CN113550424A - 预制建筑系统 - Google Patents

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CN113550424A CN202110899926.9A CN202110899926A CN113550424A CN 113550424 A CN113550424 A CN 113550424A CN 202110899926 A CN202110899926 A CN 202110899926A CN 113550424 A CN113550424 A CN 113550424A
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Abstract

一种由多个预制部件建造而成的多面结构，这些预制部件由少于12个不同的预制结构部件组成，该多面结构包括地板组件；屋顶组件；侧部组件，其连接到地板组件和屋顶组件，并在地板组件与屋顶组件之间延伸。地板组件包括多个地板面板，每个地板面板与至少一个其他地板面板直接结构连接。屋顶组件包括多个屋顶面板，每个屋顶面板与至少一个其他屋顶面板直接结构连接。侧部组件包括多个墙面板，每个墙面板与至少一个地板面板和至少一个屋顶面板直接结构连接。

Description

预制建筑系统
本申请是以下申请的分案申请：申请日：2019年03月05日；申请号：201980023959.8；发明名称“预制建筑系统”。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年3月5日提交的美国临时专利申请No.62/638,451的权益，该专利申请的全部内容以引用方式并入本文。
技术领域
本公开总体涉及一种建筑系统，并且更具体地涉及一种包括多个可互连的预制结构部件的建筑系统。
背景技术
建筑物的模块化和预制建造通常被称为概念。采用模块化建筑技术的动机从经济考虑(诸如为单个建筑部件创造规模经济)到环境问题(诸如采购可持续材料)。模块化建筑物建造的其他优点包括：由于建筑部件的预制，整个建筑物的架设速度相对快，组装实践更安全。
然而，当前的模块化和/或预制建筑系统具有若干缺点，这些缺点限制了该技术的更广泛使用。首先，许多预制建筑系统并非完全通用。其次，现有系统的部件通常以零碎的方式开发和制造，这并非旨在实现通用性或者并没有实现通用性的目标。因此，现有的模块化和/或建筑系统缺乏以替代构造重新构造或部署以满足客户特定需求的能力。最后，许多现有的模块化和/或建筑系统需要各种各样的单个部件类型，因此它们的使用成本可过高。
发明内容
鉴于前述内容，存在对需要数量减少的预制结构部件的建筑系统的需求，这些预制结构部件可以以各种构造快速组装。另外，存在对用于快速组装和拆卸预制建筑物的方法的需求。
本公开的各方面总体涉及由多个预制构件建造而成的多面结构，这些多个预制构件由少于12个不同的预制结构构件组成。该多面结构包括地板组件；屋顶组件；以及侧部组件，该侧部组件连接到地板组件和屋顶组件，并且在地板组件与屋顶组件之间延伸。地板组件包括多个地板面板，每个地板面板与至少一个其他地板面板直接结构连接。屋顶组件包括多个屋顶面板，每个屋顶面板与至少一个其他屋顶面板直接结构连接。侧部组件包括多个墙面板，每个墙面板与至少一个地板面板和至少一个屋顶面板直接结构连接。
在一些非限制性示例中，每个地板面板包括具有至少一个边缘的地板表面和平行于地板表面的至少一个边缘延伸的地板接合构件。每个屋顶面板包括具有至少一个边缘的屋顶表面，以及平行于地板表面的至少一个边缘延伸的屋顶接合构件。
在一些非限制性示例中，墙面板中的至少一个是固定墙面板，该固定墙面板包括具有底部边缘、顶部边缘和侧部边缘的固定墙表面。每个固定墙表面还包括平行于底部边缘延伸的第一接合构件，平行于顶部边缘延伸的第二接合构件，以及平行于侧部边缘延伸的第三接合构件。
在一些非限制性示例中，固定墙面板的第一接合构件被构造成刚性地连接到地板面板中的一个的地板接合构件，并且固定墙面板的第二接合构件被构造成刚性地连接到屋顶面板中的一个的屋顶接合构件。
在一些非限制性示例中，每个地板面板的地板接合构件包括沟槽，并且每个墙面板的第一接合构件包括被构造成延伸到沟槽中的轨道。
在一些非限制性示例中，每个地板面板的地板接合构件包括挡风雨密封件，该挡风雨密封件被构造成接合每个墙面板的第一接合构件。
在一些非限制性示例中，该多面结构还包括服务模块，该服务模块包括具有至少一个被构造成刚性地连接到地板面板中的至少一个的边缘的基底面板。该服务模块还包括水管设施系统、气候控制系统和卫生系统中的至少一个。
在一些非限制性示例中，地板面板中的每个还包括在地板表面下方延伸的导管。地板面板中的每个的导管被构造成与每个相邻地板面板的导管流体连通。
在一些非限制性示例中，地板面板、屋顶面板和墙面板中的至少一个包括第一导管，该第一导管被构造成与地板面板、屋顶面板和墙面板中的相邻一个的第二导管对准。
本公开的其他方面涉及一种包括多个预制结构部件的建筑系统，其中，多个预制结构部件中的每个可与多个预制结构部件中的至少另一个连接。多个预制结构部件包括至少一个地板面板，每个地板面板包括具有至少一个边缘的地板表面，以及平行于地板表面的至少一个边缘延伸的地板接合构件。多个预制结构部件包括至少一个固定墙面板，每个固定墙面板包括具有底部边缘、顶部边缘和侧部边缘的固定墙表面，平行于底部边缘延伸的第一接合构件，平行于顶部边缘延伸的第二接合构件，以及平行于侧部边缘延伸的第三接合构件。多个预制结构部件包括至少一个屋顶面板，每个屋顶面板包括具有至少一个边缘的屋顶表面，以及平行于地板表面的至少一个边缘延伸的屋顶接合构件。
在一些非限制性示例中，每个固定墙面板的第一接合构件被构造成刚性地连接到每个地板面板的地板接合构件，并且每个固定墙面板的第二接合构件被构造成刚性地连接到每个屋顶面板的屋顶接合构件。
在一些非限制性示例中，至少一个固定墙面板包括第一固定墙面板和第二固定墙面板，并且第一固定墙面板的第三接合构件被构造成刚性地连接到第二固定墙面板的第三接合构件。
在一些非限制性示例中，多个预制结构部件还包括服务模块。该服务模块包括具有至少一个被构造成刚性地连接到多个预制结构部件中的另一个的边缘的基底面板，以及水管设施系统、气候控制系统和卫生系统中的至少一个。
在一些非限制性示例中，多个预制结构部件还包括滑动墙面板。该滑动墙面板包括具有底部边缘和顶部边缘的滑动墙表面，平行于底部边缘延伸的第一接合构件，以及平行于顶部边缘延伸的第二接合构件。滑动墙面板的第一接合构件被构造成可滑动地连接到每个地板面板的地板接合构件，并且滑动墙面板的第二接合构件被构造成可滑动地连接到每个屋顶面板的屋顶接合构件。
在一些非限制性示例中，多个预制结构部件还包括至少一个基桩，每个基桩被构造成固定在地面上并且连接到地板面板中的每个。
在一些非限制性示例中，地板面板中的每个还包括在地板表面下方延伸的导管。地板面板中的每个的导管被构造成与每个相邻地板面板的导管流体连通。
在一些非限制性示例中，多个预制结构部件中的至少一个包括第一导管，该第一导管被构造成与多个预制结构部件中的相邻一个的第二导管对准。
在一些非限制性示例中，每个地板面板的地板接合构件包括沟槽，并且每个固定墙面板的第一接合构件包括被构造成延伸到沟槽中的轨道。
在一些非限制性示例中，每个地板面板的地板接合构件包括被构造成与每个固定墙面板的第一接合构件接合的挡风雨密封件。
在一些非限制性示例中，多个预制结构部件由少于12个不同的预制结构部件组成，并且完整的建筑物仅可以由这些多个预制结构部件建造而成。
在一些非限制性示例中，多个预制结构部件由少于10个不同的预制结构部件组成，并且完整的建筑物仅可以由这些多个预制结构部件建造而成。
在一些非限制性示例中，每个地板面板的地板接合构件、每个固定墙面板的第一接合构件、每个固定墙面板的第二接合构件、每个固定墙面板的第三接合构件以及每个屋顶面板的屋顶接合构件中的至少两个具有基本上相同的轮廓。
在一些非限制性示例中，每个固定墙面板的第一接合构件、第二接合构件和第三接合构件具有基本上相同的轮廓。
本公开的其他方面涉及一种用于由多个预制结构部件建造建筑物的方法。该方法包括在基础组件上布置多个地板面板，每个地板面板包括具有至少一个边缘的地板表面和平行于该地板表面的至少一个边缘延伸的地板接合构件。该方法还包括基本上垂直于多个地板面板布置多个固定墙面板，每个固定墙面板包括具有底部边缘、顶部边缘和侧部边缘的固定墙表面，平行于底部边缘延伸的第一接合构件，平行于顶部边缘延伸的第二接合构件，以及平行于侧部边缘延伸的第三接合构件。该方法还包括与多个地板面板垂直间隔开布置多个屋顶面板，每个屋顶面板包括至少一个边缘和平行于多个地板面板中的至少一个地板面板的地板表面的至少一个边缘延伸的屋顶接合构件。该方法还包括将每个固定墙面板的第一接合构件连接到多个地板面板中的地板面板的对应地板接合构件，以及将每个固定墙面板的第二接合构件连接到多个屋顶面板中的屋顶面板的对应屋顶接合构件。
