CN115450325A - 具有公用通道和叠层围护结构的可折叠建筑结构 - Google Patents

具有公用通道和叠层围护结构的可折叠建筑结构 Download PDF

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CN115450325A
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ceiling
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保罗·提拉曼尼
加利亚诺·提拉曼尼
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500 Group Co ltd
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Abstract

一种用于建筑结构的具有一定厚度的围护部件，所述围护部件具有：包含纸的内部防护层；第一结构层，其粘结到内部防护层上，并且包括由氧化镁制成的大体上矩形的第一结构面板，第一结构面板与由氧化镁制成的大体上矩形的第二结构面板以并排关系布置，以在第一结构面板和第二结构面板之间限定第一结构面板接缝。由氧化镁制成的第一粘合条位于第一结构面板接缝上方，并被紧固以与第一结构面板和第二结构面板形成搭接，从而将第一结构面板和第二结构面板粘结在一起。围护部件包括第一加强层，第一加强层包括编织纤维垫，编织纤维垫粘结到第一结构层；以及泡沫层，该泡沫层具有第一相对面和第二相对面，包括以并排关系布置的大体上矩形的第一泡沫面板和大体上矩形的第二泡沫面板，以限定第一泡沫面板和第二泡沫面板之间的泡沫面板接缝。在大体上垂直于厚度的方向上，第一结构面板接缝以一段距离偏离泡沫面板接缝。第一加强层粘结到泡沫层的第一相对面。围护部件还具有第二结构层，第二结构层包括由氧化镁制成的大体上矩形的第三结构面板，第三结构面板与由氧化镁制成的大体上矩形的第四结构面板以并排关系布置，以在第三结构面板和第四结构面板之间限定第二结构面板接缝。由氧化镁制成的第二粘合条位于第二结构面板接缝上方，并被紧固以与第三结构面板和第四结构面板形成搭接，从而将第三结构面板和第四结构面板粘结在一起。在大体上垂直于厚度的方向上，第二结构面板接缝以一段距离偏离泡沫面板接缝；并且第二结构层粘结到泡沫层的第二相对面。

Description

具有公用通道和叠层围护结构的可折叠建筑结构
本申请为分案申请，原申请的申请日为2020年02月10日、申请号为2020800146064，发明创造名称为具有公用通道和叠层围护结构的可折叠建筑结构。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年2月14日提交的美国临时申请号62/805,710以及于2020年1月14日提交的美国临时申请号62/960,991的优先权。
技术领域
本发明涉及可折叠以便于运输的结构，诸如住宅和其他用于住宅占用、商业占用和/或材料存储的建筑物等结构，以及用于此类结构的部件。
背景技术
在住宅领域，传统的住宅建造技术被称作“构件式(stick-built)”建筑，其中建筑者在预期位置对主要部分使用原材料(诸如木板、胶合板和钢木板柱)来建造房屋。在预先准备好的地面部分(例如浇筑的混凝土板或浇筑的混凝土或灰渣块地基)上逐件组装这些材料。
为了摆脱用于建造住宅以及商业空间等的传统建造技术，已经进行了各种努力。构件式建筑的一种替代方案通常被称作模块化房屋。与现场建造的构件式建筑相反，在工厂建造模块化房屋，然后通常通过牵引式拖车装运到现场。模块化房屋的缺点是潜在购买者只能在相对有限的程度上定制结构布局。也就是说，虽然可以从房间中增加或减少某些特征(例如坐便器)，但是房间的一般形状和布局并不能改变或适合于客户的喜好。
另外，模块化房屋的尺寸通常超过公路运输的正常允许的法律限制。例如，在美国，公路运输的最大允许尺寸通常为102英寸(259.1厘米)宽、13.5英尺(4.11米)高和65至75英尺(19.81至22.86米)长。因此，在多种情况下，将模块化房屋从工厂运输到现场需要超大尺寸荷载许可，这可能限制了可以进行运输的时间以及可以使用的路线。关于超大尺寸的道路法规也可能要求使用护送车和拖车。所有这些要求和限制都不可避免地增加了模块化房屋的成本。
构件式建筑的另一种替代方案是通常所称的移动式住宅或拖车式住宅。在工厂中建造移动式和拖车式住宅(如模块化房屋)，然后将其运输到预期位置。它们可以被构造为在接收位置处连接的两个或三个分开的部件，在这种情况下，它们在美国被称作双宽(double-wide)或三宽(triple wide)。在居住之前，移动式住宅和拖车式住宅所需的现场装修通常比模块化房屋更少。另一方面，此类住宅通常几乎总是单层的，往往具有基本上由装运要求所规定的有限的楼层规划，并且购买者通常不能够在任何实质程度上进行定制。与模块化房屋一样，移动式住宅和拖车式住宅通常违反关于超大尺寸的道路法规，兼具上述缺点。
构件式建筑的另一种替代方案是使用在工厂中制造的面板(而非整个房屋或房间)，并将其装运到建筑工地以组装成建筑并装修。特别地，此类面板被称作结构绝缘面板，或简称SIP。SIPs面板通常是泡沫芯面板，泡沫芯面板的每一面都面对结构面板(诸如定向刨花板)。通常认为，相对于构件式建筑，在建筑中使用SIP的益处颇为有限，因为与构架相反，房屋的装修通常是建筑中最昂贵的部分。而且，在使用多个SIP来形成例如墙壁的情况下，两个相邻SIP之间的相交处将具有横跨墙壁厚度的接缝，这会影响结构刚度。另外，当在现场用SIP切割或定位孔以放置窗和门时，建造者必须在每个孔的顶部插入过梁或顶梁，以将从每扇窗和门上方施加的垂直载荷分配到承载侧。这也增加了使用SIP的成本。
还有临时办公室或现场拖车，其尺寸与拖车式房屋相似。临时办公室通常用钢制成，并且仅仅是包含存储、办公室和会议区域的遮蔽场所。它们不适合于永久居住或占用。
美国专利号8,474,194、8,733,029和美国专利公开号2019/0100908描述了在建造住宅和商业空间方面的显著进步。一方面，这些专利文件涉及在工厂中制造墙壁、地板和天花板部件并将其一起折叠成一个紧凑的装运模块，然后将其运输到预期位置并展开以形成一个结构，其中可以通过使用铰链来促进部件的折叠和展开。
发明内容
本发明提供了一组墙壁、地板和天花板部件，可以在工厂中制造这些部件并将其运送到建造现场，在建造现场，可以将它们组装成适合于人或物占用的结构，诸如住宅、办公室、零售空间和仓库用途。可以容易地将本文的部件从工厂装运到建造现场。此外，墙壁部件被构造成在其交付状态下支撑所有被设计针对的垂直载荷，尽管它们是工厂制造的，但是可以现场定制，具有各种形式的开放式门和窗。另外，根据本文所公开的发明制造的成品结构可以以多种构造组装。因此，这些发明有利地使用户既具有个性化定制建筑的优点，又具有工厂制造的效率和经济性。
本发明之一的一个方面涉及一种用于建筑结构的围护部件，所述围护部件具有一定的厚度并且包括：包括纸的内部防护层；粘结到内部防护层的第一结构层，其中第一结构层包括由氧化镁制成的大体上矩形的第一结构面板，第一结构面板与由氧化镁制成的大体上矩形的第二结构面板以并排关系布置，以在第一结构面板和第二结构面板之间限定第一结构面板接缝，以及其中第一结构层包括位于第一结构面板接缝上方的第一粘合条，所述第一粘合条被紧固以与第一结构面板及第二结构面板形成搭接，从而将第一结构面板和第二结构面板粘结在一起。围护部件包括：第一加强层，其包括编织纤维垫，所述第一加强层粘结到第一结构层；以及泡沫层，其具有第一相对面和第二相对面，并且包括以并排关系布置的大体上矩形的第一泡沫面板和大体上矩形的第二泡沫面板，以在第一泡沫面板和第二泡沫面板之间限定泡沫面板接缝；其中第一结构面板和第二结构面板相对于第一泡沫面板和第二泡沫面板定位，使得在大体上垂直于厚度的方向上，第一结构面板接缝以一段距离偏离泡沫面板接缝；第一加强层粘结到泡沫层的第一相对面。
前述围护部件还包括第二结构层，第二结构层包括由氧化镁制成的大体上矩形的第三结构面板，第三结构面板与由氧化镁制成的大体上矩形的第四结构面板以并排关系布置，以在第三结构面板和第四结构面板之间限定第二结构面板接缝，并且其中第二结构层包括位于第二结构面板接缝上方的第二粘合条，所述第二粘合条被紧固以与第三结构面板及第四结构面板形成搭接，从而将第三结构面板和第四结构面板粘结在一起。第三结构面板和第四结构面板相对于第一泡沫面板和第二泡沫面板定位，使得在大体上垂直于厚度的方向上，第二结构面板接缝以一段距离偏离泡沫面板接缝；并且第二结构层粘结到泡沫层的第二相对面。
本发明之一的另一方面涉及一种可折叠建筑结构，所述可折叠建筑结构包括固定空间部分，所述固定空间部分包括第一地板部分、第一天花板部分和第一墙壁部分，第一地板部分具有限定第一地板部分的内部部分的厚度，第一天花板部分具有限定第一天花板部分的内部部分的厚度，第一墙壁部分具有第一墙壁部分的内部部分的厚度。可折叠建筑结构还包括第二天花板部分和第三天花板部分，第二天花板部分具有限定第二天花板部分的内部部分的厚度，第二天花板部分可在靠近固定空间部分的折叠位置和展开位置之间移动，第三天花板部分具有限定第三天花板部分的内部部分的厚度，第三天花板部分可在靠近固定空间部分的折叠位置和展开位置之间移动。第二天花板部分和第三天花板部分可从它们各自的折叠位置移动到它们各自的展开位置，以在展开时形成建筑结构的天花板部件，其中天花板部件具有周边。第一天花板部分、第二天花板部分和第三天花板部分中的每一个在第一天花板部分、第二天花板部分和第三天花板部分的内部部分限定了公用通道的区段，当第二天花板部分和第三天花板部分处于它们的展开位置时，这些区段被构造成在天花板部件的内部部分中形成闭环的公用通道，所述公用通道靠近天花板部件的周边并且适于容纳公用管线。
在附图及以下提出的优选实施例和权利要求书的描述中，描述本发明的这些发明以及其他方面。
附图说明
图1A和图1B是根据本发明制备的成品结构的透视图。
图2A和图2B是根据本发明制备的成品结构的俯视图。
图3A和图3B是装运模块的端视图，由装运模块形成分别在图1A和图1B中示出的成品结构。
图4A、图4B、图4C和图4D是用于本发明的围护部件的叠层多层建筑的四个实施例的分解剖视图。
图5A是根据本发明的墙壁部件的剖视图，图5B是根据本发明的墙壁部件的剖视图，图5C是描绘根据本发明的墙槽的布置的墙壁部件的剖视图。
图6A和图6B是根据本发明的成品结构的局部剖视图，更详细地描绘了根据本发明的第一类型的结构的天花板、墙壁和地板部件的方面。
图6C和图6D是根据本发明的成品结构的局部剖视图，更详细地描绘了本发明的公用服务系统的构件式公用通道实施例。
图6E是本发明的天花板部件的底侧平面图，其包括本发明的公用服务系统的构件式公用通道实施例。
图7A和图7B是根据本发明的成品结构的局部剖视图，更详细地描绘了根据本发明的第二类型的结构的天花板、墙壁和地板部件的方面。
图7C是根据本发明的成品结构的局部剖视透视图，更详细地描绘了天花板部件的构造，天花板部件使用本发明的公用服务系统的现场公用通道实施例，并且描绘了天花板部件与墙壁部件的接合。
图7D是本发明天花板部件的剖视图，其包括公用服务系统的现场公用通道实施例和本发明的天花板槽，图7E是本发明的公用服务系统的现场公用通道实施例的透视图，描绘了通道进入板。
图7F是描绘本发明的地板槽的地板部件的剖视图。
图8是根据本发明的连接两个地板部分的铰接结构的实施例的示意性侧视图。
图9是根据本发明的连接两个屋顶部分的铰接结构的实施例的示意性侧视图。
图10描绘了根据本发明制造的三室结构的布局。
图11是根据本发明制造的两层结构的透视图。
具体实施方式
