照图4B的一个或若干管,也可以用在地板系统的位置,其中只有一个单一层的复合板是附着在地板的周边。地板面813然后可以使用任何合适的技术放置、连接到或固定到面板。例如,地板材料可以是FC(纤维水泥)片材或类似的材料。
可以从图8E看出,附接元件中两个相对的延伸件(第一和第三延伸部件)具有间隙能容纳管的有关翅片。进一步,该复合板601通过合适的连接装置被安装到第一和第二延伸部件,如铆钉或粘合剂(如胶水)。附接元件被布置对复合板支持,使得所述附接元件第一延伸部件的上表面上提供支持:复合地板搭接复合板的金属表面607的金属区域,所述第二延伸部件的上表面上提供了更小的对复合板支撑区域,该夹子的平面构件邻接更小的平板部分的边缘。
可以理解的是,地板内还可以包括用于如本文所述接收一个或若干电缆,电线,水管和管道在其中的通道。
图9A示出了连接在一起的两个框架501的第一配置。两个框架通过每一框架的侧面901彼此连接。
图9B示出了连接在一起的两个框架501的第二结构。两个框架通过每个框架的角部表面903彼此连接。
图9C示出了包含(合并)分离区(间隔区)的框架。基本框架501具有添加管子和连接器的连接节点905A至905E、形成分离区或设置分离区907到主框架501,其他附加组件在主框架构成的附着的限定空间(分离区)907;根据这种观点,可以看出,主框架501提供上方和下方以及在主框架的每个侧面的分离区。
图9D示出了两套具有定向在垂直方向上具有分离区的框架。此配置显示了第一套框架集909包括单个框架501A、501B和501C;由两个分离区907A和907B分开。也就是说,第一和第二的各个框架501A和501B由一第一分离区907A分开,第二和第三框架501B和501C用第二分离区907B隔开分离。
第二套框架集911包括单个框架501D和501E等,单个框架501D和501E由第三分离区907C分离。第四分离区907D在框架501D顶上,第五分离区907E形成在单个框架501E底。
然后两套框架的单个框架与分离区在相对高度上互补(互锁)连接,使得一框架的侧表面邻接另一框架分离区的侧表面。两套框架被共享框架的连接节点和管的相互连接。因此,两套框架经由相邻的表面区域913接合。这种相互连接提供了通过在结构内形成垂直列的改进,结构具有完整性,使整个建筑结构接合。
图9E示出了若干在基本上如上文参考图9D的相同的方式定向在水平方向上分离区结合的框架。这提供了通过在结构内形成的水平支撑类似的改进,建筑结构具有完整整体性。
图9F示出了提供互锁框架的不同方法。参照图9C的框架系统,若干基本的框架部分501具有通过共享连接节点和管互锁连接。
*图9G示出了地板部分911,与包括所有的在X和Y水平方向支撑件912的第一配置。提供地板附着区913。应当理解的是,该面板被安装到所述连接节点与连接元件(管)上的翅片上。
图9H示出了地板部分911的第二结构,其中Y方向的横向支撑件已被移除,只留下沿X轴取向支撑件912。
一旦整个建筑物结构框架已被安装放在一起,所需的所有面板被连上时,建筑结构可在适当的地方通过抗拉元件张紧,抗拉元件一般位于管状部分和连接节点的腔体内。当拧紧这些抗拉张力元件,张力在该框架被抵消,并且系统结构良好。例如,抗拉元件(若干)可以是抗拉的杆或抗拉线缆。应当理解的是,抗拉元件可逐渐安装。假如面板等并没有充分保持整体结构情况下,作为一种紧固构造结构的方法。
图11A和11B示出张紧系统的进一步细节,该系统可以以各种本文所述的建筑系统的实施例被结合。例如,该张紧系统并入如示于图5A和图5B所示的单个建筑系统例子,或者若干剥离的建筑系统中,如图9A至9F。此外,张紧系统可以在地板系统中,见图9G和9H,和/或用于屋顶系统中,见附图12A至12C所示的天花板与/或地板系统。应当理解的是,该框架的各个部分进行分析,以确定它们是否是压缩或抗拉。当在张力张紧系统的应用可以通过由系统提供安装在空腔的一个或若干抗拉元件用来提供反拉力。