在一些非限制性示例中，该方法还包括仅用多个预制结构部件完成建筑物，其中，这些多个预制结构部件由少于12个不同的预制部件组成。
根据其他非限制性示例，本申请的公开的特征可以在于以下编号的条款中的一个或多个：
条款1.一种由多个预制部件建造而成的多面结构，这些预制部件由少于12个不同的预制结构部件组成，该多面结构包括：地板组件；屋顶组件；以及侧部组件，该侧部组件连接到地板组件和屋顶组件，并且在地板组件与屋顶组件之间延伸，其中，地板组件包括多个地板面板，每个地板面板与至少一个其他地板面板直接结构连接，其中，屋顶组件包括多个屋顶面板，每个屋顶面板与至少一个其他屋顶面板直接结构连接，并且其中，侧部组件包括多个墙面板，每个墙面板与至少一个地板面板和至少一个屋顶面板直接结构连接。
条款2.根据条款1所述的多面结构，其中，每个地板面板包括：具有至少一个边缘的地板表面；以及平行于地板表面的至少一个边缘延伸的地板接合构件；并且其中，每个屋顶面板包括：具有至少一个边缘的屋顶表面；以及平行于地板表面的至少一个边缘延伸的屋顶接合构件。
条款3.根据条款1或2所述的多面结构，其中，墙面板中的至少一个是固定墙面板，该固定墙面板包括：具有底部边缘、顶部边缘和侧部边缘的固定墙表面；平行于底部边缘延伸的第一接合构件；平行于顶部边缘延伸的第二接合构件；以及平行于侧部边缘延伸的第三接合构件。
条款4.根据条款1-3中的任一项所述的多面结构，其中，固定墙面板的第一接合构件被构造成刚性地连接到地板面板中的一个的地板接合构件，并且其中，固定墙面板的第二接合构件被构造成刚性地连接到屋顶面板中的一个的屋顶接合构件。
条款5.根据条款1-4中的任一项所述的多面结构，其中，每个地板面板的地板接合构件包括沟槽，并且其中，每个墙面板的第一接合构件包括被构造成延伸到沟槽中的轨道。
条款6.根据条款1-5中的任一项所述的多面结构，其中，每个地板面板的地板接合构件包括挡风雨密封件，该挡风雨密封件被构造成接合每个墙面板的第一接合构件。
条款7.根据条款1-6中的任一项所述的多面结构，还包括服务模块，该服务模块包括：具有至少一个被构造成刚性地连接到地板面板中的至少一个的边缘的基底面板；以及水管设施系统、气候控制系统和卫生系统中的至少一个。
条款8.根据条款1-7中的任一项所述的多面结构，其中，地板面板中的每个还包括在地板表面下方延伸的导管，并且其中，地板面板中的每个的导管被构造成与每个相邻地板面板的导管流体连通。
条款9.根据条款1-8中的任一项所述的多面结构，其中，地板面板、屋顶面板和墙面板中的至少一个包括第一导管，该第一导管被构造成与地板面板、屋顶面板和墙面板中的相邻一个的第二导管对准。
条款10.一种包括多个预制结构部件的建筑系统，其中，多个预制结构部件中的每个可与多个预制结构部件中的至少另一个连接，这些多个预制结构部件包括：(a)至少一个地板面板，每个地板面板包括：(i)具有至少一个边缘的地板表面；以及(ii)平行于地板表面的至少一个边缘延伸的地板接合构件；(b)至少一个固定墙面板，每个固定墙面板包括：(i)具有底部边缘、顶部边缘和侧部边缘的固定墙表面；(ii)平行于底部边缘延伸的第一接合构件；(iii)平行于顶部边缘延伸的第二接合构件；以及(iv)平行于侧部边缘延伸的第三接合构件；以及(c)至少一个屋顶面板，每个屋顶面板包括：(i)具有至少一个边缘的屋顶表面；以及(ii)平行于地板表面的至少一个边缘延伸的屋顶接合构件。
条款11.根据条款10所述的建筑系统，其中，每个固定墙面板的第一接合构件被构造成刚性地连接到每个地板面板的地板接合构件，并且其中，每个固定墙面板的第二接合构件被构造成刚性地连接到每个屋顶面板的屋顶接合构件。
条款12.根据条款10或11所述的建筑系统，其中，至少一个固定墙面板包括第一固定墙面板和第二固定墙面板，并且其中，第一固定墙面板的第三接合构件被构造成刚性地连接到第二固定墙面板的第三接合构件。
条款13.根据条款10-12中的任一项所述的建筑系统，其中，所述多个预制结构部件还包括服务模块，该服务模块包括：具有至少一个被构造成刚性地连接到多个预制结构部件中的另一个的边缘的基底面板；以及水管设施系统、气候控制系统和卫生系统中的至少一个。
条款14.根据条款10-13中的任一项所述的建筑系统，其中，多个预制结构部件还包括滑动墙面板，该滑动墙面板包括：具有底部边缘和顶部边缘的滑动墙表面；平行于底部边缘延伸的第一接合构件；以及平行于顶部边缘延伸的第二接合构件，其中，滑动墙面板的第一接合构件被构造成可滑动地连接到每个地板面板的地板接合构件，并且其中，滑动墙面板的第二接合构件被构造成可滑动地连接到每个屋顶面板的屋顶接合构件。
条款15.根据条款10-14中的任一项所述的建筑系统，其中，多个预制结构部件还包括至少一个基桩，每个基桩被构造成固定在地面上并且连接到地板面板中的每个。
条款16.根据条款10-15中的任一项所述的建筑系统，其中，地板面板中的每个还包括在地板表面下方延伸的导管，并且其中，地板面板中的每个的导管被构造成与每个相邻地板面板的导管流体连通。
条款17.根据条款10-16中的任一项所述的建筑系统，其中，多个预制结构部件中的至少一个包括第一导管，该第一导管被构造成与多个预制结构部件中的相邻一个的第二导管对准。
条款18.根据条款10-17中的任一项所述的建筑系统，其中，每个地板面板的地板接合构件包括沟槽，并且其中，每个固定墙面板的第一接合构件包括被构造成延伸到沟槽中的轨道。
条款19.根据条款10-18中的任一项所述的建筑系统，其中，每个地板面板的地板接合构件包括挡风雨密封件，该挡风雨密封件被构造成接合每个固定墙面板的第一接合构件。
条款20.根据条款10-19中的任一项所述的建筑系统，其中，多个预制结构部件由少于12个不同的预制结构部件组成，并且其中，完整的建筑物仅可以由这些多个预制结构部件建造而成。
条款21.根据条款10-20中任一项的建筑系统，其中，多个预制结构部件由少于10个不同的预制结构部件组成，并且其中，完整的建筑物仅可以由这些多个预制结构部件建造而成。
条款22.根据条款10-21中的任一项所述的建筑系统，其中，每个地板面板的地板接合构件、每个固定墙面板的第一接合构件、每个固定墙面板的第二接合构件、每个固定墙面板的第三接合构件以及每个屋顶面板的屋顶接合构件中的至少两个具有基本上相同的轮廓。
条款23.根据条款10-22中的任一项所述的建筑系统，其中，每个固定墙面板的第一接合构件、第二接合构件以及第三接合构件具有基本上相同的轮廓。
条款24.一种用于由多个预制结构部件建造建筑物的方法，包括：在基础组件上布置多个地板面板，每个地板面板包括具有至少一个边缘的地板表面和平行于该地板表面的至少一个边缘延伸的地板接合构件；基本上垂直于多个地板面板布置多个固定墙面板，每个固定墙面板包括具有底部边缘、顶部边缘和侧部边缘的固定墙表面，平行于底部边缘延伸的第一接合构件，平行于顶部边缘延伸的第二接合构件，以及平行于侧部边缘延伸的第三接合构件；与多个地板面板垂直间隔开布置多个屋顶面板，每个屋顶面板包括至少一个边缘和平行于多个地板面板中的至少一个地板面板的地板表面的至少一个边缘延伸的屋顶接合构件；将每个固定墙面板的第一接合构件连接到多个地板面板中的地板面板的对应地板接合构件；以及将每个固定墙面板的第二接合构件连接到多个屋顶面板中的屋顶面板的对应屋顶接合构件。
条款25.根据条款24所述的方法，还包括仅用多个预制结构部件完成建筑物，其中，这些多个预制结构部件由少于12个不同的预制部件组成。
建筑系统的这些和其他特征以及特性，其中相似的参考标号表示各个附图中的对应部分。然而，应当明确地理解，附图仅出于说明和描述的目的，并且并非旨在作为对本公开的限制的定义。如说明书和权利要求书中所使用的，单数形式的“一个”，“一种”和“该”包括复数对象，除非上下文另外明确指出。
附图说明
图1是由根据本公开的一方面的建筑系统建造而成的根据本公开一方面的建筑物的透视图；
图2是由与图1的建筑物相同的建筑系统建造而成的根据本公开的一方面的另一建筑物的透视图；
图3是由与图1的建筑物相同的建筑系统建造而成的根据本公开的一方面的另一建筑物的分解透视图；
图4是由与图1的建筑物相同的建筑系统建造而成的根据本公开的一方面的建筑物开发的透视图；
图5是根据本公开的一方面的建筑物的局部透视图，特别示出了建筑物的基础支撑。
图6是根据本公开的一方面的建筑物的局部透视图，特别示出了建筑物的地板面板；
图7是图6的地板面板的边缘连接构件的局部透视图；