图1A描绘了根据本文所公开的发明的第一类型的成品结构150(本文有时称作类型1结构151)，图1B描绘了根据本文所公开的发明的第二类型的成品结构150(在本文中有时称作类型2结构152)。类型1结构151小于类型2结构152，但是本文所描述的发明同样适用于类型1结构151、类型2结构152以及不同尺寸的其他结构的制造和展开。因此，本文对“结构150”的引用应当理解为通常表示类型1结构151和类型2结构152，两者之间没有区别。同样地，在本发明中，在不同实施例中对相同数字标识的部件的引用表示部件在这些不同的实施例中是相同的。
如图1A和图1B所描绘的结构150具有矩形形状，其由三种类型的通常为平面和矩形的围护部件155制成，这三种类型的围护部件155由墙壁部件200、地板部件300和天花板部件400组成。结构150具有一个地板部件300、一个天花板部件400和四个墙壁部件200。如图1A和图1B所示，成品结构150的周边由第一纵向边缘106、第一横向边缘108、第二纵向边缘116和第二横向边缘110限定。
可以如本文所述来制作围护部件155(墙壁部件200、地板部件300和天花板部件400)并确定尺寸，并将其定位在一起以形成装运模块100，在图3A和图3B中示出了端视图，其中图3A描绘了用于类型1结构151的装运模块100，图3B描绘了用于类型2结构152的装运模块100。围护部件155的尺寸设计成使得装运模块100在美国联邦公路尺寸限制之内。由此，装运模块100可以更容易地在有限进入的高速公路上运输，并且可用适当的拖车设备来运输，而不需要超大尺寸许可。因此，可以在工厂中制造成品结构150的基本部件，将其定位在一起以形成装运模块100，并且可以将装运模块100运输到结构所需的位置，如本文所述，在那里可以容易地组装和定制它们。
围护部件叠层设计
可以使用叠层多层设计来制造本发明的围护部件155。图4A至图4D以分解横截面描绘了示例性围护部件155的多层设计的四个实施例。
第一实施例和第二实施例
内部防护层(282)。在叠层多层设计的第一实施例和第二实施例中，如图4A和图4B分别所示，可选地，将面向结构150内部的围护部件155的表面设有内部防护层282。优选地，内部防护层282由相对厚的纸制成，其重量与用作干燥墙壁的外表面的重量相当(例如以商标
Figure BDA0003828300230000071
销售的)。优选地，从连续纸卷(可选地，纸卷的宽度近似于围护部件155的宽度)展开内部防护层282，以产生用于围护部件155的无缝内饰面。与传统的建造技术相比，这尤为有利，不管是构件式建筑、SIP或钢建筑，其中干墙板首先必须固定到结构元件上，然后相邻板之间的接缝必须通过施加砂浆(诸如散料)然后砂磨而平滑过渡。根据本发明的教导，通过使用连续纸卷来制造内部防护层282，可以避免这些昂贵且费力的内部装修步骤。同样，不需要使用例如干墙来装修。
第一结构层(210)。在图4A所描绘的第一实施例中，以及在图4B所描绘的第二实施例中，提供第一结构层210。如果使用的话，用合适的粘合剂(优选聚氨酯基建筑粘合剂)将内部防护层282粘结到第一结构层210。在所示实施例中，第一结构层210包括多个矩形结构建筑面板211，其主要包括具有相对高强度的无机组合物，诸如氧化镁(MgO)。合适的结构建筑面板211可以是大约4英尺(1.22米)宽、大约8英尺(2.44米)长的MgO板。在图4A的多层设计的第一实施例的一种具体实施方式中，使用氧化镁板的那些结构建筑面板211的厚度可以是大约0.5英寸(1.27厘米)；作为一种替代方案，可以使用大约0.25英寸(0.64厘米)的厚度。
为了形成第一结构层210，多个通常为矩形的结构建筑面板211彼此相邻放置，以通常覆盖预期围护部件155的整个区域。例如，对于图5A所示的墙壁部件200a，结构建筑面板211以棋盘状关系水平和垂直地彼此相邻设置，以大体上覆盖墙壁部件200a的整个区域。作为另一种示例性的布置，具有足够长度的多个结构建筑面板211可以垂直地并排放置，以大体上覆盖墙壁部件200的整个区域。
分别在图4A和图4B中示出的第一实施例和第二实施例中的第一结构层210还包括多个粘合条212，例如由氧化镁板制成，根据需要水平和/或垂直地铺设。特别地，粘合条212位于相邻面板211之间的直线连接部上，然后被固定到与这些连接部相邻的那些面板的区域，例如使用合适的粘合剂，优选聚氨酯基建筑粘合剂，以在相邻建筑面板211之间形成搭接，从而将第一结构层210的面板211粘合在一起，以形成单个单元。氧化镁板的粘合条212可以是例如大约6英寸(15.2厘米)宽和0.25英寸(0.635厘米)或0.5英寸(1.27厘米)厚。
第一加强层(213-1)。如图4A和图4B分别所描绘的第一实施例和第二实施例中所示，接着提供由编织纤维(诸如编织玻璃纤维)制成的第一加强层213-1。在第一实施例中，如图4A所示，优选地，从连续的毡卷(毡卷的宽度可选地接近围护部件155的宽度)上展开第一加强层213-1，以产生无接缝的内层。在第二实施例中，如图4B所示，第一加强层213-1包括多个分开的纤维层片段，如图4B所示的片段213-1a和213-1b所示，其位于粘合条212之间。
泡沫面板(214)。再次参照图4A和图4B，接下来在第一实施例和第二实施例中提供多个大体上平坦的矩形泡沫面板214，它们共同呈现第一面和第二相对面。泡沫面板214例如由发泡聚苯乙烯(EPS)或聚氨酯泡沫制成。多个这些泡沫面板214彼此相邻放置，以大体上覆盖预期的围护部件155的整个区域。例如，对于图5B所示的墙壁部件200a，泡沫面板214以棋盘状关系彼此水平和垂直相邻设置，以大体上覆盖墙壁部件200a的整个区域。作为另一种示例性的布置，多个具有足够长度的泡沫面板214可以垂直地并排放置，以大体上覆盖墙壁部件200的整个区域。
优选地，参照横跨围护部件155的厚度的方向，相邻泡沫面板214之间的接缝不与第一结构层210的结构建筑面板211之间的接缝重叠或重合。相反，优选地，相邻泡沫面板214之间的接缝以一段距离偏离第一结构层210的相邻结构建筑面板211之间的接缝。例如，根据设计、制造和其他考虑，对于垂直并排设置的泡沫面板214和垂直并排设置的结构建筑面板211，相邻泡沫面板之间的接缝可以位于结构建筑面板211的中线(中间分割线)处或其附近。相应地，根据设计、制造和其他考虑，对于以棋盘状关系布置的泡沫面板214和以棋盘状关系布置的建筑面板211，四个泡沫面板214会合的每个角可以位于结构建筑面板211的中心处或其附近。
优选地，第一加强层213-1夹在第一结构层210和泡沫面板214的第一面之间，并使用合适的粘合剂(优选聚氨酯基建筑粘合剂)将其紧固在两者上。如果第一加强层213-1的编织纤维具有相对稀松的编织构造，那么在制造过程中只需要一次粘合剂涂敷就可以将层210、213-1和214粘结在一起形成粘结的叠层结构。
泡沫面板214既起到隔热作用，又有助于抵抗施加在围护部件155上的压缩载荷，诸如那些可能由墙壁承受的来自屋顶和上层地板载荷的载荷。第一加强层213-1赋予围护部件155强度，并作为爆裂阻挡层，以抵抗天气驱使的抛射体，否则天气驱使的抛射体将会产生墙壁穿透的危险。相邻的泡沫面板214可选地通过施加在邻接面板之间的合适的粘合剂(优选聚氨酯基建筑粘合剂)彼此紧固。
第二加强层(213-2)。在图4A所示的叠层多层设计的第一实施例中，首先是编织纤维的加强层，加强层213-1仅在泡沫面板214的一面上。在叠层多层设计的第二实施例中，如图4B所示，在泡沫面板214的第二相对面上具有由编织纤维(诸如编织玻璃纤维)制成的第二加强层213-2。第二加强层213-2可以是连续的，如图4A所示的第一加强层213-1，或者可以包括多个独立的纤维层片段，如图4B所示的片段213-2a和213-2b所示，其位于粘合条217之间，如下文进一步所述。
第二结构层(215)。在图4A所示的叠层多层设计的第一实施例中，提供了第二结构层215，其位于泡沫面板214的第二相对面上(远离第一结构层210的面)。在叠层多层设计的第二实施例中，如图4B所示，还提供了第二结构层215，而在第二实施例中，第二加强层213-2夹在泡沫面板214的第二相对面和第二结构层215之间。第二结构层215包括多个矩形结构建筑面板216，每个结构建筑面板216主要包括相对高强度的无机组合物，诸如氧化镁。合适的建筑面板216可以是大约4英尺(1.22米)宽×8英尺(2.44米)长的氧化镁板。在第二结构层215的一个示例性实施例中，作为一种替代方案，使用氧化镁板的那些结构建筑面板216的厚度可以是大约0.5英寸(1.27厘米)、大约0.25英寸(0.64厘米)。
为了形成第二结构层215，多个矩形的结构建筑面板216彼此相邻地铺设，以大体上覆盖预期的围护部件155的整个区域。例如，对于图5B所示的墙壁部件200a，结构建筑面板216以棋盘状关系水平和垂直地彼此相邻设置，以大体上覆盖墙壁部件200a的整个区域。作为另一种示例性的布置，具有足够长度的多个结构建筑面板216可以垂直地并排放置，以大体上覆盖墙壁部件200的整个区域。
与第一结构层210的情况一样，优选地，在横跨围护部件155厚度的方向上，相邻泡沫面板214之间的接缝不与第二结构层215的结构建筑面板216之间的接缝重叠或重合。相反，优选地，相邻泡沫面板214之间的接缝以一段距离偏离第二结构层215的相邻结构建筑面板216之间的接缝。例如，对于垂直并排设置的泡沫面板214和垂直并排设置的结构建筑面板216，如设计、制造和其他考虑所允许的，相邻泡沫面板214之间的接缝可以位于结构建筑面板216的中线处或其附近。相应地，对于以棋盘状关系布置的泡沫面板214和以棋盘状关系布置的结构建筑面板216，如设计、制造和其他考虑所允许的，四个泡沫面板214相交的每个角可以位于结构建筑面板216的中心处或其附近。另一方面，在横跨围护部件155的厚度的方向上，第一结构层210的结构建筑面板211之间的接缝可以不优选与第二结构层215的结构建筑面板216的接缝重合。
在图4A和图4B中分别示出的第一实施例和第二实施例中的第二结构层215还包括多个粘合条217，粘合条217例如由氧化镁板制成，位于建筑面板216和泡沫面板214之间。粘合条217位于相邻面板216之间的直线连接部上，然后被紧固到与连接部相邻的那些面板的区域上，例如使用合适的粘合剂，优选聚氨酯基建筑粘合剂，以在相邻建筑面板216之间形成搭接，从而将第一结构层210的面板211粘合在一起，以形成单个单元。氧化镁板的粘合条217可以是例如大约6英寸(15.2厘米)宽和0.25英寸(0.635厘米)或0.5英寸(1.27厘米)厚。
如果第一加强层213-1和/或第二加强层213-2由连续卷形成，那么泡沫面板214可以具有适当的凹部(未示出)，以适应可能在这些靠近粘合条的区域中出现的层213-1/粘合条212和/或层213-2/粘合条217的组合的此类局部厚度变化。如果第一加强层213-1和/或第二加强层213-2由分开的片段形成，那么泡沫面板214可以具有适当的凹部(未示出)以容纳粘合条212和/或217。
在图4A所示的第一实施例中，使用例如合适的粘合剂(优选聚氨酯基建筑粘合剂)，将第二结构层215紧固到泡沫面板214。在图4B所示的第二个实施例中，优选使用例如合适的粘合剂(优选聚氨酯基建筑粘合剂)，将第二加强层213-2紧固到第二结构层215和泡沫面板214。如果第一加强层213-2具有相对稀松编织构造的编织纤维，那么在制造过程中只需要一次粘合剂涂敷就可以将层214、213-2和215粘合在一起以形成粘结的叠层结构。
在图5B所示的墙壁部件200的实施例中，出于美观原因，第二结构层215的结构建筑面板216的外部设置有凹槽218，特别是为了更好地隐藏相邻面板216之间的接缝的存在。可选地，可以使用从连续卷展开的附加保护材料来覆盖面板216的外部。