根据本实施例图11A等,在由钢或任何其他合适的张紧材料制成的线缆1101的形式的抗拉元件穿过的任何数量的管和/或连接节点的空腔直到第一远端附着到管201的端部,根据该实施例。所述抗拉线缆的第一末端通过一个中心有孔的连接元件1103。根据本实施例,所述连接装置是由任何合适的材料,例如铝或钢形成的铸件。连接元件与管201的内圆周相匹配并滑入管内腔位于围绕该连接装置的外周上设有突起1104,突起一侧抵靠管201圈的边缘,连接元件中央1105被放置抗拉线缆。所述抗拉线缆的端部包括螺纹,用于安装第一螺母1107,第一螺母被放置匹配螺纹并拧紧,直至线缆被拉紧到合适的抗拉张力,即施与在框架上的足够张力。第二螺母即锁紧螺母1109,然后被放置到该螺纹后以锁定所述第一螺母1107的位置。一帽1111然后被放置在抗拉线缆连接元件1103直到盖的边缘抵接的二侧(第一侧相对的方向)凸起1104,可以使用改进的连接节点替代所述帽,该连接节点其中之一延伸部分用作帽。
可以理解,一个流体密封件如本文中所描述的,也可以在管内围绕抗拉元件提供针对任何流体的密封件,被引入到所述管腔内。
作为另一种选择,帽或盖可以被替换到一个连接节点101或另外的管中。
可以理解,抗拉元件的一端或两端可连接到一个管子或一个连接节点。此外,这将是理解的是,抗拉元件1101的第二远端,如上所述可以连接到一个管子或节点以相同的方式。
此外,应当理解的是,抗拉元件的一端或两端可以是可调的,用于调节张力。其中,抗拉元件的仅一端是可调节的,其另一端可永久地通过任何合适的方式固定在管或节点。还应该理解的是,替代性的机构用于将抗拉元件与框架(节点或管),可以设想,如夹紧并杠杆作用于抗拉元件。
图10A至10E示出根据在图9B所示的结构中的各种几何布置。图10A为俯视图,示出了所有的互连元件(管201)结构的全部模型。通过该建筑结构的水平层,可以看出,列1001形成示于图10B和10C,示出该结构的布局在不同的水平。此外,人可用空间或区域1003亦形成。在图10C中,通过断开该框架结构的内部部分,设计人员能够修改,它是与该管201与连接节点101构成的框架的未示出的上部的居住空间的俯视图中观察工作的结构中创建区域。换句话说,通过组装在框架结构中创建的人可用区通过除去框架结构的某些内部元件被进一步限定。通过柱支撑件(和支撑支持)时,建筑物的结构完整性得以保持,而在同一时间提供了灵活性的内部设计。图10D和10E示出了略微不同的构造框架,以图10B和10C,以指示所述区域可以被改变。
图10F至10J示出了各种基于图9A所示的建筑系统的几何结构安排。图10F为俯视图,示出了所有的互连元件(管)结构的全模型看。图10G和10H以及图10I&10J显示框架的两种不同配置,识别所述柱部区1001与人可用区域1003的结构。相同标注主要应用参考上面图10A至10E。
进一步的实施方案
可以理解的是,本文所描述的本发明的实施例是通过示例的方式而已,而各种变化和修改可以在不脱离本发明的精神和范围。
例如,应当理解的是,本文所描述的系统的各种元件和部件可以被使用和/或修改,以使不同形状的框架,以形成用于不同的用途。例如,各种不同形式的建筑结构可以被构造,如工厂场所,家庭,办公室,飞机库,零售环境等。
图12A-12C显示了如本文所述的各种元件与大跨度屋顶可以被修饰来构建一个建筑物,例如飞机库或体育场。
根据本实施例,图12A示出了地板结构1203和一个屋顶结构1205可以使用四个垂直管1207连接在一起的两个部分框架1201,所述地板和屋顶结构保持如本文所述八边形平面建筑系统,并从与参照图5A和图5B进一步互连管和节点以提供增加的结构支撑和/或强度;舱体的上部或下部形成有剖面俯视。屋顶和地板结构通过管1207的长度所限定的距离分开。
如在图12B中可以看出,若干个底板和顶板部件1201A、B和C的(在本实施例中3个底板和顶板部件)可以相互连接,以提供一个大的纵向屋顶和地板结构。图12C示出了如何构造使用任何数目的地板和屋顶部分1201D,1201E,以形成任何足迹所需的建筑物。
地板和/或屋顶结构描述和所示附图中还可以包括本文所描述的以抵消该结构内的任何张力的张紧系统。例如,屋面天花板系统可以受压和地板系统中的受到张力,因此需要张紧元件通过管状元件和节点空腔通过。
此外,设有横拉条,可以在垂直管1207之间设置,以提供用于支撑结构的其他支持。
可以理解,这种大跨度屋顶和地板系统可以与本文所述的平台系统连同使用以形成体育场和看台。
图13A和13B示出了密封系统可被应用到各种的本文中所描述的系统的实施例的流体流动系统。这种流体流动系统可以被用于使流体流过节点和管状部分的至少一部分形成的一个或若干连续的空腔。所述流体可以是任何适合的气体或液体。在此上下文中,术语“连续空腔”是指流过一个元件(如管或节点)可以无阻碍流过至其他元件的空腔。它并不刻意指该空腔形成在一个环中,但可任选地包括于此。例如,连续的空腔可以从点A通过两个或若干管和/或结点到B点,是不是再到A点。不同的流作为进一步的例子,该连续空腔可以指流体从点A通过两个或更若干管和/或节点回到点A,可以经由如本文所述一个或若干流体供给系统。