图8是根据本公开的一方面的建筑物的局部透视图，特别示出了建筑物的固定外墙面板；
图9是根据本公开的一方面的建筑物的局部透视图，特别示出了建筑物的结构柜墙部件；
图10是根据本公开的一方面的建筑物的局部透视图，特别示出了图9的结构墙柜；
图11是根据本公开的一方面的建筑物的局部透视图，特别示出了图9的结构墙柜；
图12是根据本公开的一方面的建筑物的局部透视图，特别示出了图9的结构墙柜；
图13是根据本公开的一方面的建筑物的局部透视图，特别示出了建筑物的滑动外墙面板；
图14是图13的滑动外墙面板的透视图；
图15是根据本公开的一方面的建筑物的局部透视图，特别示出了建筑物的屋顶面板；
图16是图15的屋顶面板的局部透视图；
图17是根据本公开的一方面的建筑物的局部透视图，特别示出了建筑物的滑动内墙面板；
图18是根据本公开的一方面的建筑物的局部透视图，特别示出了建筑物的滑动柜门；
图19是根据本公开的一方面的服务模块的透视图；
图20是根据本公开的一方面的在地板面板、结构柜墙部件和滑动柜门之间的接合部的剖视图；
图21是根据本公开的一方面的具有延伸穿过其中的管道系统的屋顶面板的剖视图；
图22是根据本公开的一方面的在地板面板和柜墙部件之间的密封布置的剖视图；
图23是根据本公开的一方面的在屋顶面板和柜墙部件之间的密封布置的剖视图；
图24是根据本公开的一方面的照明系统的剖视图；
图25是根据本公开的一方面的具有延伸穿过其中的缆线的地板面板的剖视图；
图26是根据本公开的一方面的具有延伸穿过其中的缆线的墙面板的剖视图；
图27是根据本公开的一方面的由建筑物形成的多个互联通道的示意性俯视图；
图28是根据本公开的一方面的建造建筑物的方法的流程图；
图29是已安装的建筑物的基础组件的透视图；
图30是安装在图29的基础组件上的服务模块的透视图；
图31是安装在图29的基础组件上的地板组件的透视图；
图32是部分安装在图31的地板组件上的外墙组件的透视图；
图33是完全安装的图32的外墙组件以及内墙面板的透视图；以及
图34是安装在图32至图33的外墙组件上的屋顶组件的透视图。
具体实施方式
出于下文描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“侧向”、“纵向”及其派生词应与所公开的装置有关，因为所公开的装置在附图中是定向。然而，应当理解，除非明确相反地指出，否则本公开的装置可以采取替代的变化和步骤顺序。还应当理解，附图中图示和以下说明书中描述的特定系统和过程仅仅是本文公开的装置的示例性示例。因此，与本文公开的示例有关的特定尺寸和其他物理特性不应被认为是限制性的。
如本文所用，术语“与...相关联”在涉及多个特征或结构时，是指多个特征或结构彼此接触、碰触、直接连接、间接连接、粘附或彼此一体形成。
如本文所用，术语“……中的至少一个”与“……中的一个或多个”同义。例如，短语“A、B和C中的至少一个”是指A、B和C中的任一个，或者A、B和C中的任两个或多个的任意组合。例如，“A、B和C中的至少一个”包括仅A中的一个或多个；或仅B中的一个或多个；或仅C中的一个或多个；或A中的一个或多个和B中的一个或多个；或A中的一个或多个和C中的一个或多个；或B中的一个或多个和C中的一个或多个；或所有A、B和C中的一个或多个。类似地，如本文所用，术语“……中的至少两个”与“……中的两个或更多个”同义。例如，短语“D、E和F中的至少两个”是指D、E和F中的任两个或更多个的任意组合。例如，“D、E和F中的至少两个”包括D中的一个或多个和E的一个或多个；或D中的一个或多个和F中的一个或多个；或E中的一个或多个或F中的一个或多个；或所有D、E和F中的一个或多个。
如本文所用，术语“直接结构连接”，“直接结构上连接到”及其派生词定义了两个或更多个部件之间的关系，其中两个或更多个部件在接合部处相遇，并且部件中的至少一个向部件中的另一个施加静态或动态载荷，而没有首先通过中间结构构件传递载荷。两个或更多个部件可以以任何合适的方式彼此固定。例如，一个部件的表面可以邻接另一部件的表面。替代地或附加地，一个部件的键或轨道可装配到另一部件的凹槽或沟槽中。可以使用机械紧固件诸如螺钉、螺栓、销、铆钉等来防止两个或更多个部件相对于彼此移位。在其他示例中，可以在两个或更多个部件之间设置非结构性构件诸如密封件、对准垫片或间隔件，使得两个或更多个部件不直接物理接触。
如本文所用，术语“预制”是指在远离组装结构的位置的位置处制造结构的组件或子组件。术语“预制的”描述了以此方式制造的部件。例如，可以在远处由各种原材料预制建筑物的墙段，然后可以将预制的墙段运输到建筑物的组装场所。以这种方式，不需要在组装现场由原材料建造墙段。术语“预制的”和“模块化”在本文中可以互换使用。
如本文所用，术语“预制结构部件”是指在建筑物中使用的形成建筑物的地板、屋顶或墙表面的至少一部分的元件。预制结构部件必须可与至少一个其他预制结构部件直接结构连接。
如本文所用，除非明确相反地指出，否则术语“垂直”和“基本上垂直”是指两个或多个部件之间的90°±10°之间的角度。
如本文所用，术语“外部”用于描述具有适于在不受天气元素保护的外部环境中使用的至少一部分的部件。然而，应当理解，除非明确相反地指出，否则被称为“外部”的部件也可以用于内部应用中。
本公开的各方面总体涉及包括多个预制结构部件的建筑系统，并且涉及由多个预制结构部件建造而成的建筑物。图1和图2示出由根据本公开的建筑系统建造的建筑物1000的示例。建筑物1000中的每个通常可以包括地板组件10、屋顶组件20和多个外墙组件30。多个墙组件可以连接到地板组件10和屋顶组件20并在它们之间延伸。外墙组件30中的每个还可以连接到外墙组件30中的至少另一个，使得多个外墙组件限定具有内部容积的多面结构。内部容积因此限定了建筑物1000的内部空间。本文描述的建筑系统的非限制性实施例提供了许多优点，包括通过待制造的部件的标准化显著节省成本并且获得灵活性。
地板组件10可以由本公开的建筑系统的一个或多个预制地板面板110建造而成。类似地，屋顶组件20可以由本公开的建筑系统的一个或多个预制的屋顶面板210建造而成。类似地，外墙组件30中的每个可以由本公开的建筑系统的一个或多个预制的外墙面板310建造而成。稍后将更详细地描述建筑系统的预制地板面板110、预制屋顶面板210和预制外墙面板310。然而，为了一般性地描述建筑物1000，应当注意，预制地板面板110、预制屋顶面板210和预制外墙面板310属于至少部分地构成本公开的建筑系统的多个预制结构部件类型。建筑系统的预制结构部件中的每个可与至少一个其他预制结构部件连接，以便建造建筑物1000。例如，在图1和图2所示的建筑中，地板面板110中的每个连接到至少一个其他地板面板110，并且构成地板组件10的周边的地板面板110还各自连接到外墙面板310中的至少一个。类似地，屋顶面板210中的每个连接到至少一个其他屋顶面板210，并且构成屋顶组件20的周边的屋顶面板210还各自连接到外墙面板310中的至少一个。外墙面板310中的每个连接到地板面板110中的至少一个并且连接到屋顶面板210中的至少一个。用于互连多个预制结构部件的连接机构将在稍后更详细地描述。为清楚起见，并非图1至图2中所示的所有预制结构部件都用参考标号标识。
如从图1和图2的建筑物1000可以进一步理解的，外墙面板310可以选自各种部件类型。例如，每个外墙面板310可以是外部固定墙面板130、结构柜墙部件150或滑动外墙面板160。然而，无论类型如何，每个外墙面板310均可以共享相同的用于连接到建筑物1000的其他预制结构部件的连接机构，使得各种类型的外墙面板310可在建筑物1000的建造中互换使用。稍后将更详细地描述各种类型的外墙面板。
继续参考图1和图2，建筑物1000的一些示例还可以包括选自本公开的建筑系统的基础组件140。基础组件140可以连接到地板组件10并且连接到支撑建筑物1000的地面。除支撑建筑物的重量之外，基础组件140还可以将地板组件10升高到地面上方并提供到建筑物1000的进出点。基础组件140可以包括一个或多个支撑柱142和一个或多个楼梯或坡道。在其他示例中，建筑物1000可以建造在浇筑的混凝土基础或其他常规类型的基础上，其中省略了基础组件140。
继续参考图1和图2，建筑系统的预制结构部件，即地板面板110、屋顶面板210和外墙面板310可以形成建筑物1000的整个外部壳体。因此，建筑物1000可基本上由有限数量的选自本公开的建筑系统的预制结构部件建造而成。在一些示例中，建筑物1000可以完全由不超过十二种不同类型的预制结构部件建造而成。所谓完全建造，是指建筑物1000限定了相互连接的预制结构部件的刚性多面结构，该结构完全包封内部容积。在其他示例中，建筑物1000可以完全由不超过十一种不同类型的预制结构部件建造而成。在其他示例中，建筑物1000可以完全由不超过十种不同类型的预制结构部件建造而成。在其他示例中，建筑物1000可以完全由不超过九种不同类型的预制结构部件构成。