如图4A所示，叠层多层设计的第一实施例特别适合，其中第一结构层210和第一加强层213-1的组合所承受的拉伸载荷(诸如可能由引起挠曲或弯曲的载荷引起的)，但第二结构层215没有受到任何显著程度的拉伸载荷。如图4B所示，叠层多层设计的第二实施例特别适合，其中第一结构层210和第一加强层213-1的组合、以及第二结构层215和第二加强层213-2的组合都可能承受拉伸载荷。在适用区域中没有拉伸载荷的情况下，可以省略加强层213-1和/或加强层213-2。此外，尽管所示的内部防护层282粘结到第一结构层210上，但它也可以同样容易地粘结到第二结构层215上，其中结构层面向结构的内部居住部分。如果不希望的话，也可以省略内部防护层282。
第三实施例
图4C中示出了层叠多层设计的第三实施例。与图4B所示的第二实施例相比，图4C的第三实施例具有代替第二结构层215的金属板层205，但是除此之外在设计上与图4B所示的第二实施例相同。金属板层205可以是例如钢或铝，由多个大体上平面的矩形金属板206制成，金属板206彼此相邻设置以大体上覆盖预期的围护部件155的整个区域，并且彼此连接，诸如通过铆接或焊接的方式。在连接之后，用合适的粘合剂将金属板层205的连接金属板206紧固至泡沫面板214的第二相对面(泡沫面板214远离结构层210的面)。
优选地，在横跨围护部件155厚度的方向上，相邻泡沫面板214之间的接缝不与金属板层205的连接金属板206中的接缝重叠或重合。相反，优选地，相邻泡沫面板214之间的接缝以一段距离与金属板层205的连接金属板206中的接缝偏移。例如，对于垂直并排放置的泡沫面板214和垂直并排放置的连接金属板206，根据设计、制造和其他考虑，相邻泡沫面板之间的接缝可以位于连接金属板206的中线(中间分割线)处或其附近。
在第三实施例中，金属板层205的金属板206可以由钢制成，可选地对其进行保护性和/或装饰性表面处理，每块金属板具有例如大约26-20gauge(0.0179英寸(0.454毫米)-0.0478英寸(1.214毫米))。与例如包括结构建筑面板216(特别是氧化镁板)的第二结构层215相比，金属板层205的使用使拉伸强度增加。同时，图4C中所示的叠层多层设计在包括结构建筑面板211(特别是氧化镁板)的第一结构层210的区域中显示出显著的抗压强度。
第四实施例
图4D中示出了层叠多层设计的第四实施例。与图4C所示的第三实施例相比，图4D的第四实施例包括介于泡沫面板214和金属板层205之间的保护层293，但是除此之外在设计上与图4C所示的第三实施例相同。保护层293包括多个大体上矩形的保护面板294，这些保护面板294彼此相邻设置以大体上覆盖预期的围护部件155的整个区域。保护层293的保护面板294可主要包括耐火无机组合物，诸如氧化镁(MgO)或二水合硫酸钙(也称作干墙，例如以商标
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销售的)用于保护层293的合适的保护面板294可以是大约4英尺(1.22米)宽、大约8英尺(2.44米)长的氧化镁板。
通过在保护层293和泡沫面板214的第二相对面之间、在保护层293和金属板层205之间涂敷合适的粘合剂，将保护层293的建筑保护面板294粘结到泡沫面板214和金属板层205。使用氧化镁板的保护层293的建筑保护面板294的适当厚度可以是0.125英寸(3.18毫米)。在图4D中所示的叠层多层建筑的第四实施例中，保护层293的主要功能是赋予耐火性。
围护部件外边缘加固件
根据需要，限定每个围护部件155的周边的外边缘可以设有边缘加固件。外边缘加固件可以保护泡沫面板材料，否则泡沫面板材料将暴露在围护部件155的外边缘处。如下所述，外边缘加固件还可以起到其他作用。外边缘加固件可以由一个或多个叠层胶合材板、木板、C型槽挤压铝或钢等制成，并且通常用紧固件(诸如螺钉或钉子紧固件)和/或粘合剂将其固定到围护部件155的外边缘。
围护部件分隔
在某些情况下，围护部件155被划分成围护部件部分，以便于形成紧凑的装运模块100。在将围护部件155分隔成围护部件部分的那些情况下，根据需要在这些部分之间或这些部分中分割限定围护部件周边的外边缘上的任何外边缘加固件。
围护部件内边缘加固件
被分隔成多个围护部件部分的围护部件155将具有内边缘。对于每个相邻的一对围护部件部分，将有两个相邻的内边缘。此类内边缘可以设置有内边缘加固件。与外边缘加固件类似，此类内边缘加固件可以保护泡沫面板材料，否则泡沫面板材料会暴露在围护部件155的内边缘。如下所述，内边缘加固件还可以起到其他作用。内边缘加固件可以由一个或多个叠层的胶合材板、木板，C型槽挤压铝或钢等制成，并且通常用紧固件(诸如螺钉或钉子紧固件)和/或粘合剂将其固定到围护部件155的内边缘。
在下面的部分中提供了成品结构150、墙壁部件200、地板部件300和天花板部件400的进一步设计细节。
墙壁部件(200)
通常，成品结构150将使用四个墙壁部件200，每个墙壁部件200对应于结构150的整个墙壁。墙壁部件200具有大体上矩形的周边。墙壁部件200的高度和长度可以根据设计偏好而变化，但受到上述适用于运输的尺寸限制。在本发明中，结构150形成为具有两个相对的侧边，这两个相对的侧边比其他两个侧边更长(如在类型1结构151的情况下)，沿着第一纵向边缘106和第二纵向边缘116定位的两个墙壁部件200有时被称作长墙壁部件，每一个墙壁部件200被命名为200a，并且沿着第一横向边缘108和第二横向边缘110定位的两个墙壁部件200有时被称作短墙壁部件，每一个墙壁部件200被命名为200b。结构150的所有侧面都具有近似相等的长度(如在类型2结构152的情况下)，四个墙壁部件200有时每一个都被命名为200s。墙壁部件200的基本结构和设计对于类型1结构151和类型2结构152都是相同的，并且通常适用于结构150。
在图1A和图2A所示的类型1结构151的特定实施例中，长墙壁部件200a的长度为大约39英尺(11.89米)，短墙壁部件200b的长度为大约19.5英尺(5.94米)；因此，沿着第一纵向边缘106和第二纵向边缘116定位的长墙壁部件200a的长度大约是沿着第一横向边缘108和第二横向边缘110定位的短墙壁部件200b的长度的两倍。长墙壁部件200a和短墙壁部件200b的高度为大约9.5英尺(2.9米)，厚度为大约6英寸(15.24厘米)。
如上所述，图1B和图2B所示的类型2结构152具有相等长度的墙壁部件200、200s(每个被命名为200s)——即，类型2结构152大体上具有正方形形状。因此，在类型2结构152的情况下，第一纵向边缘106和第二纵向边缘116以及第一横向边缘108和第二横向边缘110都具有相等的长度。在图1B和图2B所示的类型2结构152的特定实施例中，墙壁部件200、200s的长度可以是大约19英尺(5.79米)，高度为大约9.45英尺(2.88米)以及厚度为大约6英寸(15.24厘米)。
如上所述，优选地，本发明的墙壁部件200使用以上参考图4A至图4D的叠层多层设计之一。例如，图5A和图5B中所示的长墙壁部件200a可以使用参考图4B的叠层多层设计的第二实施例。上述图1B和图2B中所示的类型2结构152的墙壁部件200s的特定实施例可以使用第二多层设计(图4B)，其具有0.25英寸(0.635厘米)厚的MgO板，用于第一结构层210的结构建筑面板211，也可以用于第二结构层211的结构建筑面板216，其具有0.25英寸(0.635厘米)厚、6英寸(15.24厘米)宽的MgO板的粘合条211、217。泡沫面板214可以是5.5英寸(13.97厘米)厚，产生大约6英寸(15.24厘米)厚的墙壁部件200。
每个墙壁部件200的周边通常设有外边缘加固件。如图5A中所示的长墙壁部件200a所示，用于墙壁部件200的外边缘加固件是沿底部水平边缘的地板条板220、沿顶部水平边缘的天花板条板240以及分别紧固在墙壁部件200的每个垂直边缘275处的两个端部件270。在墙壁部件200的情况下，除了保护泡沫面板材料的外边缘之外，外边缘加固件还提供了用于紧固邻接墙壁部件200、天花板部件400和地板部件300的类似区域的区域。
由地板条板220、天花板条板240和端部件270提供的用于墙壁部件200的外边缘加固件可以由叠层的胶合材板、木板、C型槽挤压铝或钢等中的一种或多种制成。可替代地，可以使用与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202中公开的一种类型的适当的围护部件周边结构，除了刚描述的用于墙壁部件200的类型的外边缘加固件之外，或代替外边缘。与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202的内容在此引入作为参考，如同在此完全阐述的那样，特别地包括例如在其第110-124段及其图10-12中所述的围护部件周边结构。值得注意的是，这些围护部件周边结构还可以起到密封作用，以抑制水的进入和环境暴露。
墙壁分隔
类型1结构(151)的分隔墙壁部分。参照图2A，类型1结构151的两个短墙壁部件200b中的每一个包括第一墙壁部分200b-1和第二墙壁部分200b-2。每个墙壁部分200b-1和200b-2是大体上矩形的平面结构。每个墙壁部分200b-1的内部垂直边缘191-1靠近墙壁部分200b-2的相应内部垂直边缘191-2。内边缘加固件可设置在任何一个或多个垂直边缘191-1和191-2处，其实例包括叠层的胶合材板、木板、C型槽挤压铝或钢。
再次参照图2A，两个第一墙壁部分200b-1位于固定位置，在地板部分300a上彼此相对，靠近成品结构150的第一横向边缘108和第二横向边缘110。每个第一墙壁部分200b-L通过铰接结构连接到第二墙壁部分200b-2。这些铰接结构允许第二墙壁部分200b-2绕垂直轴线191在折叠位置和展开位置之间枢转。图2A描绘了处于展开位置和向内折叠位置的第二部分200b-2，在它们的展开位置，它们被命名为200b-2u，在它们的向内折叠位置，它们被命名为200b-2f。当第二部分200b-2处于它们的折叠位置时，它们有助于形成紧凑的装运模块。当第二部分200b-2处于它们的展开位置时，与第一部分200b-1一起，它们形成如图2A中所示的类型1结构151的短墙壁部件200b。
类型2结构(152)的分隔墙壁部分。参照图2B，类型2结构152具有两个相对的墙壁部件200s，其中一个相对墙壁部件200s包括第一墙壁部分200s-1、第二墙壁部分200s-2和第三墙壁部分200s-3，而另一个相对墙壁部件200s包括第四墙壁部分200s-4和第五墙壁部分200s-5。墙壁部分200s-1、200s-2、200s-3、200s-4和200s-5中的每一个具有大体上矩形的平面结构。如图2B所示，墙壁部分200s-1的内垂直边缘192-1靠近墙壁部分200s-2的相应内垂直边缘192-2，并且墙壁部分200s-2的内垂直边缘193-2靠近墙壁部分200s-3的相应内垂直墙壁边缘193-3。同样如图2B所示，墙壁部分200s-4的内垂直边缘194-4靠近墙壁部分200s-5的相应内垂直边缘194-5。内边缘加固件可设置在垂直边缘192-1、192-2、193-2、193-3、194-4和194-5中的任何一个或多个处，其实例包括叠层的胶合材板、木板、C型槽挤压铝或钢。
