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Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum Bau von Gebäuden aus Modulen.
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Der Vorteil der Modulbauweise ist, dass derartige Gebäude in kurzer Bauzeit errichtet werden können. Ebenso lassen sich viele dieser Gebäude auch sehr einfach rückbauen.
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Es sind verschiedenste Gebäude in Modulbauweise bekannt. Alle diese Gebäude werden durch die Aneinanderreihung von einzelnen Gebäudemodulen erstellt.
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Die Module werden im Herstellerwerk vorproduziert und dann an der jeweiligen Baustelle nur noch zusammengesetzt. Die Ausbauarbeiten werden dabei in der Regel bereits im Herstellerwerk vorgenommen, so dass diese auf der Baustelle nur noch vollendet und/oder verbunden werden müssen. Eventuelle weitergehende Installationsarbeiten, Ausbauarbeiten, Dacharbeiten oder dergleichen werden nach dem Zusammensetzen an der Baustelle durchgeführt.
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Die Module werden in der Regel aus Tragkonstruktionen gefertigt und mit allen vorgesehenen Böden, Seiten- und Kopf-Wänden und Decken versehen.
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Entsprechend der jeweiligen Raumgestaltung können einzelne Bauteile eines Moduls entfallen.
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Die Tragkonstruktionen sind dabei aus Stahl, Holz, Beton oder anderen geeigneten Baustoffen gefertigt und können auch einen Materialmix aufweisen.
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Die Tragkonstruktionen können als Stabwerk, zwei- oder dreidimensionale Rahmenwerke oder als Scheiben ausgebildet sein. Mischbauweisen sind möglich und durchaus üblich.
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Problematisch ist, dass die einzelnen Module jeweils einen eigenen Boden, eine eigene Decke aufweisen und je nach Grundriss auch über eigene Längswände verfügen. Durch das Aneinanderreihen dieser Module sind dann an den Stoßstellen diese Elemente doppelt ausgeführt.
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Dies ist nicht nur ein Kostenfaktor und bringt hinsichtlich des Schallschutzes keine Vorteile. Auch hinsichtlich des Brandschutzes gibt es kein standardisiertes Verfahren, um derartige Doppelungen, insbesondere bei Modulen aus Stahl, bewerten zu können. Aus diesem Grund müssen tatsächliche Brandversuche vorgenommen werden, wodurch nicht nur erhebliche Kosten entstehen, sondern auch Ressourcen vernichtet werden.
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Weiterhin ist es jedoch sehr aufwendig, die Vielzahl an einzelnen Modulen an die jeweilige Baustelle zu transportieren.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste Systeme zum Bau von Gebäuden aus Modulen bekannt.
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So ist aus der
US 3,503,170 A ein Gebäude aus zueinander versetzt angeordneten, kastenartigen Modulen bekannt.
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Aus der
US 3,716,954 A ist ebenfalls ein modulares Gebäudebildungssystem mit zueinander beabstandet angeordneten Modulen bekannt.
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Auch aus der
US 3,430,398 A ist ein modulares Gebäudebildungssystem mit zueinander beabstandet angeordneten Modulen bekannt.
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Aus der
JP H07-113269 A ist ein Gebäude aus vorgefertigten Modulen bekannt, zwischen denen ein Leerraum geschaffen wird.
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Aus der
DE 2444001 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung mehrgeschossiger Gebäude unter Verwendung von Raumzellen bekannt.
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Ebenso ist aus der
US 8,875,445 B2 ein System von Raumzellen zur Herstellung mehrgeschossiger Gebäude bekannt.
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Aus der
US 3,724,141 A ist ein modulares System zur Herstellung von Gebäuden bekannt, bei denen nicht Raumzellen, sondern nur U-förmige Bauteile miteinander verbunden werden.
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Aus der
EP 2 617 913 B1 sind Wohnungen bekannt, die aus einzelnen Wandelementen aufgebaut werden.