现在参考图3，以局部分解图示出了由本公开的建筑系统建造而成的建筑物1000的另一示例，以示出在建筑物1000的内部空间中使用的建筑系统的预制结构部件。即，建筑物1000可以包括一个或多个滑动内墙面板170和/或一个或多个服务模块190等其他预制结构部件。每个滑动内墙面板170可以与至少一个地板面板110、至少一个屋顶面板210和/或至少一个外墙面板310连接。每个服务模块190通常可以包括供水系统、热水器、盥洗室、淋浴器以及其他水管设施固定装置中的至少一个。因此，服务模块190用作建筑物1000的水管设施和其他公用设施的集中节点。滑动内墙面板170和服务模块190的更多细节将在稍后描述。为清楚起见，并非图3中所示的所有预制结构部件都用参考标号标识。
图1至图3中所示的建筑物1000均为单层建筑物，但是本公开不限于该构造。例如，图4示出包括单层建筑物1000a和多层建筑物1000b的建筑物开发4000的示意图。多层建筑物1000b可以以与单层建筑物1000a几乎相同的方式建造。然而，在多层建筑物1000b中，较低层中的每个的屋顶组件12也可以用作其正上方的层的地板组件10。
已经总体上描述了由本公开的建筑系统建造而成的建筑1000、1000a、1000b的各种示例，现在将详细描述建筑系统的单个预制结构部件。如上所述，建筑系统的预制结构部件可至少包括地板面板110、屋顶面板210、外墙面板310、基础支撑柱142、滑动内墙面板170以及服务模块190。通过以期望的布置将多个预制结构部件彼此连接，可以由这些单个预制结构部件建造参考图1至图4描述的建筑物1000。在一些示例中，预制结构部件可以可移除地彼此连接，以促进建筑物1000的拆卸和重新组装，从而允许建筑物容易地重新定位或重新构造。现在参考图5至图19，其示出了建筑物1000的各种局部视图，以详细示出各种预制的结构部件。图5至图19中所示的单个预制结构部件中的每个可以在远离建筑物1000的架设场所的位置处制造，以最小化架设建筑物1000所需的劳动量和时间。在图5至图19中，可以不使用参考标号来标识预制结构部件中的一些及其相关特征。
首先参考图5，本公开的建筑系统的预制基础可以包括可连接到地板面板110中的一个或多个的支撑柱142。在一些示例中，每个支撑柱142是在对应的一个或多个地板面板110的离散点例如角处连接的竖直取向的梁。在其他示例中，每个支撑柱142可以是沿一个或多个地板面板110的至少一部分连续延伸的水平取向的梁。如图5所示，每个支撑柱142可以与对应的地板面板110直接结构连接。例如，每个支撑柱142可以具有头部部分144，该头部部分装配到一个或多个地板面板110中的对应的基础凹槽或凹部1132中。根据在下面的地面的地质，每个支撑柱142可以直接打入地面，或者可以提供附加的基础构件以将支撑柱142固定到地面。例如，可以在支撑柱142下方的地面中设置墩基3000。用于支撑柱142的合适材料可以由支撑件将暴露于其中的环境条件以及由支撑柱142所支撑的最终载荷来确定。通常，可以使用高强度的耐腐蚀材料，诸如镀锌钢。如上所述，在一些示例中，诸如在建筑物1000建造在常规的预制基础上的情况下，可以省略支撑柱142。
现在参考图6至图7，以局部分解图示出了本公开的建筑系统的预制地板面板110，使得可以容易地理解该地板面板的内部特征和轮廓。预制地板面板110可以包括围绕内部芯1120的壳体1110。壳体1110可以包括外面板面1112、内面板面1114以及边缘连接构件1130。边缘连接构件1130可以是大致C形并且围绕壳体1110的周边边缘延伸。外面板面1112可以在边缘连接构件1130之间在壳体1110的下侧上水平地延伸。类似地，内面板面1114可以在边缘连接构件1130之间在壳体1110的顶侧上水平地延伸。
边缘连接构件1130可以限定或包括用作电缆线的管道的多个结构特征以及用于连接其他预制结构部件的接合构件。如上所述，基础凹槽或凹部1132可以限定在边缘连接构件1130的下侧中，并且用作用于与一个或多个支撑柱142直接结构连接的接合构件。一个或多个地板接合构件1134可以沿边缘连接构件1130的顶侧延伸，并且提供到一个或多个内墙面板或外墙面板的直接结构连接。在一些示例中，地板接合构件1134可以包括平行于壳体1110的边缘延伸的多个沟槽。这些多个沟槽可以包括适于连接到不同类型的墙的多个轮廓。例如，地板接合构件1134的一部分可以连接到外部固定墙面板130，地板接合构件1134的另一部分可以连接到柜墙部件150，地板接合构件1134的另一部分可以连接到滑动外墙面板160，并且地板接合构件1134的另一部分可以连接到滑动内墙面板170。
地板接合构件1134可以延伸地板面板110的每个边缘的整个长度，使得地板接合构件1134与相邻的地板面板110的地板接合构件1134形成连续的结构。与内面板面1114基本上齐平座置的封盖可以安装在地板接合构件1134的没有其他预制结构部件连接到其上的部分上，以提供光滑的地板表面。
边缘连接构件1130还可以限定一个或多个可平行于地板接合构件1134延伸的缆线沟槽1136。缆线沟槽1136可以凹入内面板面1114下方，并且可以用作用于将电缆线、光纤线缆、同轴缆线、以太网缆线和其他类型的缆线布设到地板面板110中的端子，或者穿过地板面板110布设到相邻的预制结构部件的管道。在将各种缆线安装在缆线沟槽1136中之后，可以在缆线沟槽1136上安装封盖，使其与内面板面1114基本上齐平。缆线沟槽1136的更多细节稍后将参考图26和图27描述。
在一些示例中，边缘连接构件1130还可以包括一个或多个用于隔离地板面板110与任何相邻的预制结构部件之间的连接的挡风雨密封件。挡风雨密封件可以邻近地板接合构件1134和/或缆线沟槽1136定位。一个或多个挡风雨密封件可以延伸地板面板110的每个边缘的整个长度，使得相邻的地板面板110的挡风雨密封件彼此形成连续的挡风雨密封件。
在一些示例中，边缘连接构件1130还可以包括一个或多个挡风雨密封件接合表面，以用于邻接设置在相邻的预制结构部件上的挡风雨密封件。在一些示例中，挡风雨密封件接合表面可以邻近地板接合构件1134和/或缆线沟槽1136定位。在其他示例中，挡风雨密封件接合表面可以包括在地板接合构件1134和/或缆线沟槽中1136。挡风雨密封件接合表面可以延伸地板面板110的每个边缘的整个长度，使得相邻地板面板110的挡风雨密封件接合表面彼此形成连续的挡风雨密封件接合表面。挡风雨密封件和挡风雨密封件接合表面的更多细节稍后将参考图23和图24描述。
一个或多个导管1122可以延伸穿过地板面板110的芯1120，以促进空气流到地板面板110并且流到相邻的预制结构部件。边缘连接构件1130和/或内面板面1114可具有与导管1122流体连通的开口，使得空气可经由导管1122递送到内面板面1114上方的区域并从中返回。一个或多个导管可以延伸地板面板110的每个边缘的整个长度，使得每个地板面板110的导管1122与相邻地板面板110的导管1122形成连续的流体管道。
可以选择用于地板面板110的部件的材料，以优化强度、制造成本、环境可持续性、隔热和隔音、耐火性以及住宅和/或商业建筑物的其他期望特性。用作防潮层和结构受拉构件的外面板面1112可以由聚合物或金属片制成。用作柔软的行走和生活表面的内面板面1114可以由易于维护的乙烯基、橡胶或氯丁橡胶片制成。可承受连接到地板面板110的预制结构部件的基本上所有载荷的边缘连接构件1130可以由强度相对高的材料诸如挤制铝材制成。边缘连接构件1130可以经由机械紧固件、粘合剂、焊缝等连接到外面板面1112和内面板面1114。用作绝热体、隔音屏障和结构压缩构件的芯1120可以由泡沫诸如膨胀性聚苯乙烯(EPS)、挤塑聚苯乙烯(XPS)或硬质聚氨酯制成。在芯1120的制造期间，蒸汽可穿过导管1122以膨胀并固化形成芯1120的聚苯乙烯泡沫。芯1120的泡沫可沿外面板面1112和/或内面板面1114基本上不间断地延伸，使得地板面板110具有连续的隔热性，并且避免了通过非隔热框架构件造成的热损失。应当理解，本文描述的用于任何部件中的各种材料仅是示例性的，并且不应解释为限制性的。
现在参考图8至图14，示出了对应于外墙面板的各种预制结构部件。首先参考图8，一种类型的外墙面板310是固定墙面板130。固定墙面板130在图8中以剖视图示出，使得可以容易地理解其内部特征和轮廓。预制的固定墙面板130可以包括围绕内部芯1320的壳体1310。壳体1310可以包括外面板面1312、内面板面1314和边缘连接构件1330。边缘连接构件1330可以为大致C形，并且围绕壳体1310的周边边缘延伸。外面板面1312可以在边缘连接构件1330之间在壳体1310的外侧上竖直地延伸。类似地，内面板面1314可以在边缘连接构件1330之间在壳体1310的内侧上竖直地延伸。