再次参照图2B，第一墙壁部分200s-1被固定在地板部分300a上的位置靠近第一横向边缘108，而第四墙壁部分200s-4被固定在地板部分300a上的位置，与第一墙壁部分200s-1相对并靠近第二横向边缘110。第一墙壁部分200s-1通过铰接结构连接到第二墙壁部分200s-2，铰接结构允许墙壁部分200s-2绕垂直轴线192在折叠位置和展开位置之间枢转。此外，第二墙壁部分200s-2通过铰接结构连接到第三墙壁部分200s-3，以允许第三墙壁部分200s-3绕垂直轴线193在折叠位置和展开位置之间枢转。对于相对的墙壁，第四墙壁部分200s-4通过铰接结构连接到第五墙壁部分200s-5，铰接结构允许第一墙壁部分200s-5绕垂直轴线194在折叠位置和展开位置之间枢转。值得注意的是，第五墙壁部分200s-5比第二墙壁部分200s-2或第三墙壁部分200s-3长。
图2B描绘了第二墙壁部分200s-2和第三墙壁部分200s-3都处于它们的展开位置，其中它们分别以200s-2u和200s3-u表示，并且描绘了第五墙壁部分200s-5处于它的展开位置，其中它以200s-5u表示。图2B还描绘了第二墙壁部分200s-2和第三墙壁部分200s-3都处于它们的向内折叠位置，其中它们分别以200s-2f和200s3-f表示，并描绘了第五墙壁部分200s-5处于其向内折叠位置，其中它以200s-5f表示。当第二墙壁部分200s-2、第三墙壁部分200s-3和第五墙壁部分200s-5处于它们的向内折叠位置时，它们有助于形成紧凑的装运模块。当第二墙壁部分200s-2和第三墙壁部分200s-3处于它们的展开位置时，它们与第一墙壁部分200s-1一起在靠近第一横向边缘108处形成墙壁部件200s。当第五墙壁部分200s-5处于其展开位置时，与第四墙壁部分200s-4一起，它们在靠近第二横向边缘110处形成墙壁部件200s。
上述铰接结构(用于将每个第一墙壁部分200b-1固定到其第二墙壁部分200b-2、将第一墙壁部分200s-1固定到第二墙壁部分200s-2、将第二墙壁部分200s-2固定到第三墙壁部分200s-3、以及将第四墙壁部分200s-4固定到第五墙壁部分200s-5)可以是表面安装方式或凹入方式，并且具有临时或永久性质。如上所述，内边缘加固件的设置可以提供用于固定铰接结构的区域。合适的铰接结构可由例如金属、塑料、皮革、铁或有色金属材料制成。可替代地，与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202中公开了合适的铰接结构。与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202的内容在此引入作为参考，如同在此完全阐述的那样，特别地包括例如在其第147-157段及其图15中所述的铰接结构。如上所述，除了内边缘加固件之外或代替内边缘加固件，可以使用这些铰接结构，并且这些铰接结构还可以起到密封作用，以抑制水的进入和环境暴露。
类型1结构(151)的非分隔墙壁部件。与类型1结构151的两个短墙壁部件200b(该短墙壁部件200b被分成两个部分)相比，图2A中所示的两个长墙壁部件200a不包括多个墙壁部分，而是每个都是单件式结构。然而，这些长墙壁部件200a中的一个(其位于地板部分300b上靠近第一纵向边缘106，并且在本发明中有时称作(长)墙壁部件200a-P)可枢转地固定到地板部分300b，以允许墙壁部件200a-P绕图3A中所示的水平轴线105从折叠位置枢转到展开位置。枢转地固定长墙壁部件200a-P也有助于形成紧凑的装运模块100。如图2A中所示，在本发明中有时命名为200a-R的剩余长墙壁部件200a刚性地固定在地板部分300a上靠近第二纵向边缘116，并邻接靠近第二纵向边缘116的两个第一墙壁部分200b-1的垂直边缘。
类型2结构(152)的非分隔墙壁部件。与类型2结构152的两个墙壁部件200s(每个墙壁部件200s被分成多个部分)相比，图2B中所示的剩余两个墙壁部件200s不包括多个墙壁部分，而是单件式结构。然而，这些墙壁部件200s中的一个(其有时在本发明中被命名为200s-P，并位于地板部分300b上靠近第一纵向边缘106)可枢转地固定到地板部分300b，以允许墙壁部件200s-P绕如图3B中所示的水平轴线105从折叠位置到展开位置枢转。枢转地固定墙壁部件200s-P也有助于形成紧凑的装运模块100。如图2B所示，有时在本发明中命名为200s-R的剩余墙壁部件200s刚性地固定在地板部分300a上靠近第二纵向边缘116，并邻接靠近第二纵向边缘116处的第一墙壁部分200s-1和第四墙壁部分200s-4的垂直边缘。
上述铰接结构(用于将墙壁部件200a-P固定到地板部分300b、以及用于将墙壁部件200s-P固定到地板部分300b)可以是表面安装方式或凹入方式，并且具有临时或永久性质。如上所述，外边缘加固件的设置可以提供用于固定铰接结构的区域。合适的铰接结构可由例如金属、塑料、皮革、铁或有色金属材料制成。可替代地，与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202中公开了合适的铰接结构(如果当地板部件200a-P/200s-P中的任一个处于展开位置时，地板部件300b和墙壁部件200a-P/200s-P之间的连接处为90度(90°)，所使用的铰接结构可以适当地改变)。与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202的内容在此引入作为参考，如同在此完全阐述的那样，特别地包括例如在其第125-157段及其图13A至图15中所述的铰接结构。如上所述，除了外边缘加固件之外或代替外边缘加固件，可以使用这些铰接结构，并且这些铰接结构还可以起到密封作用，以抑制水的进入和环境暴露。
墙槽
在墙壁部件200使用参照图4A至图4C的多层叠层设计之一的情况下，泡沫面板214可设有一系列细长的、大体上平行的、近似垂直定向的圆柱形通道，这些通道在端部件270之间的整个距离上以规则的间隔隔开，每个通道跨越地板条板220和天花板条板240之间的距离。这些垂直通道被命名为墙槽219，并且可以看到在图6A中用于类型1结构151的墙壁部件200a、200b，以及在图5C和图7A中用于类型2结构152的墙壁部件200s。墙槽219有助于在墙壁部件200中安装公用线路(诸如用于电力、照明控制、暖气、通风和空调(HVAC)、HVAC控制、安全系统，包括与烟雾或热传感器通电和连通等)。在图5C中所示的实施例中，墙槽219间隔开，例如以大约29英寸(73.7厘米)的均匀间隔隔开。
如图5C中所示，可选地，提供位于地板条板220上方并与墙槽219相交的水平通道。这种被称作连接墙槽207的水平通道的目的是便于跨越墙壁部件200进行布线。连接墙槽207可位于例如地板220上方大约16英寸(40.64厘米)处。尽管仅示出了一个水平连接的墙槽207，但是在墙壁部件200中，例如在适合于墙壁开关的高度处，可以提供一个或多个附加的此类墙槽207，以便于此类墙壁开关的安装和连接。适当地，延伸穿过多个墙壁部分的连接墙槽207的片段被对齐，以便当此类部分展开时彼此连通。
优选地，在将泡沫面板214组装到墙壁部件200的叠层多层结构中之前，形成限定墙槽207和219的泡沫面板214中的垂直和水平通道。可以例如通过使用位于选定的泡沫面板214上方并沿其长度平行于板214的表面定向的热金属丝来形成这些通道。然后将热金属丝移入面板泡沫214中，位于面板表面之下。一旦达到适当的深度，热金属丝的轴线被引导到圆形路径中，使得金属丝的长度在面板214的泡沫内呈圆柱形，这导致形成从块状泡沫上断开的泡沫塞。移除泡沫塞产生限定墙槽219或连接墙槽207的所需通道。优选地，每个槽207、219具有足以安装公用线路的直径；例如，直径为大约1至2英寸(2.54至5.08厘米)。
天花板条板240设有多个间隔开的圆柱形通孔209，如图5A、图5B和图5C中所示，其与墙槽219对齐，以允许天花板条板240上方的区域与墙槽219之间连通。同样地，地板条板220设有多个隔开的圆柱形通孔291，如图5C中所示，其与墙槽219对齐，以允许地板条板220下面的区域与墙槽219之间连通。如果墙壁部件200设有在与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202中描述的一种类型的围护部件周边结构，在地板条板220和天花板条板240中的一个或两个之上或原位粘结，然后这些结构可以在与通孔209和291相当的位置上提供合适的孔，以允许与墙槽219连通。
墙槽219与位于天花板部件400中的公用服务系统460连通，如下所述。
墙壁定制选项
图1A和图2A描绘了具有多个孔(特别是用于接收门框和门组件的门孔202以及用于接收窗框和窗组件的窗孔204)的墙壁部件200。本发明的一个特征是墙壁部件200的多层叠层建筑使其在门、窗等的类型、尺寸和位置上具有高度的定制性，而孔202、204的数量可以根据设计优选而变化。
例如，一旦被竖立在用于结构的预期位置上，建造者就可以根据购买者的设计选择来切割墙壁部件200中的门孔202和窗孔204(如图1A中所示)。因此，任意数量、尺寸和形状的窗和门组件可以实际上放置在任何地方，仅由保持足够的墙壁叠层材料来限制，以确保墙壁部件200在面对由正常使用和突发事件(诸如风暴和地震活动)产生的垂直和剪切载荷时的结构完整性。墙壁部件200的单板叠层多层结构在其整个长度上支撑载荷，因此提供了很大程度的设计自由度，并且不需要在现场增加任何分担载荷的过梁或顶梁。
在将孔切割成合适的尺寸和形状之后，然后可以将窗组件和门组件插入，并用粘合剂或其他合适的方法将其固定到墙壁部件200上。各种窗和门组件可通过商业渠道获得，并适于与本发明一起使用。作为非限制性实例，门组件可以包括用于安装门并使其可操作的所有部件，诸如两个侧框、一个顶框和一个底梁、以及铰接到其中一个侧柱的门。同样作为非限制性实例，窗组件可以包括用于安装窗并使其可操作的所有部件，诸如窗台、侧框、顶框、窗框和玻璃、窗扇滑轮等。
天花板部件(400)
通常，成品结构150将使用一个天花板部件400；因此，天花板部件400通常是成品结构150的整个天花板。天花板部件400具有大体上矩形的周边。其中，图6A至图7B描绘了根据本发明的天花板部件400。天花板部件400的周边由第一纵向天花板边缘406、第一横向天花板边缘408、第二纵向天花板边缘416和第二横向天花板边缘410限定。特别地，天花板部件400的(a)第一纵向天花板边缘406、(b)第一横向天花板边缘408、(c)第二纵向天花板边缘416和(d)第二横向天花板边缘410通常分别与成品结构150的(w)第一纵向边缘106、(x)第一横向边缘108、(y)第二纵向边缘116和(z)第二横向边缘110重合(即重叠)。图6A和图6B描绘了类型1结构151的天花板部件400，图7A和图7B描绘了类型2结构152的天花板部件400。天花板部件400的基本结构和设计对于类型1结构151和类型2结构152都是相同的，并且通常适用于结构150，并且通常适用于根据本发明制造的结构150的天花板部件400。
天花板部件400的长度和宽度可以根据设计偏好而变化。在图1A和图2A中所示的类型1结构151的特定实施例中，天花板部件400(沿着第一纵向边缘106和第二纵向边缘116的尺寸)为大约39英尺(11.89米)长(沿着第一纵向天花板边缘406和第二纵向天花板边缘416的尺寸)为大约19.5英尺(5.94米)宽(沿着第一横向天花板边缘408和第二横向天花板边缘410的尺寸)。在图1B和图2B中所示的类型2结构152的特定实施例中，天花板部件400为大约19英尺(5.79米)的正方形。
优选地，天花板部件400使用上面参照图4A至图4D描述的多层板设计之一，如下文所述。