对于某些气体或液体(如腐蚀性的气体或液体,或者某些气体或液体更容易出现泄漏),一种合适的涂层可以被涂覆在管子或节点的内部表面提供防护,或用于提供管和节点的额外密封。例如,用薄塑料层可被涂覆在所述内表面上。
正如在图13A和13B所示,如本文所述的系统内,流体密封件1301设置在一个管201中使用。这些密封件,或任何其它类型的密封件,可被定位或放置在任何点在整个系统中创建和修改框架中的一个或若干连续的空腔401。
根据图13A和图13B所示的例子中,拉紧元件或张力元件1101也被提供。然而,应当理解的是,本文所述的流体系统,并不一定需要包含张紧系统。
如盘片状流体密封件1301由一或多种合成橡胶基材料制备,材料取决于密封件的功能和流体被密封的类型。密封件插入管内适当位置,则其中流体的连续流动是截止的。该密封件的直径大约相同于管201的内管直径,密封件的周边外部边缘1302紧靠管的内表面1303。在这一阶段,流体密封尚未形成。通过提供的若干蝶形螺母1305A-C穿过密封件形成的孔中,随后拧紧蝶形螺母使得密封件的区域被拧紧时、则密封件的外边缘1307A被压缩挤靠在管的内表面上。另外,密封件内孔表面1307B也被压缩挤靠在张力元件1101。这会导致沿着密封件外周压向管内壁的流体密封的形成,以及围绕着密封件中和拉紧元件(如果使用)的孔亦形成密封。
根据本实施例,所述密封件包括一个中心孔,用于包含所述拉紧元件。应当理解的是,作为替代,当拉紧元件不使用时,密封件可能不使用的中心孔,
图13C示出的流体供给系统,使供给的流体流过一个或若干连续的空腔401,空腔由管子和管状形材构成的。一个实施例部分。
流体供给系统包括:控制单元1309,可以选择性地操作控制所述至少一个泵1311,泵在流体连通时经由连续空腔401的流体阀1313,控制单元经控制信号输入的流体阀1313,具有控制单元包括开关装置,用于切换泵的关闭和打开和阀1313的开与闭,且依赖于控制输入。控制输入是从一个设备1319发送一个信号,设备1319可以是一个或若干温度计,热传感器,烟雾检测器和空调控制单元。当启动泵1311,打开阀门1313,流体存储于流体罐1315,可以理解,流体1317然后经泵送围绕该连续空腔401。作为进一步的一个替代方案中,所述流体罐1315可与连续空腔401结合为一体(连续空腔的一个部分),以使流体再循环。
举例来说,流体供给系统可以包括冷水可绕框架的部分循环,以提供一个冷却系统。另外,检测到从烟雾报警器的火灾,热传感器或温度计的信号,泵送的水可以通过水喷淋头喷淋。水喷淋头可以直接连接到一个或若干管和/或节点。另外,检测到特定社交空间或工作区的空间的温度超过预先设定的值时,水可围绕框架的部分被泵送作为潜在冷却系统,以提供一种用于冷却所述框架和框架形成的空间。作为另一种选择,流体加热泵送通过或围绕一连续空腔,在气温低时对人的可用区域升温。
根据进一步的实施例中,流体可以是水和乙二醇的液体混合物,以提供一个热阻滞功能,目的是保持水的不冻结,且阻止铝框架的太暖。这种液体混合物可以泵送控制——当一个烟雾报警器检测到火灾、热传感器或温度测量仪,或者仅仅是热性气候时。
作为另一种替代方案中,如空调装置或冷冻装置——额外的冷却或加热装置可被并入以帮助液体或液体混合物的冷却或加热。
根据进一步的实施例中,流体可以是空气。例如,可使用泵来循环围绕部分框架的空气。各种管可能包括提供通风到社交空间和工作区的出口。作为进一步的例子,空气调节装置可用来冷却或加热所供给的空气,以控制社交空间或工作区中的环境。
作为进一步的例子中,连续的管状系统可被用于抽空从建筑中的废液体,例如雨水积水。即雨水可以通过开启一个阀,该阀允许水从排水系统连通到流体管状系统中,通过一个或若干管和/或节点来排空或储存以供将来使用。
框架的内壁部分可以被涂覆,作为高压储存的压缩空气容器,其可以被储存和再利用来驱动机械装置如风扇,泵和空调装置。压缩空气可以通过垂直涡轮风力发电机产生,风力发电机作为管状结构中的一个可选组件。
作为进一步的实例,分离的容器也可以添加到该框架结构内的空腔。这些容器可能是高压舱,污水舱,雨水滞留容器等。