边缘连接构件1330可以限定用于连接其他预制结构部件的多个接合构件。边缘连接构件1330的平行于固定墙面板130的底部边缘延伸的一部分可以包括或限定第一接合构件1332，该第一接合构件被构造成用于与相邻地板面板110的地板接合构件1134直接结构连接。边缘连接构件1330的平行于固定墙面板130的竖直边缘延伸的一部分可以包括或限定第二接合构件1334。相邻布置的固定墙面板130的第二接合构件1334可以被构造成彼此直接结构连接。边缘连接构件1330的平行于固定墙面板130的顶部边缘延伸的一部分可以包括或限定第三接合构件1336，以用于与相邻屋顶面板210的屋顶接合构件1232直接结构连接(参见图15至图17)。在一些示例中，第一接合构件1332、第二接合构件1334和/或第三接合构件1336可以包括平行于壳体1110的边缘延伸的多个沟槽。在一些示例中，第一接合构件1332、第二接合构件1334和/或第三接合构件1336可以彼此基本上相同，以减少制造固定墙面板310所需的部件材料的数量。另外，第一接合构件1332、第二接合构件1334和/或第三接合构件1336可以允许固定墙面板130的任一侧连接到相邻的地板面板110和屋顶面板210。
在一些示例中，边缘连接构件1330的平行于固定墙面板130的底部边缘、竖直侧部边缘和顶部边缘延伸的部分还可以限定一个或多个缆线沟槽(未示出)，该缆线沟槽类似于地板面板110的缆线沟槽1136。固定墙面板130的缆线沟槽可用于将电缆线或其他类型的缆线布设到固定墙面板130中的端子，或者穿过固定墙面板130布设到相邻的预制结构部件。
在一些示例中，边缘连接构件1330还可以包括一个或多个用于隔绝固定墙面板130与任何相邻的预制结构部件之间的连接的挡风雨密封件。挡风雨密封件可以邻近接合构件1332、1334、1336和/或缆线沟槽中的任何一个或多个定位。一个或多个挡风雨密封件可以延伸固定墙面板130的边缘的整个长度，使得相邻的固定墙面板130的挡风雨密封件彼此形成连续的挡风雨密封件。
在一些示例中，边缘连接构件1330还可以包括一个或多个挡风雨密封件接合表面，以用于邻接设置在相邻预制结构部件上的挡风雨密封件。在一些示例中，挡风雨密封件接合表面可邻近接合构件1332、1334、1336和/或缆线沟槽中的任何一个或多个定位。在其他示例中，挡风雨密封件接合表面可以包括在接合构件1332、1334、1336和/或缆线沟槽中的任何一个或多个中。挡风雨密封件接合表面可以延伸固定墙面板130的边缘的整个长度，使得相邻固定墙面板130的挡风雨密封件接合表面彼此形成连续的挡风雨密封件接合表面。
预制的固定墙面板130的部件的材料选择可以类似于地板面板110的材料。可以用作防潮层、结构受拉构件、建筑物1000的外面和/或冲击屏障的外面板面1312可以由纤维水泥面板或纤维增强塑料(FRP)制成。用作内墙表面的内面板面1314可以由易于维护的乙烯基、橡胶或氯丁橡胶片制成。边缘连接构件1330可以由相对高强度的材料诸如挤制铝材制成。边缘连接构件1330可以经由机械紧固件、粘合剂、焊缝等连接到外面板面1312和内面板面1314。用作绝热体、隔音屏障和结构压缩构件的芯1320可以由泡沫诸如膨胀性聚苯乙烯(EPS)、挤塑聚苯乙烯(XPS)或硬质聚氨酯制成。芯1320的泡沫可沿外面板面1312和/或内面板面1314基本上不间断地延伸，使得固定墙面板130具有连续的隔热性，并且避免了通过非隔热框架构件的热损失。
现在参考图9至图12，另一种类型的外墙面板310是结构柜墙部件150。结构柜墙部件150可以包括围绕内部芯1520的壳体1510。如可从图10至图11所理解的，壳体1510的中间部分可以是大致C形并且限定内部工作区域1550。壳体1510可以包括外面板面1512、内面板面1514以及边缘连接构件1530。如可从图9、图10和图12所理解的，内部工作区域1550的任一端可以由壳体1510的端盖1560封闭。边缘连接构件1530可以是大致C形并且围绕壳体1510的周边延伸，包括沿端盖1560的边缘延伸。外面板面1512可以在边缘连接构件1530之间围绕壳体1510的外侧延伸。类似地，内面板面1314可以在边缘连接构件1530之间围绕壳体1510的内侧延伸，从而部分地包封内部工作区域1550。
内部工作区域1550可以包括整体存储容器诸如搁架和橱柜，或者内部工作区域1550可以包括用于在柜墙部件150已经与其他预制结构部件组装在一起以建造建筑物1000之后安装整体存储容器的支撑件。
边缘连接构件1530可以限定多个用于接合其他预制结构部件的接合构件。边缘连接构件1530的平行于柜墙部件150的底部边缘延伸的一部分可以包括或限定第一接合构件1532，该第一接合构件被构造成用于与相邻地板面板110的地板接合构件1134直接结构连接。边缘连接构件1530的平行于柜墙部件150的端盖1560的竖直边缘延伸的一部分可以包括或限定第二接合构件1534。相邻布置的柜墙部件150的第二接合构件1534可以被构造成用于彼此直接结构连接。边缘连接构件1530的平行于柜墙部件150的顶部边缘延伸的一部分可以包括或限定第三接合构件1536，以用于与相邻屋顶面板210的屋顶接合构件1232直接结构连接(参见图15至图16)。
在一些示例中，柜墙部件150的第一接合构件1532和第三接合构件1536可以被构造成仅接合相邻地板面板110的对应地板接合构件1134和相邻屋顶面板210的屋顶接合构件1232的一部分。然后，对应的地板接合构件1134和屋顶接合构件1232的未接合部分可用于连接内部滑动柜门180，如稍后将结合图18所描述的。
在一些示例中，边缘连接构件1530的平行于柜墙部件150的底部边缘、竖直侧部边缘和顶部边缘延伸的部分还可以限定一个或多个缆线沟槽(未示出)，该缆线沟槽类似于地板面板110的缆线沟槽。柜墙部件150的缆线沟槽可用于将电缆线或其他类型的缆线布设到柜墙部件150中的端子，或者穿过柜墙部件150布设到相邻的预制结构部件。
在一些示例中，边缘连接构件1530还可以包括一个或多个用于隔绝柜墙部件150与任何相邻的预制结构部件之间的连接的挡风雨密封件。挡风雨密封件可以邻近接合构件1532、1534、1536和/或缆线沟槽中的任何一个或多个定位。一个或多个挡风雨密封件可以延伸柜墙部件150的边缘的整个长度，使得相邻柜墙部件150的挡风雨密封件彼此形成连续的挡风雨密封件。
在一些示例中，边缘连接构件1530还可以包括一个或多个挡风雨密封件接合表面，以用于邻接设置在相邻预制结构部件上的挡风雨密封件。在一些示例中，挡风雨密封件接合表面可以邻近接合构件1532、1534、1536和/或缆线沟槽中的任何一个或多个定位。在其他示例中，挡风雨密封件接合表面可以包括在接合构件1532、1534、1536和/或缆线沟槽中的任何一个或多个中。挡风雨密封件接合表面可以延伸柜墙部件150的边缘的整个长度，使得相邻柜墙部件150的挡风雨密封件接合表面彼此形成连续的挡风雨密封件接合表面。
柜墙部件150的部件的材料选择可以类似于固定墙面板130的相似部件的材料选择。
现在参考图13至图14，另一种类型的外墙面板310是滑动外墙面板160。滑动外墙面板160可以包括相对于另一子面板可滑动的至少一个子面板1610。每个子面板1610的沿滑动外墙面板160的底部边缘延伸的一部分可以包括或限定第一接合构件1632，该第一接合构件被构造成与相邻地板面板110的地板接合构件1134固定或滑动连接。在一些示例中，第一接合构件1632可以包括一个或多个轮子、球形滚子等，以用于沿相邻地板面板110的地板接合构件1134的一部分滚动。类似地，每个子面板1610的沿滑动外墙面板160的顶部边缘延伸的一部分可以包括或限定第三接合构件1636，该第三接合构件被构造成与相邻屋顶面板200的屋顶接合构件1232固定或滑动连接(参见图15至图16)。在一些示例中，第一接合构件1632可以包括一个或多个轮子、球形滚子等，以用于沿相邻屋顶面板210的屋顶接合构件1232滚动。子面板1610中的至少一个的沿滑动外墙面板160的竖直侧部边缘延伸的一部分可以包括或限定第二接合构件1634，以用于与相邻固定墙面板130或柜墙部件150的第二接合构件1334、1534直接结构连接。
第一接合构件1632、第二接合构件1634和第三接合构件1636中的一个或多个还可以包括密封件或密封表面，该密封件或密封表面被构造成与相邻预制结构部件的对应密封件或密封表面接合。另外，一个或多个子面板1610可以包括密封件或密封表面，该密封件或密封表面被构造成与子面板1610中的其他子面板的对应密封件或密封表面接合。在一些示例中，密封件可以设置在子面板1610的边挺1620上。