天花板部件400的周边通常设有外边缘加固件。作为图6B中的类型1结构151和图7A中的类型2结构152所示的天花板部件400的实施例的外边缘加固件，第一肩梁435位于天花板部件400的第一纵向天花板边缘406处，第二肩梁435(图7B中可见边缘朝上)位于天花板部件400的第二横向天花板边缘408处，第三肩梁435(图7B中可见边缘朝上)位于天花板部件400的第一横向外部天花板边缘410处，而第四肩梁435位于天花板部件400的第二纵向天花板边缘416处(参见图6B)。在地板部件400的情况下，除了保护泡沫面板材料的外边缘之外，由肩梁435提供的外边缘加固件有助于抵抗垂直载荷，并通过支撑天花板部件400的下面的墙壁部件200将此类载荷传递到下方地板，然后传递到成品结构150的地基。此类外边缘加固件还可以提供用于紧固邻接的围护部件155的类似区域(在下面的以及任何在上面的)的区域。
由天花板部件400的肩梁435提供的外边缘加固件可以由叠层的胶合材板、木板、C型槽挤压铝或钢等中的一种或多种制成。可替代地，可以使用与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202中公开的一种类型的适当的围护部件周边结构，除了刚描述的用于天花板部件400的类型的外边缘加固件之外，或代替外边缘。与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202的内容在此引入作为参考，如同在此完全阐述的那样，特别地包括例如在其第110-124段及其图10-12中所述的围护部件周边结构。值得注意的是，这些围护部件周边结构还可以起到密封作用，以抑制水的进入和环境暴露。
天花板分隔
类型1结构151和类型2结构152中的每一个包括天花板部分400a、400b和400c。天花板部分400a、400b和400c中的每一个都是平面的大体上为矩形的结构，天花板部分400a邻接天花板部分400b，天花板部分400b邻接天花板部分400c，如图6A和图6B所示。
天花板部分400c。天花板部分400c通常是所有天花板部分400a、400b和400c的构造的示例。参照图6C所示的天花板部分400c的片段，天花板部分400c根据其第一实施例(如图4A中所示)或其第二实施例(如图4B中所示)使用叠层多层设计。如此处相关的，天花板部分400c包括被命名为天花板底面404的结构建筑面板211的第一结构层210，以及被命名为天花板顶面402的结构建筑面板216的第二结构层215。在天花板顶面402和天花板底面404之间有泡沫面板214，其被命名为天花板泡沫面板414。天花板部件400c的内边缘412c邻接天花板部件400b的第一内边缘412b，如图6B和图7A中所示。为了内边缘加强，加强板437位于邻近内边缘412c。
天花板部分400a。例如在图6B、图6D和图7A中示出天花板部分400a。它是天花板部分400c的设计和构造中的镜像。天花板部分400a的内边缘412a邻接天花板部分400b的第二内边缘412b，如图6B和图7A所示。为了内边缘加强，加强板437位于邻近内边缘412a。
天花板部分400b。图6B和图7A中所示的天花板部分400B在总体设计和构造上与天花板部分400a和400c相同。天花板部件400b的第一内边缘412b邻接天花板部件400c的内边缘412c，天花板部件400b的第二内边缘412b邻接天花板部分400a的内边缘412a。对于内边缘加强，加强板437位于邻近天花板部分400b的第一内边缘412b，加强板437位于邻近天花板部分400b的第二内边缘412b。
天花板部件400及其组成元件通常形成为具有一定厚度尺寸，或以其它方式适应天花板部件400可能受到的特定载荷。例如在图7A和图7B中所示的类型2结构152中的天花板部件400的特定实施例可以使用0.25英寸(0.635厘米)厚的MgO板的第二多层设计实施例(参见图4B)，用于第一结构层210/天花板底面404的结构建筑面板211，以及用于第二结构层211/天花板顶面402的结构建筑面板216，并且具有0.25英寸(0.635厘米)厚、6英寸(15.24厘米)宽的MgO板的粘合条。泡沫面板214/天花板泡沫面板414可以是7.9英寸(20.07厘米)厚，从而产生大约8.4英寸(21.34厘米)厚的屋顶部件400。可以根据结构150的具体设计来使用附加的结构件(诸如托梁420)(在图6D中可见托梁420的一部分)，以帮助将垂直载荷传递到一个或多个肩梁435。
参照图6B中所示的类型1结构151，天花板部分400a相对于短墙壁部件200b的第一部分200b-1和相对于长墙壁部件200a-R固定就位，并且通过铰接结构沿着纵向内边缘412a连接到邻接的天花板部分400b的纵向内边缘412b。此类铰接结构适合于允许天花板部分400b在折叠位置(天花板部分400b平靠天花板部分400a)和图6B中所示的完全展开位置之间绕水平轴线405a枢转高达180度(180°)，位于天花板部件400的顶部附近。
进而，天花板部分400b又在天花板部分400b的纵向内边缘412b邻接天花板部分400c的纵向内边缘412c处，通过铰接结构连接到天花板部分400c。此类铰接结构适于允许天花板部分400c在折叠位置(天花板部分400c平靠天花板部分400b(当天花板部分400b平靠天花板部分400a时))和图6B中所示的完全展开位置之间绕水平轴线枢转高达180度(180°)，位于天花板部件400的底部附近。
同样，参照图7A中所示的类型2结构152，天花板部分400a相对于第一墙壁部分200s-1、第四墙壁部分200s-4和墙壁部件200s-R固定就位。用于类型2结构152的天花板部分400a、400b和400c以与上述关于类型1结构151的铰接结构相同的方式连接。
连接天花板部分400a、400b和400c的铰接结构可以是表面安装方式或凹入方式，并且具有临时或永久性质。合适的铰接结构可由例如金属、塑料、皮革、铁或有色金属材料制成。除了保护泡沫面板材料的边缘外，由天花板部分400a、400b和400c的加强板437提供的内边缘加固件还提供了用于安装铰接结构的结构。加强板437可以由例如层叠的胶合材板、木板、C型槽挤压铝或钢等中的一种或多种制成。
图9示出了合适的铰接结构及其相关构件，其描绘了连接天花板部分400b和400c的示例性铰接结构。特别地，多个双铰链413沿着水平轴线405b成直线地布置。双铰链是优选的，以允许铰链凹入到表面之下，同时保持枢转高达180度(180°)的能力，不会引起相邻天花板部分之间的干涉卷曲。可以通过以下方式制造这些双铰链：将两个单铰链以邻接关系定位在一起，每个单铰链沿着它们各自的一个叶片，并将它们焊接以形成一个双铰链413。
如图9中所示，双铰链413的每个自由叶分别固定到加强板437。如图9中所示，每个加强板437紧靠C形槽轨道308(由冷成形钢制造)的腹板的外部定位，C形槽轨道308的每个又固定在屋顶部分400b和400c的相应邻接边缘上。可以使用相同的铰接结构将天花板部分400a和400b固定在一起，虽然旋转180度并沿水平轴线405a直线排列，但如图3A和图3B中所示，允许天花板部分400b和400c折叠成手风琴状图案。
作为图9所示铰接结构的进一步替换，与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202中公开了合适的铰接结构。与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202的内容在此引入作为参考，如同在此完全阐述的那样，特别地包括例如在其第125-157段及其图13A至图15中所述的铰接结构，以及更特别地在其第136-146段及其图14A至图14F中所述的铰接结构。如上所述，除了由天花板部分400a、400b和400c提供的内边缘加固件之外或代替内边缘加固件，可以使用这些铰接结构，并且这些铰接结构还可以起到密封作用，以抑制水的进入和环境暴露。
天花板槽
天花板部分400a、400b和400c中的每一个都可以设置有天花板槽。如下所述，天花板槽219与公用服务系统460和墙槽219连通。
图7D是类型2结构152的天花板400的平面图，其被剖开以显示天花板槽结构的特定实施例。虽然示出了用于类型2结构152，但是天花板槽219也可以用在类型1结构151中，或者用在根据本发明制造的任何其他结构150中。
如图7D中所示，提供第一多个细长圆柱形通道、天花板槽440在第一横向天花板边缘408和第二横向天花板边缘410之间的整个距离上以规则的间隔隔开，并且沿大体上平行于第一横向天花板边缘408和第二横向天花板边缘410且彼此平行的第一方向布置。每个此类天花板槽440分别跨越位于第一纵向天花板边缘406和第二纵向天花板边缘416附近的肩梁435之间的距离。还提供了第二多个天花板槽440，在第一纵向边缘406和第二纵向边缘416之间的整个距离上以规则的间隔隔开，并且沿大体上垂直于第一方向且大体上平行于第一纵向天花板边缘406和第二纵向天花板边缘416且彼此平行的第二方向布置。每个此类天花板槽440分别跨越位于第一横向天花板边缘408和第二横向天花板边缘410附近的肩梁435之间的距离。第一多个间隔开的天花板槽和第二多个间隔开的天花板槽相应地形成天花板槽网格。天花板槽440的设置便于将公用线路(诸如用于电力、照明控制、HVAC、HVAC控制、安全系统，包括与烟雾或热传感器通电和连通等)布线到天花板部件400上远离墙壁部件200的位置。如图所示，当天花板部分400b和400c展开以形成完整的天花板部件400时，天花板部分400a、400b和400c中的天花板槽段对准以连通。
优选地，每个天花板槽219具有足以安装公用线路的直径；例如，直径为大约1至2英寸(2.54至5.08厘米)。可通过使用适当地定位并移入面板表面下方的泡沫面板中的圆形热金属丝，在天花板泡沫面板414中形成天花板槽219，通常以与上述相同的方式来形成墙槽207和219。
天花板槽219与位于天花板部件400中的公用服务系统460连通，如下所述。
公用服务系统(460)
如图6A至图7E所示，提供了天花板部件400中的公用服务系统460的两个实施例。
公用服务系统460的目的是在成品结构150中提供一个凹入的通道，通过该通道可以方便地布线和连接公用线路。一般而言，公用服务系统460包括一个或多个通道，优选为闭环形式，位于天花板部件400的整个周边周围；即，近似邻近或靠近天花板部件400的第一纵向外部天花板边缘406和第二纵向外部天花板边缘416，以及近似邻近或靠近天花板部件400的第一横向天花板边缘408和第二横向天花板边缘410。因此，在天花板部分400a、400b和400c中的每一个中，通常在包括在那些天花板部分中的肩梁435附近提供了限定公用服务系统460的结构。
公用服务系统460适于包含公用线路(诸如用于电力、照明控制、HVAC、HVAC控制、安全系统、包括通电和与烟雾或热传感器连通等)。如图所示，当天花板部分展开以形成完整的天花板部件400时，天花板部分400a、400b和400c中的公用服务系统460的片段被对齐以彼此连通。在天花板部分400a、400b和400c中的任何一个中使用诸如托梁420(如前所述，托梁420的一部分在图6D中可见)的构件和/或内边缘加固件(诸如加强板437)的情况下，可以在跨越公用服务系统460的部分中设置通道孔422(在图6D中可见)，以便于公用线路自由地穿过那些托梁和/或加强板437并围绕公用服务系统460的整个周边。
本文所述的公用服务系统460的两个实施例是第一纵向天花板边缘406和第二纵向天花板边缘416461和就地公用管道471。虽然在类型1结构151中描绘了第一纵向天花板边缘406和第二纵向天花板边缘416461，并且在类型2的结构152中描绘了就地公用管道471，这些公用系统460中的任一个也可以用于其他类型的结构中，或者用于根据本发明制造的任何其他结构中。
构件式公用通道(461)
如图6A至图6E中所示，构件式公用通道461是一个三面空腔，形成在天花板部件400的下侧，并具有外边缘、内边缘和顶部。如上所述，优选地，构件式公用通道461形成一个闭环，其位于天花板部件400的整个周边周围。