系统内的空气压力可通过包含于另一部分的管状结构的一组流体来维持。系统内的水的压力可通过连接垂直的管状部分连在一起维持,使得该建筑愈高,水供给压力愈高进行供应。
图14显示了如何在本文中所描述的系统的各种元件可以被用来构建平台和座椅支持。例如,平台和座椅支撑件可提供用于看台和体育场,例如,其中一个人的可使用的区域被提供,与平台结构的框架并不太相关。
管状系统可以被重新配置,以创建一个结构体系,将支持平台和座位的体育馆和其他形式的看台的观众。该平台和底座支撑的特定几何形状如本文所述,可与如本文所述的管状壁、屋顶系统和建筑物系统的几何结构集成。然而,应当理解的是,以上所描述的特殊的几何形状可以被修改为在一个平台和/或座椅系统的使用。例如,从节点上的延伸部分之间的角度可以被修改以提供一个观看平台用在体育场,角度从表面平面看小于45度。这提供了一个合适的梯度,在其中观众可以位于平台装置上的每一行,以查看正在发生的节目。
图14示出一个平台系统集成了本文中所描述的建筑系统各种元件的侧视图,其中在水平方向和垂直方向上的平台的这一部分是重复的,以提供平台的系统。根据本实施例,管201A被安装在两个节点101A和101B间。该节点可以包括在T形或X形构造三个或四个延伸部分,以允许附连延伸其它管,其中所述延伸部是设置在互相成90度,彼此位于同一平面上(如示于图1D、1E)。当可能需要额外的支撑时,可以提供额外的延伸。
图1D示出了连接节点101C,一个T形结构包括三个延伸部113A,113B和113C。所有这三个延伸部分位于同一平面上。第一延伸部113A与所述第二延伸部113B相差90度。第二延伸部113B与第三延伸部113C相差90度;所述第一延伸部113A在第三延伸部113C相反方向上延伸。
图1E示出了连接节点101D,在X形上包括有四个延伸部分115A,115B,115C和115D,所有四个延伸部分位于同一平面上。第一延伸部115A与第二延伸部115B相差90度。第二延伸部115B从第三延伸部115C相差90度。第三延伸部115C与第四延伸部115D相差90度。第四延伸部分115D与第一延伸部115A相差90度。第一延伸部115A在第三延伸部115C相反方向上延伸;第二延伸部115B在第四延伸部115D相反方向上延伸。
此外管(包括201B&201C)从节点101A和101B(参见图14)延伸,以及进一步的从节点延伸(未示出)。应当理解,可以使用任意数量的节点和管以如本文描述的方式扩展平台布置。根据本实施例,水平延伸的管201B,201C包括两个翅片如参照图4D。
根据本实施例,提供了一种具有一个L形的轮廓1401的平台结构。这种结构可以由如钢或铝制成。在需要的地方,可以提供角撑板1403A和1403B作为附加支撑件。该平台结构1401包括其中一个席位1409可以安装在第一表面1405上。平台结构1401的第二表面1407是为观众行走。
平台结构的第一端连接到第一管201B的平面部分,平台结构的第二端连接到第二管201C的平面部分;平台结构有效地形成竖板和一踏板1407,提供座位时其中踏板面足够供人沿着平台结构移动。
可以理解,该平台结构可以并入仅有单个翅片的管(例如参照图4B),其中这些管被设在该平台结构的上部或下部区域。
此外,应当理解的是,一些管有或没有任何翅片亦可以被提供在各个节点间形成平台结构的垂直元件。
此外,应当理解的是,该平台结构可以由结合成形的金属元素制成若干台阶。例如,该平台结构可以具有若干立板和/或若干踏板,其中管状系统的框架构成平台结构的一部分。

Claims (2)

1.建筑系统,包括若干连接节点、若干管和一个L形平台结构,所述若干管包括第一管和第二管,其中,a)所述若干管被设置成在连接节点间的连接,以形成一个框架,每个管至少包括从所述管的外圆周延伸的平面部分,延伸的方向大致垂直于所述外圆周上位于所述平面部分延伸的点处的切线;b)所述平台结构包括附接到所述第一管的平面部分的第一端;c)所述第一管的平面部分所处的平面与所述第二管的平面部分所处的平面成90度的角度;并且,所述连接节点的至少一部分包括至少三个延伸部分,所述至少三个延伸部分被布置成与至少三个管连接,以形成框架。
2.如权利要求1所述的建筑系统,其中所述平台结构提供了一个第一表面,用于固定一个座位和一个第二表面,用于提供一个步行区域。
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