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Um wirtschaftlich arbeiten zu können und die geforderten Grundrisse der Gebäude sinnvoll lösen zu können, werden die Module möglichst groß ausgestaltet. Dies bedeutet aber, dass die Module nur als Sondertransport hinsichtlich Überbreite, Überlänge und/oder Gewicht auf Straßen transportiert werden können. Dies macht den Transport sehr teuer, da Sondergenehmigungen und Begleitfahrzeuge, oft auch Polizeibegleitung erforderlich ist. All dies verteuert den Transport zusätzlich. Aufgabe der Erfindung ist es, ein System vorzuschlagen, welches die Baukosten einerseits durch die Vermeidung doppelter Bauteile und andererseits durch Reduzierung der Transportkosten senkt. Der Aufbau eines Gebäudes aus solchen Modulen, soll sich aber dennoch nicht signifikant verlangsamen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein System zum Bau von Gebäuden aus Modulen vorgesehen ist, bei dem mehrere Module nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind, um ein Gebäude zu bilden, wobei jedes Modul zum darauffolgenden Modul mit Abstand angeordnet ist, wobei der Abstand einen Leerraum bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Module reduziert sind, das heißt ohne Vorder- und Rückwand ausgerüstet sind, und dass die Kopfwände für die Module und Leerräume separat gefertigt sind und auf der Baustelle montiert werden und wobei die Kopfwände mehrere Module und/oder Leerräume abdecken.
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Leerräume sind in diesem Zusammenhang Freiräume, die durch Beabstandung zweier nebeneinander liegender Module geschaffen werden. Die Gesamtzahl der benötigten Module wird reduziert. Bereits dadurch wird der Transportaufwand deutlich vermindert.
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Durch die Reduzierung der Module lassen sich die Kopfwände in größeren Abmessungen und dadurch wirtschaftlicher produzieren. Mehrere Module werden auf einmal erfasst. Zudem werden dabei auch Leerräume überbrückt und verschlossen.
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Die separate Fertigung von Kopfwänden für die Module und Leerräume führen dazu, dass sich die Module und auch die Leerräume auf der Baustelle an den Kopfseiten verschließen lassen.
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Decken die Kopfwände ein oder mehrere Module ab, lässt sich der Aufwand sowohl hinsichtlich der Vorfertigung als auch hinsichtlich der Montage reduzieren. Größere Kopfwandelemente können wirtschaftlicher produziert werden. Zudem können die Kopfwände eine Fassade bilden.
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Mit der Anordnung mehrerer Module nebeneinander und auch übereinander wird ein komplettes Gebäude geschaffen. Die Anzahl der benötigten Module wird durch die Beabstandung reduziert, so dass diese nur noch etwa die Hälfte beträgt. Der Transportaufwand halbiert sich dabei ebenfalls in etwa.
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Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, wenn in die Seitenwände, der Kopfwand, im Kopfbereich eines jeden Moduls Tragkonstruktionen als Stützen, Scheibenelemente, eigenständige Tragkonstruktionen, Ständer oder dergleichen vorgesehen sind bzw. diese Bereiche derart ausgebildet sind, wobei das Modul an sich auch als Tragkonstruktion ausgebildet sein kann.
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Damit erhalten die einzelnen Module eine sehr gute Stabilität und sind in der Lage auch Kräfte aufzunehmen.
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Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch vor, wenn Wand-, Decken- und/oder Bodenelement zum Einbau zwischen Module oder in die Leerräume vorgesehen sind.
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Hierdurch lassen sich die Module auf der Baustelle miteinander verbinden und Leerräume schließen.
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Weiterhin ist es erfindungsgemäß sehr vorteilhaft, wenn jedes Modul aus Tragrahmen, Stabwerk, Scheibenelementen oder dergleichen ausgebildet ist, welche den Raum eines jeden Moduls definieren.
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Dadurch und durch die Kombination von Modulen und Leerräumen werden Raumeinheiten geschaffen.
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Äußerst vorteilhaft ist es erfindungsgemäß aber auch, wenn eine Fassade vor ein oder eine Mehrzahl von Modulen vorgesetzt ist.