特别参照图6C，组合的公用通道461的外边缘由肩梁435限定，通道461的内边缘由通道封闭板467限定，公用通道461的顶部由通道顶面462限定。通道封闭板467可以例如由一个或多个叠层的胶合材板、木板、C型槽挤压铝或钢等，以及通道顶面462可以例如由厚度为大约0.5英寸(27厘米)的氧化镁板制成。优选地，所建立的公用通道461的宽度足以允许建筑和维修人员合理地进入。
在天花板部分400a、400b和400c中，沿每个肩梁435的内表面以规则的间隔设置第一组多个孔，命名为水平通道连接器438。水平通道连接器438可以完全穿过肩梁435，或者可替代地且优选地终止于肩梁435内(如图6C中所示)，以在肩梁435内形成空腔。如图6C中所示，沿每个肩梁435的底面以隔开的间隔另外设置第二组多个孔，命名为垂直通道连接器439。每个垂直通道连接器439通向相应的水平通道连接器438并与之连通，以提供从其底面下方穿过肩梁435并从其内面穿出的通道。
将垂直通道连接器439定位成与支撑肩梁435的墙壁部件200中的通孔209对齐，以便提供通道用于将公用线路从公用通道461内布线到墙壁部件200的墙槽219中，并根据需要进一步布线到地板部件300的地板槽319中，如下所述。水平通道连接器438、垂直通道连接器439、通孔209和墙槽219都可以以均匀的间隔隔开，例如以大约29英寸(73.7厘米)的间隔隔开。
构件式公用通道461可以具有多个串联邻接的可移除通道盖板464，如图6E中所示，其优选地覆盖整个构件式公用通道461。通道盖板464隐藏公用线路包含在其中，并且可选地包括照明调光以增强内部空间，诸如图6E中所示的多个光源466。
就地公用通道(471)
如图7A至图7E中所示，公用服务系统460也可以就地形成在天花板泡沫面板414中。参考图7A，例如，在包含多个天花板泡沫面板414a的天花板部件400的横截面中示出。如图所示，在泡沫面板414a中提供两个原位公用通道471，每个通道的横截面基本上为圆形，以限定两个闭环的大体上平行的圆柱形通道，通道位于天花板部件400的整个周边附近，靠近天花板部件400中的肩梁435。
可以通过使用适当定位并移入板表面下面的泡沫面板414a中的圆形热金属丝，来形成每个公用通道471，通常以与上述关于连接墙槽207和垂直墙槽219相同的方式。每个公用通道471应具有足以允许安装公用线路的直径；例如，直径为大约4英寸(10.16厘米)。
如图7C中所示，每个天花板槽440在两个相对的肩梁435之间穿过天花板部件400的全部或基本上全部。每个天花板槽440在两个点(天花板部件400的每一侧靠近那些肩梁435处各有一个)处与两个公用通道471中的每一个连通，从而在每个天花板槽440和公用通道471之间提供公用布线通路。靠近天花板部件400的周边，每个天花板槽440与垂直定向的圆柱形通道天花板槽连接器472相交并与之连通，天花板槽连接器472又通过墙壁部件200的天花板条板240中的通孔209与相应的墙槽219连通。虽然如图7C所示，每个天花板槽连接器472邻接，但是形成在肩梁435的材料外面(在泡沫面板414中)，根据需要或期望，它也可以以如图6C和图6D中所示的水平通道连接器438和垂直通道连接器439的方式位于肩梁435的材料内。因此，前述布置为每个公用通道471提供了进入墙槽219的公用布线。
如图7C至图7E中所示，在每个天花板槽440和公用通道471的相交点附近提供了多个通道进入孔473，用于服务设施进入公用通道471。优选地，通道进入孔473的尺寸足以允许建筑和服务人员合理进入；例如，每个通道进入孔473可以具有矩形结构，大约14.5英寸(36.8厘米)宽×8.0英寸(20.3厘米)长。如图7E中所示，每个通道进入孔473可以由可移除的通道进入板474覆盖。
公用服务系统使用
作为可以安装在公用服务系统460中的公用线路的实例，图6E示意性地描绘了安装在组合的公用通道461中的两线电气回路208，图6A描绘了成品结构150的墙壁部件200中的四个预选的墙槽219a、219b、219c和219d。将一个或多个切口276形成为与墙槽219a-d连通，将接线盒适当地放置在切口276中，并且将槽进行布线并连接到回路208。可在内部防护层282、第一结构层210、第一编织纤维层213-1中并穿透它们、在泡沫面板214中切割出用于电插座、开关、照明等的孔，以形成通向墙槽219的切口276。以可比较的方式，可以在天花板部件400中形成用于切口的类似孔，以与天花板槽219连通。这种布置提供了在跨越墙壁部件200和天花板部件400的多个点处接入电服务。优选地，在结构150送达和展开之后执行布线和连接操作，而优选地，其他操作可以在送达之前或之后执行。
地板部件(300)
通常，成品结构150将使用一个地板部件300；因此，地板部件300通常是成品结构150的完整地板。地板部件300具有大体上矩形的周边。图6A至图6B和7A至图7B描绘了根据本发明的地板部件300。第一纵向地板边缘117、第一横向地板边缘120、第二纵向地板边缘119和第二横向地板边缘118限定了地板部件300的周边。特别地，(a)第一纵向地板边缘117、(b)第一横向地板边缘120、(c)第二纵向地板边缘119和(d)第二横向地板边缘118通常分别与成品结构150的(w)第一纵向边缘106、(x)第一横向边缘108、(y)第二纵向边缘116和(z)第二横向边缘110重合(即，在其下方)。图6A和图6B描绘了用于类型1结构151的地板部件300，图7A和图7B描绘了用于类型2结构152的地板部件300。对于类型1结构151和类型2结构152，地板部件300的基本结构都是相同的，并且通常适用于根据本发明制造的结构150的地板部件300。
地板部件300的长度和宽度可以根据设计偏好而变化。在图1A和图2A所示的类型1结构151的特定实施例中，其中墙壁部件200a、200b垂直定向，天花板部件400的长度和宽度近似于类型1结构的天花板部件400的长度和宽度。类似地，在图1B和图2B所示的类型2结构152的特定实施例中，其中墙壁部件200s垂直定向，天花板部件400的长度和宽度近似于用于类型2结构的天花板部件400的长度和宽度。
优选地，地板部件300使用上面参照图4A至图4D的多层叠层设计之一，如下所述。
每个地板部件300的周边通常设有外边缘加固件。作为图7A和图7B所示的地板部件300的实施例的外边缘加固件，第一底梁320(图7A中可见边缘朝上)位于地板部件300的第一纵向地板边缘117处，第二底梁320(图7B中可见边缘朝上)位于地板部件300的第二横向地板边缘118处，第三底梁320(图7B中可见边缘朝上)位于地板部件300的第一横向地板边缘120处，而第四底梁320位于地板部件300的第二纵向地板边缘119处(图7A中可见边缘朝上)。在地板部件300的情况下，由底梁320提供的边缘加固件除了保护泡沫面板材料的边缘外，还有助于抵抗垂直载荷，并将这种载荷传递到其下面的任何天花板部件400，然后传递到下面的墙壁部件200，和/或最终结构150的地基。
由地板部件300的底梁420提供的外边缘加固件可以由叠层的胶合材板、木板、C型槽挤压铝或钢等中的一种或多种制成。可替代地，可以使用与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202中公开的一种类型的适当的围护部件周边结构，除了刚描述的用于地板部件300的类型的外边缘加固件之外，或代替外边缘。与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202的内容在此引入作为参考，如同在此完全阐述的那样，特别地包括例如在其第110-124段及其图10-12中所述的围护部件周边结构。值得注意的是，这些围护部件周边结构还可以起到密封作用，以抑制水的进入和环境暴露。
地板分隔
类型1结构151和类型2结构152中的地板部件300包括地板部分300a和地板部分300b。地板部分300a和300b中的每一个都是平面的大体上矩形的结构，地板部分300a邻接地板部分300b，如图6A、图6B和图7A所示。
地板部分300a。如图6A、图6B和图7A所示，地板部分300A通常是地板部分300a和300b的构造的示例，并且如图所示，通常使用根据图4A和图4B在分别示出的第一实施例或第二实施例的叠层多层设计。如此处相关的，地板部分300a包括结构建筑面板211的第一结构层210(命名为地板底面304)和结构建筑面板216的第二结构层215(命名为地板顶面302)。在地板顶面302和地板底面304之间有泡沫面板214(命名为地板泡沫面板314)。地板部分300a的内边缘301a邻接地板部分300b的内边缘301b，如图7A中所示。作为内边缘加固件，加强板307邻近内边缘301a定位。
地板部分300b。例如在图6A、图6B和图7A中示出地板部分300b。地板部分300b的总体设计和构造与地板部分300a相同。地板部分300b的内边缘301b邻接地板部分300a的内边缘301a，如图7A中所示。作为内边缘加固件，加强板307邻近内边缘301b定位。
地板部件300及其组成元件通常形成为具有一定厚度尺寸，或以其它方式适应地板部件300可能受到的特定载荷。例如在图7A和图7B中示出的用于类型2结构152的地板部件300的特定实施例可以使用0.25英寸(0.635厘米)厚的MgO板的第二多层设计实施例(参见图4B)用于第一结构层210/地板底面304的结构建筑面板211，以及0.5英寸(27厘米)厚的MgO板用于第二结构层211/地板顶面302的结构建筑面板216。相应地，在特定实施例中，使用0.25英寸(0.635厘米)厚、6英寸(15.24厘米)宽的MgO板粘合条，以将第一结构层210/地板底面304的结构建筑面板211连接在一起，并且使用0.5英寸(1.27厘米)厚、6英寸(15.24厘米)宽的MgO板粘合条，以将第二结构层211/地板顶面302的结构建筑面板216连接在一起。泡沫面板214/地板泡沫面板314可以是11.25英寸(28.575厘米)厚，从而产生大约12英寸(30.48厘米)厚的地板部件300。
包括地板部件300的地板部分300b可以被折叠，以便于形成紧凑的装运模块。类型1结构151和类型2结构152各自包括此类地板部分。
参照图6B中所示的类型1结构151，地板部分300a相对于短墙壁部件200b的第一墙壁部分200b-1且相对于长墙壁部件200a-R固定在适当位置，并且通过铰接结构连接到地板部分300b，以便允许地板部分300b绕水平轴线305枢转大约90度(90°)，位于地板顶面302附近，介于折叠位置(其中地板部分300b如图3A所示大体上垂直定向)和图6A和图6B中所示的完全展开位置之间。
同样参照图7A中所示的类型2结构152，地板部分300a相对于第一墙壁部分200s-1、第四墙壁部分200s-4和墙壁部件200s-R固定就位。地板部分300a通过铰接结构与地板部分300b连接的方式与上述关于类型1结构151的连接方式相同。
连接地板部分300a和300b的铰接结构可以是表面安装方式或凹入方式，并且具有临时或永久性质。合适的铰接结构可由例如金属、塑料、皮革、铁或有色金属材料制成。图8描绘了合适的铰接结构及其相关构件的实例。特别地，多个钢铰链306(例如大约3英寸(7.62厘米)宽、大约6英寸(15.24厘米)长)沿着水平轴线305排列成直线，如图8中所示边缘朝上。此类铰链可商购自美国乔治亚州道格拉斯维尔的McMaster-Carr公司。连接地板部分300a和300b的铰接结构不必是双铰链，因为它们只需要枢转大约90度(90°)，因此干涉卷曲的可能性小于与天花板部件400的天花板部分相关的可能性。