一个或多个子面板1610可以至少部分地重叠并且可以在水平方向上相对于彼此滑动，从而允许在子面板1610之间形成开口。以这种方式，外滑动墙面板160可以用作窗户或门。子面板1610的边挺1620可以互锁，以在子面板1610之间提供牢固且绝缘的连接。在一些示例中，边挺1620可以在多个位置中互锁，从而允许子面板1610以如图13所示的水平对准方式布置，或者如图14所示相对于彼此成一定角度。
子面板1610可以根据期望的特性诸如不透明度由各种材料制成。蒸汽固化的硅酸钙可以用于不透明的子面板1610，热固性塑料可以用于半透明的子面板1610，热固性塑料或玻璃可以用于透明的子面板1610。在一些示例中，可以将不同的材料用于单个滑动外墙面板160的不同子面板1610。轮子、球形滚子等可以直接机械地固定到子面板1610，或者可替代地，经由安装框架等间接地固定到子面板1610。
现在参考图15至图16，本公开的建筑系统的预制屋顶面板210可以包括围绕内部芯1220的壳体1210。壳体1210可以包括外面板面1212、内面板面1214和边缘连接构件1130。边缘连接构件1230可以是大致C形并且围绕壳体1210的周边边缘延伸。外面板面1212可以在边缘连接构件1130之间在壳体1210的顶侧上水平地延伸。类似地，内面板面1214可以在边缘连接构件1230之间在壳体1210的下侧上水平延伸。
边缘连接构件1230可以限定或包括一个或多个沿边缘连接构件1230的下侧延伸的屋顶接合构件1232，并提供到一个或多个外墙面板或内墙面板的直接结构连接。在一些示例中，屋顶接合构件1232可以包括平行于壳体1210的边缘延伸的多个沟槽。多个沟槽可以包括适于连接到不同类型的墙的多个轮廓。例如，屋顶接合构件1232的一部分可以连接到外部固定墙面板130，屋顶接合构件1232的另一部分可以连接到柜墙部件150，屋顶接合构件1232的另一部分可以连接到滑动外墙面板160，并且屋顶接合构件1232的另一部分可以连接到滑动内墙面板170。
屋顶接合构件1232可以延伸屋顶面板210的每个边缘的整个长度，使得屋顶接合构件1234与相邻屋顶面板210的屋顶接合构件1232形成连续的结构。在一些示例中，屋顶接合构件1232的轮廓可以与地板面板110的地板接合构件1134的轮廓基本上相同，以减少制造地板面板110和屋顶面板210所需的部件材料的数量。另外，相同的屋顶接合构件1232和地板接合构件1134可允许外墙面板和内墙面板在成对的地板面板110和屋顶面板210之间以多种取向连接。
边缘连接构件1230还可以限定一个或多个可平行于屋顶接合构件1234延伸的缆线沟槽1236。缆线沟槽1236可以凹入内面板面1214下方，并且可以用作用于将电缆线、光纤缆线、同轴缆线、以太网缆线和其他类型的缆线布设到屋顶面板210中的端子，或者穿过屋顶面板210布设到相邻的预制结构部件的管道。在将各种缆线安装在缆线沟槽1236中之后，可以在缆线沟槽1236上安装封盖，使其与内面板面1214基本上齐平。
在一些示例中，边缘连接构件1230还可以包括一个或多个用于隔绝屋顶面板210与任何相邻的预制结构部件之间的连接的挡风雨密封件。挡风雨密封件可邻近屋顶接合构件1234和/或缆线沟槽1236定位。一个或多个挡风雨密封件可以延伸屋顶面板210的每个边缘的整个长度，使得相邻屋顶面板210的挡风雨密封件彼此形成连续的挡风雨密封件。
在一些示例中，边缘连接构件1230还可以包括一个或多个挡风雨密封件接合表面，以用于邻接设置在相邻的预制结构部件上的挡风雨密封件。在一些示例中，挡风雨密封件接合表面可以邻近屋顶接合构件1234和/或缆线沟槽1236定位。在其他示例中，挡风雨密封件接合表面可以包括在屋顶接合构件1234和/或缆线沟槽中1236。挡风雨密封件接合表面可以延伸屋顶面板210的每个边缘的整个长度，使得相邻屋顶面板210的挡风雨密封件接合表面彼此形成连续的挡风雨密封件接合表面。
一个或多个导管1222可以延伸穿过屋顶面板210的芯1220，以促进空气流到屋顶面板210并且流到相邻的预制结构部件。边缘连接构件1230和/或内面板面1214可具有与导管1222流体连通的开口，使得空气可经由导管1122递送到内面板面1214下方的区域并从中返回。一个或多个导管可以延伸屋顶面板210的每个边缘的整个长度，使得每个屋顶面板210的导管1222与相邻屋顶面板210的导管1222形成连续的流体管道。
用于地板面板210的部件的材料可以与地板面板210的相似部件的材料基本上相同。
现在参考图17，本公开的建筑系统的另一预制结构部件是滑动内墙面板170。滑动内墙面板170在结构上与滑动外墙面板160基本上相同，具有第一接合构件1732、第二接合构件1734和第三接合构件1736，以用于连接到相邻的预制结构部件。滑动内墙面板170以划分由外墙面板限定的内部空间的方式连接到相邻的地板面板110和屋顶面板210。在建筑物1000完全组装好的情况下，滑动内墙面板170可以在多个地板面板和屋顶面板110、210上移动。更具体地，滑动内墙面板170可以沿相邻布置的地板面板110的对准的地板接合构件1134移动，并且沿相邻布置的屋顶面板210的对准的屋顶接合构件1232移动。类似于滑动外墙面板160，滑动内墙面板170的运动可以由轮子或球形滚子促进。由此，在建筑物1000完成之后，滑动内墙面板170可重新定位和重新构造，以改变或重新利用建筑物的室内平面图。
现在参考图18，本公开的建筑系统的另一预制结构部件是滑动柜门180。滑动柜门180可以直接邻近结构柜墙部件150布置，以提供到内部工作区域1550的可选择的入口。特别地，滑动柜门180可以与相邻的结构柜墙部件150连接到相同的地板接合构件1134和屋顶接合构件1232。滑动柜门180可以具有用于连接到地板接合构件1134的第一接合构件1832，以及用于与屋顶接合构件1232连接的第二接合构件1834。滑动柜门180可以包括一个或多个子面板1810，该子面板可类似于滑动内墙面板170沿地板接合构件1134和屋顶接合构件1232相对于彼此滑动。
现在参考图19，本公开的建筑系统的另一预制结构部件是服务模块190。服务模块190通常可以包括水管设施和HVAC固定装置，以将所有此类部件定位在建筑物1000的单个区域中。在结构上，服务模块190包括地板部分1910、屋顶部分1920以及在其间延伸的至少一个墙部分1930。地板部分1910可以包括在结构上类似于地板面板110的壳体1110和芯1120的壳体1912和芯(未示出)。类似地，屋顶部分1920可以包括在结构上类似于屋顶面板210的壳体1210和芯1220的壳体1922和芯(未示出)。特别地，地板部分1910和屋顶部分1920的芯具有分别与相邻地板面板110和屋顶面板210(未示出)的导管1122、1222对准的导管1916、1926。。
服务模块可以包括浴室、厨房和/或公用设施区域。在一些示例中，服务模块190可以包括中央加热和/或冷却单元1950、冰箱1952、洗衣机1954、干衣机1956、洗碗机1958、炉子1960、水槽1962和浴室1964。根据建筑物1000的预期目的，服务模块的其他示例可以包括更多或更少的固定装置。
服务模块190可以被构造成以类似于上文结合地板面板110、屋顶面板210、外墙面板310和滑动内墙面板170描述的方式与相邻的预制结构部件直接结构连接。
现在参考图20，详细示出了地板面板110、结构柜墙部件150和滑动柜门180之间的接合部的示例。结构柜墙部件150的第一接合构件1532与地板面板110的地板接合构件1134的一部分直接结构连接。滑动柜门的第一连接构件1832连接到地板面板110的地板接合构件1134的另一部分。如可从图20所理解的，结构柜墙部件150的第一接合构件1532和地板面板110的地板接合构件1134可以包括一个或多个沟槽、凹槽、凹口、键、轨道、T形轨道或可彼此互锁的类似结构，以实现结构柜墙部件150与地板面板110之间的直接结构连接。参考图6至图20所示和所述的其他接合构件可包括类似的可互锁的结构特征。
现在参考图21，预制结构部件的中空节段(例如，地板面板110的导管1122和/或屋顶面板210的导管1222)可以用作用于布设管道系统500的通道，以用于在整个建筑物1000中运送流体诸如水或蒸汽。特别地，图21示出了穿过屋顶面板210的导管1222布设的管道系统500。