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Hiermit werden fehlende Kopfwände ersetzt. Es ergibt sich ein einheitliches Erscheinungsbild der Fassade. Die Fassade kann dabei selbst aus Elementen aufgebaut sein. Solche Elemente lassen sich sehr leicht transportieren, da diese kleinere Abmessungen aufweisen.
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Eine sehr vorteilhafte Fortbildung der Erfindung liegt auch darin, dass bei mehreren Reihen von Modulen jede Reihe zur vorhergehenden Reihe versetzt angeordnet ist, wobei sich der Versatz auf die Module beziehen kann und diese dann jeweils über einem darunter liegenden Leerraum angeordnet sind.
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Hierdurch lassen sich die Tragkonstruktionen der einzelnen Module, insbesondere deren Seitenwand- und Kopfbereiche so übereinander anordnen, dass auftretende Lasten über darunter liegende, evtl. versetzt angeordnete Module zum Boden geleitet werden. Durch die schachbrettartige Anordnung der Module ergibt sich eine sehr gute Reduktion der benötigten Module. Es sind auch andere Anordnungen der Module zueinander denkbar. So ist es denkbar, dass schachbrettartig angeordnete Module ineinandergreifen. Ebenso können diese sowohl hinsichtlich Breite und Höhe gleichmäßig beabstandet sein, das heißt, die Höhe und Breite der Module entspricht der Höhe und Breite der Leerräume. Denkbar ist auch, dass die Module höhengleich, das heißt, die Höhe der Module entspricht der Höhe der Leerräume, oder breitengleich, das heißt die Breite der Module entspricht der Breite der Leerräume, angeordnet sind.
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Weiterhin hat es sich erfindungsgemäß als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen benachbarten Modulen Decken-, Wand- und/oder Bodenelemente eingesetzt sind.
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Damit werden die Module miteinander verbunden und das Gebäude komplettiert. Die Leerräume werden geschlossen.
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Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung liegt darin, wenn die technische Gebäudeausstattung über die Module erschlossen ist.
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Hierdurch kann die technische Gebäudeausstattung weitgehend im Herstellerwerk fertiggestellt werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Mehrzahl von nebeneinander und übereinander angeordneten Modulen eines erfindungsgemäßen Systems,
- 2 eine schematische Ansicht des Systems mit nunmehr eingesetzten bzw. ergänzten Wand-, Decken- und Bodenelementen,
- 3 eine schematische Ansicht des Systems gemäß mit eingesetzten bzw. vorgesetzten Kopfwänden,
- 4 eine schematische Ansicht eines Systems nach mit vorgesetzten, durchlaufenden Kopfwänden,
- 5 eine schematische Ansicht des fertiggestellten Gebäudesystems bei dem eine Fassade vorgesetzt ist, und
- 6-9 Varianten der Anordnung der Module.
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Mit 1 ist ein Modul eines Systems zum Aufbau von Gebäuden in Modulbauweise bezeichnet.
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Ein solches Modul besteht aus einer Raumeinheit mit einem Boden 2, Seitenwänden 3 und einer Decke 4. In den Seitenwänden 3 und je nach Bedarf auch im Boden 2 und der Decke 4 und/oder im Kopfbereich der Module können nicht dargestellte Tragkonstruktionen integriert sein, welche das jeweilige Modul versteifen und in der Lage sind, Kräfte aufzunehmen.
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Die Tragkonstruktionen sind dabei aus Stahl, Holz, Beton oder anderen geeigneten Baustoffen gefertigt und können auch einen Materialmix aufweisen.
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Die Tragkonstruktionen können als Stabwerk, zwei- oder dreidimensionale Rahmenwerke oder als Scheiben ausgebildet sein. Mischbauweisen sind möglich und durchaus üblich.
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Je nach zu bildendem Gebäude können Böden 2, Seitenwände 3, Decken 4 auch Ausnehmungen aufweisen oder gar ganz weggelassen werden.
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Zusätzlich sind Bodenelemente 5, Deckenelemente 6 und Wandelemente 7 vorgesehen.