如图8中所示，铰链306的相对叶片分别固定到设置在每个内边缘301a和301b处的内边缘加强板307。图8中的加强板307由层叠的胶合材板制成。如图8中所示，每个加强板307紧靠C形槽轨道308(由冷成形钢制成)的腹板的外部定位，C形槽道轨道308的每一个又固定到地板部分200a和200b的相应邻接边缘。
可替代地，与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202中公开了用于连接地板部分300a和300b的合适的铰接结构。与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202的内容在此引入作为参考，如同在此完全阐述的那样，特别地包括例如在其第125-157段及其图13A至图15中所述的铰接结构，以及更特别地在其第125-135段及其图13A至图13F中所述的铰接结构。如上所述，除了内边缘加固件之外或代替内边缘加固件，可以使用这些铰接结构，并且这些铰接结构还可以起到密封作用，以抑制水的进入和环境暴露。
护壁板和周边板
地板部件300的外边缘或其部分(诸如沿着成品结构150的第一纵向边缘106定位的地板部分300b的外边缘)可以设置有护壁板310。在例如图3A中所示的类型1结构151中，护壁板310被显示为边缘朝上固定到地板部分300b的外边缘上。当护壁板310围绕地板部件300的周边延伸时，它被称作周边板312。例如在图1B和图3B中示出的类型2结构152使用周边板312。优选地，护壁板310(包括周边板312)的垂直尺寸(高度)大于地板部件300的厚度。
地板槽
可选地，地板部件300中的地板泡沫面板314可设有地板槽319。
图7F提供了地板部件300，地板部件300被分段以显示示例性的地板槽布置。虽然在图7F中示出了2型结构152的地板部件300，地板槽319也可以用在类型1结构151的地板部件300中，或者用在根据本发明制造的任何其他结构150的地板部件300中。
如图7F中所示，提供第一多个细长圆柱形通道(地板槽319)，其在第一横向地板边缘120和第二横向地板边缘118之间的整个距离上以规则的间隔隔开，并且沿大体上平行于第一横向地板边缘120和第二横向地板边缘118的第一方向布置，且彼此平行。此类地板槽319中的每一个分别跨越位于第一纵向地板边缘117和第二纵向地板边缘119附近的底梁320之间的距离。还提供了第二多个地板槽319，在第一纵向地板边缘117和第二纵向地板边缘119之间的整个距离上以规则的间隔隔开，并且沿大体上垂直于第一方向并且大体上平行于第一纵向地板边缘117和第二纵向地板边缘119的第二方向布置，且彼此平行。此类地板槽319中的每一个分别跨越位于第一横向地板边缘120和第二横向地板边缘118附近的底梁320之间的距离。因此，第一多个间隔开的地板槽和第二多个间隔开的地板槽319形成地板槽网格。地板槽319的设置便于将公用线路(诸如用于电力、照明控制、HVAC、HVAC控制、安全系统等)布线到远离墙壁部件200的地板部件300上的位置。当地板部分300a和300b完全展开以形成完整的地板部件300时，地板部件300的两个地板部分中的地板槽片段对齐以连通。
优选地，每个地板槽319具有足以安装公用线路的直径；例如，直径为大约1至2英寸(2.54至5.08厘米)。如果想要将一个或多个地板槽319用于灰水或黑水排放，则这些地板槽优选适当地倾斜，并且具有适合于容纳排出的灰水或黑水的直径，诸如大于大约4英寸(10.16厘米)，例如大约6英寸(15.24厘米)。可通过使用圆形热金属丝在地板泡沫面板314中形成地板槽319，圆形热金属丝通常以与上述墙槽相同的方式适当地定位并移入板表面下方的泡沫面板中。
优选地，地板槽319被定位成与墙壁部件200中的墙槽219对齐并连通。因此，例如，如果墙槽219以大约29英寸(73.7厘米)的间隔隔开，那么地板槽优选也以大约29英寸(73.7厘米)的间隔隔开。以图7A至图7B中所示的方式，每个地板槽319与垂直定向的通道地板槽连接器372相交并连通，通道地板槽连接器372又穿过墙壁部件200的地板条板220中的通孔291与相应的墙槽219连通。因此，这种布置为每个地板槽319提供了到相应墙槽219的公用线路布线通路，进而到公用服务系统460(在所示的特定实施例中，为就地通道471)和天花板槽440。以类似于上述关于墙槽219的方式，可以在地板部件300中形成用于切口的孔以与地板槽319连通，从而提供例如在穿过地板部件200的大量位置处的电气服务的通路。
用于运输的围护部件关系和组件
为了便于运输和最大的设计灵活性，优选地，围护部件155之间存在特定的尺寸关系。
图2A示出了图1A中所示的类型1结构151的俯视图，并且包括几何正交网格，以便清楚地解释围护部件155之间的优选尺寸关系。在图2A中，用于定尺寸的基本长度表示为“E”；在图2A中，叠加的正交网格长24E、宽12E，并示出了部件的相对尺寸。
更特别地，在图2A中，两个长墙壁部件200a为大约24E长，两个短墙壁部件200b为大约12E长。天花板部分400a、400b和400c中的每一个都是24E长和4E宽。图2A和图3A中示出了类型1结构151的两个地板部分300a和300b。每个地板部件300a和300b为24E长；而地板部件300a为大约4E宽，地板部件300b为大约8E宽。
图3A中所示的用于类型1结构151的装运模块100边缘朝上，通常包括由天花板部件400a、地板部件300a、长墙壁部件200a-R和短墙壁部件200b的两个第一墙壁部分200b-1限定的固定空间部分102。如图2A中所示，短墙壁部件200b的剩余两个部分(即第二墙壁部分200b-2)向内折叠并抵靠固定空间部分102定位(当如此折叠和定位时，在图2A中被标识为墙壁部分200b-2f)。图1A中示出了类型1结构151的三个天花板部分400a、400b和400c的展开。图3A，用于类型1结构151的装运模块100示出了层叠在天花板部件400a的顶部上的天花板部件400b和400c，天花板部件400a部分地限定了固定空间部分102。如图2A图3A所示，长墙壁部件200a-P在水平轴线105的位置处可枢转地固定到地板部分300b，并且垂直地抵靠第二墙壁部分200b-2的外侧定位。进而，地板部分300b垂直地定位在固定空间部分102附近，而长墙壁部件200a-P从地板部分300b悬置(即悬挂)，介于地板部分300b和第二墙壁部分200b-2之间。
如图所示，根据上述公开的尺寸关系对类型1结构151的围护部件155进行定尺寸，得到紧凑的装运模块100。因此，当根据本文所公开的关系使用“E”尺寸(见图2A)(大约19.5英寸(49.5厘米))来确定尺寸时，并且当其部件如图3A所示堆叠和定位时，装运模块100具有大约39英尺(11.89米)的总长度、大约8.5英尺(2.59米)的总宽度和大约12.7英尺(3.87米)的总高度。这些总体尺寸与典型的装运集装箱大体上相同或更小。
类似地，图2B示出了图1B中所示的类型2成品结构152的俯视图，并且包括几何正交网格，以便清楚地解释其围护部件155之间的优选尺寸关系。用于定尺寸的基本长度在图2B中表示为“E”；图2B中叠加的正交网格为大约8E长和8E。
更特别地，在图2B中，四个墙壁部件200s为大约8E长，并且天花板部分400a、400b和400c中的每一个为大约8E长和2.67E宽。图2B和图3B中示出了成品结构152的两个地板部分300a和300b。地板部件300a和300b的每一个都是8H长；而地板部件300a为大约3E宽，地板部件300b为大约5E宽。
图3B所示的边缘朝上的用于类型2结构152的装运模块100通常还包括由天花板部件400a、地板部件300a、墙壁部件200s-r、墙壁部分200s-1和墙壁部分200s-4限定的固定空间部分102。如图2B中所示，第二墙壁部分200s-2向内折叠，并大体上抵靠固定空间部分102定位，而第三墙壁部分200s-3向外折叠，并通常抵靠第二墙壁部分200s-2定位(当如此折叠和定位时，墙壁部分200s-2和200s-3在图2B中分别表示为部分200s-2f和200s-3f)；以形成具有固定空间部分102、第二墙壁部分200s-2和第三墙壁部分200s-3作为其元件的手风琴状折叠。第五墙壁部分200s-5向内折叠，并通常抵靠固定空间部分102定位(当如此折叠和定位时，在图2B中表示为墙壁部分200s-5f)。图1B中示出了展开的三个天花板部件400a、400b和400c。图3B(用于类型2结构152的装运模块100)示出了堆叠在部分地限定固定空间部分102的天花板部件400a的顶部上的天花板部件400b和400c。如图2B和图3B所示，墙壁部件200s-P在轴线105的位置处可枢转地固定到地板部分300b，并且垂直地定位成抵靠墙壁部件200s-3和200s-5的外侧。进而，地板部分300b垂直地定位成靠近固定空间部分102，长墙壁部件200s-P从地板部分300b悬置，介于地板部分300b和墙壁部分200s-3及200s-5之间。
如图所示，根据上述公开的尺寸关系对类型2结构152的围护部件155进行定尺寸，得到紧凑的装运模块100。因此，当根据本文所公开的关系使用“E”尺寸(见图2B)(大约29英寸(73.7厘米))来确定尺寸时，并且当其部件如图3A所示堆叠和定位时，图3B中所示的装运模块100具有大约19英尺(5.79米)的总长度、大约8.5英尺(2.59米)的总宽度和大约12.7英尺(3.87米)的总高度。这些总体尺寸比典型的装运集装箱更小。
所提及的几何正交网格还为放置地板槽319、墙槽219和天花板槽440提供了有益的参考点。当此类槽放置在例如特定的“E”间隔处时，该间隔与所使用的网格间隔一致，它们在结构装修期间容易定位。
优选地，在定位(折叠)墙壁、天花板和地板部分中的所有其他部分之前，固定空间部分102处于相对完成的状态。也就是说，优选地，固定空间部分102在制造过程中装配有结构150所需的所有机械和其他功能，诸如厨房、浴室、洗衣房、HVAC柜、壁炉、衣柜、储物区、走廊等。临时构件103(如图3A中所示)在装运类型1结构151期间提供支撑，并且在送达之后被移除(没有可比较的临时构件用于装运类型2结构152)。优选地，在固定空间部分102完成到所需状态之后，如上所述，将其余部件折叠并抵靠固定空间部分102定位。如此折叠和定位的部件实际上允许建造者仅通过“展开”装运模块100的定位部件(展开)来竖立成品结构150。
如图5A中的长墙壁部件200a所示，在制造过程中以及在形成装运模块100之前，每个墙壁部件200、地板部件300和天花板部件和400、和/或其部分可以套在保护膜177中。可替代地或另外地，整个装运模块100可以被套在保护膜中。因此，这些保护膜构成了在装运过程中保护装运模块100和部件200、300和400的装置。除了对模块及其部件的保护之外，此类保护膜还具有增加部件对在部件运输过程中可能发生的弯曲和扭转应力的抵抗力的附加优点。这些保护膜构成了用于使墙壁部件200刚性化的另外的装置，以提高其在建筑现场的结构的运输和竖立期间的坚固性。优选地，此类保护膜保持在适当的位置，直到装运模块100到达建造现场，然后根据需要移除，以便于围护部件的展开和装修。
装运模块运输
通过适当的运输装置将装运模块装运到建筑工地。于2018年9月21日提交的美国专利申请公开号US 2019/0100127A1和国际公开号WO 2019/070485 A1中公开了一种此类运输装置；其内容在此引入作为参考，如同在此完全阐述的那样，特别是如在其第0020-0035段及其图1A至图2D中所示。作为另一种可替代的运输装置，可以通过常规卡车拖车或低床拖车(也称作低体拖车)的方式将装运模块100运输到建筑工地。
结构展开和装修