现在参考图22和图23，更详细地示出了预制结构部件之间的密封布置。如以上结合图5至图19所讨论的，挡风雨密封件600可以邻接相邻的预制结构部件的接合构件的一部分。图22示出设置在地板面板110的地板接合构件1134与结构柜墙部件150的第一接合构件1532之间的密封件600。图23示出设置在屋顶面板210的屋顶接合构件1232与结构柜墙部件150的第三接合构件1536之间的挡风雨密封件600。挡风雨密封件600的类似布置可用在参考图5至图19描述的其他预制结构部件的接合构件之间。挡风雨密封件600可由合适的绝缘材料诸如氯丁橡胶制成。
现在参考图24，预制结构部件中的任一个还可以包括布置在预制结构部件的接合构件中的照明系统550。在一些示例中，照明系统550可以包括沿固定墙面板130的第三接合构件1336延伸的一个或多个发光设备，诸如LED灯泡、灯带等。如本文所述，照明系统550可以从布设到固定墙面板130中的电缆线接收电力。
现在参考图25和图26，并再次参考图5至图19的描述，预制结构部件中的任一个可以包括缆线沟槽，以用于在整个建筑物中布设电缆线700。可以穿过预制结构部件布设的缆线700的特定类型包括但不限于市电缆线、电话缆线、以太网缆线、低压缆线、光纤缆线和同轴缆线。图25示出填充有缆线700的地板面板110的缆线沟槽1136。图26示出在外部固定墙面板130中的填充有缆线700的缆线沟槽1338。
现在参考图27，顶部剖视图示出由根据本公开的示例的多个预制结构部件800建造而成的建筑物1000的电气管道和风管之间的有效连通。示意性地示出了预制结构部件800，以说明不管使用哪种特定的预制结构部件800，预制结构部件800的通用设计均确保电气管道和风管始终对准，以形成互联的通道系统。特别地，预制结构部件800可以限定多个跨多个预制结构部件800延伸的连续的水平通道910。此外，预制结构部件800的角接合部可以限定连续的竖直通道920，以用于供应空气和在多层建筑物1000的相邻楼层之间布设电缆线700。通道910、920可以包括多个出口开口930，以用于连接到电端子和/或HVAC寄存器。以这种方式，可以在整个建筑物1000中的期望位置处提供电气连接和通风连接。未使用的开口930可以覆盖有可移除的塞子，以防止进入通道910、920的预定部分。塞子还可以用于将某些通道910、920彼此隔开，以便隔离专用功能的通道。例如，一些通道910、920可用于加热和通风，一些通道910、920可用于布设电缆线700，一些通道可用于布设管道系统500，而一些通道910、920可用于类似于檐槽系统的屋顶排水。上述通道910、920的各种用途仅是示例性的，并且不应被解释为限制性的。
本公开的其他方面涉及一种用于由多个预制结构部件即上文参考图1至图27讨论的预制结构部件建造一个或多个建筑物1000的方法。在图28的流程图和图29至图34中所示的伴随的顺序步骤中示出了根据本公开的一些方面的方法7000。为简单起见，图28至图34示出用于建造单个建筑物1000的方法7000。然而，应当理解，方法7000可以用于同时建造形成开发复合体的多个建筑物1000。
在步骤7100，设计建筑物1000的构造。步骤7100包括选择建筑物1000的布局，并选择实现该布局所必需的预制结构部件的类型和数量。例如，设计者可以选择建筑物1000的特性，诸如总体尺寸、平面图、内部空间的细分、建筑物公用设施的位置等，并且选择预制结构部件以符合建筑物1000的所选择的特性。在一些示例中，可以在计算机的帮助下执行步骤7100，以基于设计者的输入提供建筑物1000的虚拟仿真。例如，设计者可以经由计算机的输入设备输入上面列出的建筑物1000的特性中的一些或全部。计算机的处理器可以接收该输入并执行存储在暂时性或非暂时性存储器中的程序指令，这些程序指令使处理器生成输出数据，诸如建造建筑物1000所必需的预制结构部件的类型和数量。处理器可以生成并显示建筑物1000的虚拟模型、施工图和/或材料清单。在一些示例中，步骤7100可以由计算机进一步自动化，使得计算机经由程序指令至少部分地选择或修改建筑物1000的构造，以优化因素诸如部件成本、环境影响、能源效率等。
在步骤7200，在设计建筑物1000之后，基于建筑物设计来安装基础。如图29所示，基础可以包括上文参考图1至图2描述的基础组件140。基础组件140的支撑柱142以对应于在步骤7300和步骤7400中安装的一个或多个地板面板110的基础凹槽或凹部1132的位置的布置彼此间隔开。如上所示，在一些示例中，图1至图2的基础组件140被省略，并安装了传统的浇注水泥基础。
在步骤7300，可以如图30所示安装服务模块190。特别地，服务模块190的地板部分1910中的基础凹槽或凹部可以附接到在步骤7200中安装的支撑柱142。地板部分190的基础凹槽或凹部可以被专门设计成与相邻支撑柱142的头部144接合，使得支撑柱142可以基本上决定服务模块190的安装位置。支撑柱142的头部144与服务模块190的地板部分1910之间的接合可以是基本上自支撑的，从而需要最少的附加机械紧固件来实现承重结构。由此，与常规的建造方法相比，安装服务模块190可以消耗更少的劳动力和时间。服务模块190和支撑柱142之间的基本自支撑的连接的附加益处包括由于减少了实现连接所需的附加紧固件而产生的快速拆卸。由此，本公开的建筑系统可以特别适合于建筑物1000旨在用作临时或可重定位结构的应用。
在步骤7400，通过将地板面板110附接到基础来建造地板组件10。如图31所示，单个地板面板110的基础凹槽或凹部1132可以附接到在步骤7200中安装的支撑柱142。由于基础凹槽或凹部1132被专门设计成与相邻支撑柱142的头部144接合，因此支撑柱142可以基本上决定地板面板110的安装位置。由此，不需要复杂的对准操作即可建造地板组件10。支撑柱142的头部144与地板面板110的基础凹槽或凹部1132之间的接合可以是基本上自支撑的，从而需要最少的附加机械紧固件来实现承重结构。与服务模块190一样，该特征允许快速建造建筑物1000。此外，由于减少了实现连接所需的附加紧固件，所以支撑柱142的头部144与地板面板110的基础凹槽或凹部1132之间的接合可以容易地拆卸。
在步骤7500，可以通过将外墙面板310附接到地板面板110来建造外墙组件30。在建造外墙组件30的同时或之后，可以在步骤7600安装滑动内墙面板170和滑动柜门180。图32示出附接到地板面板110的结构柜墙部件150。如上文参考图9至图12所讨论的，结构柜墙部件150的第一接合构件1532可以连接到相邻地板面板110的地板接合构件1134，使得结构柜墙部件150基本上垂直于地板面板110布置。与其他预制结构部件一样，结构柜墙部件150的第一接合构件1532与地板面板110的地板接合构件1134之间的接合可以是基本上自支撑的，从而需要最少的附加机械紧固件来实现承重结构。以类似的方式，结构柜墙部件150的第二接合构件1534可以连接到相邻的外墙面板310的对应接合构件。
图33示出外部固定墙面板130、滑动外墙面板160、滑动内墙面板170和滑动柜门180的安装。外部固定墙面板130可以以与结构柜墙部件150相同的方式安装，其中第一接合构件1332附接到相邻地板面板110的地板接合构件1134，第二接合构件1334附接到相邻外墙面板310。滑动外墙面板160可以以与第一接合构件1632附接到相邻地板面板110的地板接合构件1134，第二接合构件1634附接到相邻外墙面板310相同的方式安装。滑动内墙面板170可以以与第一接合构件1732附接到相邻地板面板110的地板接合构件1134，第二接合构件1734附接到相邻预制结构部件相同的方式安装。最后，可通过邻近对应的结构柜墙部件150将第一接合构件1832附接到地板面板110的地板接合构件1134来安装滑动柜门180。
在步骤7700，可以通过将屋顶面板210附接到已经安装的预制结构部件来建造屋顶组件20。如图34所示，每个屋顶面板210的屋顶接合构件1232可以附接到外部固定墙面板130、结构柜墙部件150、滑动外墙面板160、滑动内墙面板170和滑动柜门180的对应接合构件1336、1536、1636、1736、1834。屋顶面板210和相邻的预制结构部件之间的接合可以是基本上自支撑的，从而需要最少的附加机械紧固件来实现承重结构。
在整个步骤7300至步骤7700中，挡风雨密封件600可以安装在相邻预制结构部件的接合构件之间，如上文结合图22至图23所讨论。
在步骤7800中，管道系统500可以穿过预制结构部件的导管布设，如上文结合图21所讨论。照明系统550可以布置在预制结构部件的接合构件中，如上文结合图24所讨论。缆线700可以穿过预制结构部件的缆线沟槽布设，如上文结合图25图和26所讨论。步骤7800可以在步骤7300至步骤7700之后或同时执行。