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Wird nun aus den Modulen 1 ein Gebäude G aufgebaut, so werden dabei die Module 1 in Reihen 8 angeordnet, das heißt, innerhalb einer Reihe sind mehrere Module 1 nebeneinander angeordnet, wobei zwischen zwei nebeneinander angeordneten Modulen ein Abstand 9 vorgesehen ist. Der Abstand kann dabei auch als Leerraum bzw. als Leermodul bezeichnet werden.
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Mehrere Reihen 8 sind um ein Modul 1 versetzt zueinander übereinander angeordnet.
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Der Abstand 9 ist so bemessen, dass die Seitenwände 3 übereinander angeordneter Module in gerader Linie übereinander verlaufen, so dass vertikale Kräfte nach unten abgeleitet werden können.
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Es ist aber auch denkbar, wie in den 6 bis 9 dargestellt, dass andere Anordnungen gewählt werden. Die vorbeschriebene Anordnung der Module 1 ist in 6 dargestellt. Gemäß 7 sind die Module derart angeordnet, dass die Breite eines Moduls 1 der Breite eines Abstandes 9, also eines Leermoduls oder Leerraums entspricht. Auch denkbar ist, dass die Module und die Leermodule jeweils gleiche Höhe und Breite aufweisen, wie dies in 8 dargestellt ist. Des Weiteren ist eine Anordnung denkbar, bei der die Module einander überlappen, das heißt ineinandergreifen, dargestellt in 9.
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In die Abstände zwischen zwei benachbarten Modulen 1 werden Bodenelemente 5, Deckenelemente 6 und/oder Wandelemente 7 eingebaut, um die Fehlstellen in der aus den Modulen 1 gebildeten Matrix zu schließen. Je nach Anordnung kann auch beispielsweise die Decke 4 eines Moduls gleichzeitig der Boden 2 eines Leermoduls sein.
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Auf diese Art und Weise wird das Gebäude fertiggestellt. Die Boden-, Decken-, und Wandelemente 5, 6 und 7 sind ebenso wie die Module vorgefertigt und müssen am Bauort nur noch eingesetzt werden. Eine Anfertigung auf der Baustelle ist denkbar.
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Die technische Gebäudeausstattung wird über die Module, also die Module 1 erschlossen. Das bedeutet, dass diese im Herstellerwerk bereits weitgehend vorgefertigt werden kann und bauseits nur noch angeschlossen und/oder komplettiert werden muss.
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Vor den aus den Modulen 1 gebildeten Korpus wird an Vorder- und Rückseite mit Kopfwänden 10 verschlossen. Alternativ kann eine Kopfwand 10 auch mehrere Module 1 verschließen. Es ist aber auch denkbar, dass die Kopfwände 10 von Modulen 1 bereits im Werk angebracht werden.
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Wahlweise kann eine Fassade 11 vorgesetzt werden.
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Zusätzlich kann eine Dachabdichtung oder eine Dachkonstruktion auf den gebildeten Korpus aufgebracht werden.
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Durch das Zusammenspiel aus den erfindungsgemäßen Modulen 1, den Boden- 5, Decken- 6 und Wandelementen 7 auch mit den Kopfwänden 10 bzw. der Fassade 11 wird der Transportaufwand erheblich reduziert, da die Anzahl an benötigten Modulen 1, welche meist aufgrund ihrer Abmessungen als Sondertransport zur Baustelle gebracht werden müssen, annähernd halbiert wird. Der Einbau der Boden-, Decken- und Wandelemente verursacht zwar einen geringfügigen zeitlichen Mehraufwand, der aber immer noch im Vergleich zu den eingesparten Transport- und Materialkosten vernachlässigbar ist.
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Ebenso werden, bislang übliche Dopplungen von Wänden, Decken und Böden vermieden, was eine deutliche Einsparung hinsichtlich Fertigungskosten ergibt.
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Aufgrund der fehlenden Dopplungen treten auch die genannten Probleme bei der Bewertung des Brandschutzes nicht auf.