在建筑工地，装运模块100被定位在其所需位置上，诸如在准备好的地基上；例如浇筑的混凝土板、浇筑的混凝土或灰渣块地基、枕梁或混凝土柱或柱。这可以通过使用起重机来实现，或者将装运模块100从其运输装置上提升并将其移动到所需位置，或者通过将运输装置定位在所需位置上，提升装运模块100，然后将运输装置从所需位置移动，然后将装运模块100降低到所需位置处的静止状态。与本申请同日提交且发明人相同的名称为“用于竖立可运输折叠建筑结构的设备和方法”的美国非临时专利申请号16/786,315中公开了用于促进装运模块100在所需位置的定位的特别合适的设备和技术；与本申请同日提交且发明人相同的名称为“用于竖立可运输折叠建筑结构的设备和方法”的美国非临时专利申请号16/786,315的内容在此引入作为参考，如同在此完全阐述的那样，特别包括例如在第126-128段并结合其图11A和图11B描述的设备和技术。
在建筑工地处将装运模块100定位之后，墙壁200、地板300和天花板部件400的适当部分“展开”(即，展开)以产生完成的结构150。
对于类型1结构151，展开(围护部件和部件部分展开)按以下顺序发生：(1)地板部分300b绕图3A中所示的水平轴线305枢转到展开位置，(2)墙壁部件200a-P绕图3A中所示的水平轴线105枢转到展开位置，(3)短墙壁构件200b的墙壁部分200b-2绕图2A中所示的垂直轴线191枢转至展开位置，(4)天花板部分400b和400c分别绕水平轴线405a和405b枢转到它们的展开位置。
对于类型2结构152，展开按以下顺序进行：(1)地板部分300b绕图3B中所示的水平轴线305枢转到展开位置，(2)墙壁部件200s-P绕图3B中所示的水平轴线105(在周边板312后面)枢转到展开位置，(3)墙壁部分墙壁部分200s-2、200s-3和200s-5分别绕垂直轴线192、193和194枢转到展开位置，和(4)天花板部分400b和400c分别绕水平轴线405a和405b枢转到展开位置。可使用移动式起重机来协助某些围护部件155的展开，具体地，天花板部分400b和400c、地板部分300b、以及可枢转地固定到地板部分300b的墙壁部件200(200a-P用于类型1结构151，200s-P用于类型2结构152)。可替换地，与本申请同日提交且发明人相同的名称为“用于竖立可运输折叠建筑结构的设备和方法”的美国非临时专利申请号16/786315中公开了用于促进围护部件155的部署的特别合适的设备和技术。与本申请同日提交且发明人相同的名称为“用于竖立可运输折叠建筑结构的设备和方法”的美国非临时专利申请号16/786,315的内容在此引入作为参考，如同在此完全阐述的那样，特别包括例如在第132-145段和图12A至图14B中描述的设备和技术。
值得注意的是，在适当位置的护壁板310起“止挡件”的作用，以阻止墙壁部件或墙壁部分在其预期的展开位置处展开。因此，例如，当长墙壁200a-P完全展开在其所需的垂直位置时，示出了类型1结构151的图3A中的护壁板310阻止了图中所示的长墙壁200a-P的展开。类似地，图3B中描绘了类型2结构152的周边板312相对于墙壁200s-P以及相对于墙壁部分200s-2、200s-3和200s-5执行类似的功能。此外，护壁板310提供了一种用于将展开的墙壁部件固定在其展开位置的结构；因此，例如，图6A中提供了具有多个间隔开的孔311的护壁板310，紧固件可以通过这些孔311插入以将长墙壁200a固定就位。
在展开之后，围护部件155被固定在一起以形成成品结构150，如图1A和图1B中所示。如果已经使用了任何临时铰链机构，那么如果需要的话，可以移除这些临时铰链机构，并且可以将围护部件155固定在一起。如果使用了与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202中公开的某些围护部件周边结构，特别是例如在第121-157段和图12至图15中所述的那些，则优选地对此类结构进行某些装修操作，如其中所述。与本申请同日提交且发明人相同的名称为“围护部件周边结构”的美国非临时专利申请号16/786,202的内容在此引入作为参考，如同在此完全阐述的那样，特别地包括关于围护部件周边结构所执行的装修操作，例如在第179-182段及其图13C、图13F、图14C、图14E、图15和图17中所述。
在围护部件155展开和固定之后，一个或多个预选槽位于墙壁部件200中(连接墙槽207和垂直墙槽219)、位于地板部件300中(地板槽319)和天花板部件400中(天花板槽440)，可以布线并连接到公用通道460中的适当公用线路，诸如上述电气回路208，而回路208又可以连接到电力公用设施的架空进户线，从而对成品结构150通电以进行供电。
在围护部件155展开和固定之前、期间或之后，根据需要，在墙壁部件200中的所需位置处切割用于一个或多个门窗的孔202、204，并且将适当的门窗组件定位并紧固在孔202、204中。如此处相关的那样，对水和下水管道进行附加的市政连接以完成结构150。
建筑物构造选项
如上所述，任意数量的结构150可以一起定位在所需的位置，以产生多种不同的结构构造。用于此类多层结构的内部扶梯可以在制造期间设置在固定空间部分102中，同时在天花板部件400中插入适当的进入孔，或者可以在竖立之后增加。类似地，倾斜的屋顶和其他建筑附加物可以与装运模块100分开输送或者现场制造，并且定位在成品结构150的天花板部件400上。
例如，可以竖立两个或多个成品结构150，使得一个结构的墙壁部件200与另一个结构的墙壁部件200相邻。然后，建造者可以根据购买者的设计选择，在这些并列区域中切割小孔以连接这两个结构。作为一个实例，图10描绘了三个成品结构150a、150b和150c的平面布置图，每个成品结构150a、150b和150c是并排布置的，以产生具有三个房间的一个房屋单元。围护部件155的叠层多层设计提供了此类定位灵活性，即在特定情况下，允许将窗孔204定位在每个墙壁部件200s中，从而在每个房间的所有四个侧面上提供窗。
成品结构150也可以一个在另一个之上堆叠，以创建多层结构。使用两个类型2结构152，图11描绘了位于成品结构150d顶部的成品结构150e，以产生两层结构。围护部件155的叠层多层设计允许多种定制选择。因此，如图10中所示，除了在第一层上的门孔202外，还提供了车库门孔203，以及在第二层上的门孔202(不可见)，其经由外部楼梯201进入。可以沿着第一纵向天花板边缘406和第二纵向天花板边缘416、沿着第二横向天花板边缘408和第一横向天花板边缘410在天花板顶面402上设置衬条418，以及根据需要在这些边缘的周边内以选择的间隔间隔设置。如图6C中所示，此类衬条418在多层结构的层之间提供了空气屏障。必要时，可以使用装置来将堆叠的成品结构150彼此固定，诸如通过使用在间隔开的位置处紧固的钢加强板来将上层地板部件300连接到下层天花板部件400。
在四个或更多个成品结构150以2×2阵列堆叠的情况下，如果在适当位置使用它们的护壁板310(如图6A中所示)，它们将彼此邻接，从而在堆叠的成品结构150之间提供空间。例如，护壁板310的厚度可以为大约2英寸(5.08厘米)(平行于地板部件300的尺寸)。此类厚度提供了宽度为大约4英寸(10.16厘米)的相邻成品结构150之间的空间，其可用于在地板之间运行公用线路，诸如管道组(用于液体废水排放的垂直主管道)或电力主管线。通过在肩梁435中的适当位置处形成孔，可以根据需要接入此类公用线路。
上述详细描述仅用于说明，不应被视为对所附权利要求书中限定的本发明的限制。

Claims (10)

1.一种可折叠建筑结构，包括：
固定空间部分，其包括第一地板部分、第一天花板部分、刚性地固定到所述第一地板部分和所述第一天花板部分的第一墙壁部分，以及与所述第一墙壁部分成相对关系且刚性地固定到所述第一地板部分和所述第一天花板部分的第四墙壁部分；
所述可折叠建筑结构还包括：
具有第一边缘和相对的第二边缘的第二墙壁部分，所述第二墙壁部分在其第一边缘处枢转地固定到所述第一墙壁部分，并且所述第二墙壁部分可在靠近所述固定空间部分的折叠位置和所述第二墙壁部分的展开位置之间移动；
具有第一边缘和相对的第二边缘的第三墙壁部分，所述第三墙壁部分在其第一边缘处枢转地固定到所述第二墙壁部分的所述第二边缘，并且所述第三墙壁部分可在靠近所述第二墙壁部分的折叠位置和所述第三墙壁部分的展开位置之间移动；
当所述第二墙壁部分和所述第三墙壁部分处于它们的展开位置时，与所述第一墙壁部分一起形成所述建筑结构的第一墙壁部件。
2.根据权利要求1所述的可折叠建筑结构，其中，当所述第二墙壁部分处于其折叠位置时，所述第二墙壁部分的所述第二边缘朝向第四墙壁部分，并且当所述第三墙壁部分处于其折叠位置时，所述第三墙壁部分的所述第二边缘远离所述第四墙壁部分定向，以便当所述第二墙壁部分和所述第三墙壁部分都处于它们各自的折叠位置时，形成具有(a)所述固定空间部分、(b)所述第二墙壁部分和(c)所述第三墙壁部分作为其元件的手风琴状折叠。
3.根据权利要求1所述的可折叠建筑结构，还包括：
具有第一边缘和相对的第二边缘的第五墙壁部分，所述第五墙壁部分在其第一边缘处枢转地固定到所述第四墙壁部分，并且所述第五墙壁部分可在靠近所述固定空间部分的折叠位置和用于所述第五墙壁部分的展开位置之间移动；
4.根据权利要求3所述的可折叠建筑结构，其中，所述第五墙壁部分的长度大于所述第二墙壁部分的长度，并且大于所述第三墙壁部分的长度。
5.根据权利要求3所述的可折叠建筑结构，其中，当所述第五墙壁部分处于其折叠位置时，所述第五墙壁部分的第二边缘朝向所述第一墙壁部分定向。
6.根据权利要求3所述的可折叠建筑结构，其中，所述第五墙壁部分在其展开位置时与所述第四墙壁部分一起形成所述建筑结构的第二墙壁部分，所述第二墙壁部分与所述第一墙壁部分相对。
7.根据权利要求3所述的可折叠建筑结构，还包括：
第二地板部分，其可在靠近所述固定空间部分的折叠位置和展开位置之间移动，以与所述第一地板部分一起形成所述建筑结构的地板部件；以及
第四墙壁部件，所述第四墙壁部件具有成相对关系的第一边缘和第二边缘，以及成相对关系的第三边缘和第四边缘，所述第四墙壁部件在其第一边缘处可枢转地固定到所述第二地板部分，并且可在折叠位置和展开位置之间移动，所述折叠位置基本上邻近且平行于所述第二地板部分，所述展开位置基本上垂直于所述第二地板部分；当所述第二墙壁部分、所述第三墙壁部分、所述第五墙壁部分、所述第二地板部分和所述第四墙壁部件各自处于其展开位置时，所述第三墙壁部件的所述第三边缘靠近所述第三墙壁部分的所述第二边缘，所述第三墙壁部件的所述第四边缘靠近所述第五墙壁部分的所述第二边缘。
8.根据权利要求7所述的可折叠建筑结构，其中，所述固定空间部分还包括沿所述第一地板部分的第一纵向边缘邻近所述第一墙壁部分和所述第四墙壁部分固定的第三墙壁部件。
9.根据权利要求8所述的可折叠建筑结构，其中，所述固定空间包括完成的空间，所述完成的空间包括厨房、浴室、洗衣房、HVAC壁橱、壁炉、衣柜、存储区域或走廊中的至少一个。
其中，当所述第二墙壁部分、所述第三墙壁部分、所述第五墙壁部分、所述第二地板部分和所述第四墙壁部分各自处于它们各自的折叠位置以形成运输模块时，所述第一墙壁部分、所述第二墙壁部分、所述第三墙壁部分、所述第四墙壁部分、所述第五墙壁部分、所述第二地板部分、所述第三墙壁部分、所述第四墙壁部分和所述第一天花板部分在所述运输模块的运输期间保护所述完成的空间。
10.根据权利要求7所述的可折叠建筑结构，还包括：
周边板，其设置在所述第一地板部分或所述第二地板部分的外边缘上，所述周边板可操作以提供用于将所述第二壁部分限位在所述第二墙壁部分的所述展开位置处并便于将所述第二墙壁部分固定在所述展开位置处的结构。
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