尽管在附图中示出并在上文中详细描述了建筑系统、建筑物和用于建造建筑物的方法的几个示例，但是在不脱离本公开的范围和精神的情况下，其他示例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。例如，应当理解，上文所描述的各种示例的各方面可以与其他示例的各方面组合，同时仍然落入本公开的范围内。因此，前述描述旨在是说明性的而非限制性的。上文描述的本公开的组件由所附权利要求限定，并且落入权利要求的等同物的含义和范围内的对所公开的组件的所有改变均应包含在所附权利要求的范围内。

Claims (25)

1.一种由多个预制部件建造而成的多面结构，所述预制部件由少于12个不同的预制结构部件组成，所述多面结构包括：
地板组件；
屋顶组件；以及
侧部组件，所述侧部组件连接到所述地板组件和所述屋顶组件，并且在所述地板组件与所述屋顶组件之间延伸，
其中，所述地板组件包括多个所述地板面板，每个地板面板与至少一个其他地板面板直接结构连接，
其中，所述屋顶组件包括多个所述屋顶面板，每个屋顶面板与至少一个其他屋顶面板直接结构连接，以及
其中，所述侧部组件包括多个所述墙面板，每个墙面板与至少一个地板面板和至少一个屋顶面板直接结构连接。
2.根据权利要求1所述的多面结构，其中，每个地板面板包括：
地板表面，所述地板表面具有至少一个边缘；以及
地板接合构件，所述地板接合构件平行于所述地板表面的所述至少一个边缘延伸；以及
其中，每个屋顶面板包括：
屋顶表面，所述屋顶表面具有至少一个边缘；以及
屋顶接合构件，所述屋顶接合构件平行于所述地板表面的所述至少一个边缘延伸。
3.根据权利要求2所述的多面结构，其中，所述墙面板中的至少一个是固定墙面板，所述固定墙面板包括：
固定墙表面，所述固定墙表面具有底部边缘、顶部边缘和侧部边缘；
第一接合构件，所述第一接合构件平行于所述底部边缘延伸；
第二接合构件，所述第二接合构件平行于所述顶部边缘延伸；以及
第三接合构件，所述第三接合构件平行于所述侧部边缘延伸。
4.根据权利要求3所述的多面结构，其中，所述固定墙面板的所述第一接合构件被构造成刚性地连接到所述地板面板中的一个的所述地板接合构件，并且其中，所述固定墙面板的所述第二接合构件被构造成刚性地连接到所述屋顶面板中的一个的所述屋顶接合构件。
5.根据权利要求3所述的多面结构，其中，每个地板面板的所述地板接合构件包括沟槽，并且其中，每个墙面板的所述第一接合构件包括被构造成延伸到所述沟槽中的轨道。
6.根据权利要求3所述的多面结构，其中，每个地板面板的所述地板接合构件包括挡风雨密封件，所述挡风雨密封件被构造成接合每个墙面板的所述第一接合构件。
7.根据权利要求1所述的多面结构，还包括服务模块，所述服务模块包括：
基底面板，所述基底面板具有至少一个被构造成刚性地连接到所述地板面板中的至少一个的边缘；以及
水管设施系统、气候控制系统和卫生系统中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的多面结构，其中，所述地板面板中的每个还包括在所述地板表面下方延伸的导管，并且其中，所述地板面板中的每个的所述导管被构造成与每个相邻地板面板的所述导管流体连通。
9.根据权利要求1所述的多面结构，其中，所述地板面板、所述屋顶面板和所述墙面板中的至少一个包括第一导管，所述第一导管被构造成与所述地板面板、所述屋顶面板和所述墙面板中的相邻一个的第二导管对准。
10.一种包括多个预制结构部件的建筑系统，其中，所述多个预制结构部件中的每个可以与所述多个预制结构部件中的至少另一个连接，所述多个预制结构部件包括：
(a)至少一个地板面板，每个地板面板包括：
(i)地板表面，所述地板表面具有至少一个边缘；以及
(ii)地板接合构件，所述地板接合构件平行于所述地板表面的所述至少一个边缘延伸；
(b)至少一个固定墙面板，每个固定墙面板包括：
(i)固定墙表面，所述固定墙表面具有底部边缘、顶部边缘和侧部边缘；
(ii)第一接合构件，所述第一接合构件平行于所述底部边缘延伸；
(iii)第二接合构件，所述第二接合构件平行于所述顶部边缘延伸；以及
(iii)第三接合构件，所述第三接合构件平行于所述侧部边缘延伸；以及
(c)至少一个屋顶面板，每个屋顶面板包括：
(i)屋顶表面，所述屋顶表面具有至少一个边缘；以及
(ii)屋顶接合构件，所述屋顶接合构件平行于所述地板表面的所述至少一个边缘延伸。
11.根据权利要求10所述的建筑系统，其中，每个固定墙面板的所述第一接合构件被构造成刚性地连接到每个地板面板的所述地板接合构件，并且其中，每个固定墙面板的所述第二接合构件被构造成刚性地连接到每个屋顶面板的所述屋顶接合构件。
12.根据权利要求10所述的建筑系统，其中，所述至少一个固定墙面板包括第一固定墙面板和第二固定墙面板，并且其中，所述第一固定墙面板的所述第三接合构件被构造成刚性地连接到所述第二固定墙面板的所述第三接合构件。
13.根据权利要求10所述的建筑系统，其中，所述多个预制结构部件还包括服务模块，所述服务模块包括：
基底面板，所述基底面板具有至少一个被构造成刚性地连接到所述多个预制结构部件中的另一个的边缘；以及
水管设施系统、气候控制系统和卫生系统中的至少一个。
14.根据权利要求10所述的建筑系统，其中，所述多个预制结构部件还包括滑动墙面板，所述滑动墙面板包括：
滑动墙表面，所述滑动墙表面具有底部边缘和顶部边缘；
第一接合构件，所述第一接合构件平行于所述底部边缘延伸；以及
第二接合构件，所述第二接合构件平行于所述顶部边缘延伸，
其中，所述滑动墙面板的所述第一接合构件被构造成可滑动地连接到每个地板面板的所述地板接合构件，以及
其中，所述滑动墙面板的所述第二接合构件被构造成可滑动地连接到每个屋顶面板的所述屋顶接合构件。
15.根据权利要求10所述的建筑系统，其中，所述多个预制结构部件还包括至少一个基桩，每个基桩被构造成固定在地面上并且连接到所述地板面板中的每个。
16.根据权利要求10所述的建筑系统，其中，所述地板面板中的每个还包括在所述地板表面下方延伸的导管，并且其中，所述地板面板中的每个的所述导管被构造成与每个相邻地板面板的所述导管流体连通。
17.根据权利要求10所述的建筑系统，其中，所述多个预制结构部件中的至少一个包括第一导管，所述第一导管被构造成与所述多个预制结构部件中的相邻一个的第二导管对准。
18.根据权利要求10所述的建筑系统，其中，每个地板面板的所述地板接合构件包括沟槽，并且其中，每个固定墙面板的所述第一接合构件包括被构造成延伸到所述沟槽中的轨道。
19.根据权利要求10所述的建筑系统，其中，每个地板面板的所述地板接合构件包括挡风雨密封件，所述挡风雨密封件被构造成接合每个固定墙面板的所述第一接合构件。
20.根据权利要求10所述的建筑系统，其中，所述多个预制结构部件由少于12个不同的预制结构部件组成，并且其中，完整的建筑物仅可以由所述多个预制结构部件建造而成。
21.根据权利要求20所述的建筑系统，其中，所述多个预制结构部件由少于10个不同的预制结构部件组成，并且其中，完整的建筑物仅可以由所述多个预制结构部件建造而成。
22.根据权利要求10所述的建筑系统，其中，每个地板面板的所述地板接合构件、每个固定墙面板的所述第一接合构件、每个固定墙面板的所述第二接合构件、每个固定墙面板的所述第三接合构件以及每个屋顶面板的所述屋顶接合构件中的至少两个具有基本上相同的轮廓。
23.根据权利要求10所述的建筑系统，其中，每个固定墙面板的所述第一接合构件、所述第二接合构件以及所述第三接合构件具有基本上相同的轮廓。
24.一种用于由多个预制结构部件建造建筑物的方法，包括：
在基础组件上布置多个地板面板，每个地板面板包括具有至少一个边缘的地板表面和平行于所述地板表面的所述至少一个边缘延伸的地板接合构件；
基本上垂直于所述多个地板面板布置多个固定墙面板，每个固定墙面板包括具有底部边缘、顶部边缘和侧部边缘的固定墙表面，平行于所述底部边缘延伸的第一接合构件，平行于所述顶部边缘延伸的第二接合构件，以及平行于所述侧部边缘延伸的第三接合构件；
与所述多个地板面板垂直间隔开布置多个屋顶面板，每个屋顶面板包括至少一个边缘和平行于所述多个地板面板中的至少一个地板面板的地板表面的所述至少一个边缘延伸的屋顶接合构件；
将每个固定墙面板的所述第一接合构件连接到所述多个地板面板中的地板面板的对应地板接合构件；以及
将每个固定墙面板的所述第二接合构件连接到所述多个屋顶面板中的屋顶面板的对应屋顶接合构件。
25.根据权利要求24所述的方法，还包括仅用所述多个预制结构部件完成所述建筑物，其中，所述多个预制结构部件由少于12个明显不同的预制部件组成。
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