DE202015000476U1 - Polyhedron structure made of polygonal modules - Google Patents
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Abstract
Polyeder-Bauwerk, aufgebaut aus vieleckigen Flächenmodulen (2, 4), wobei die Flächenmodule randseitig miteinander verbunden sind.Polyhedron structure, constructed of polygonal surface modules (2, 4), wherein the surface modules are connected to each other at the edge.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein aus vieleckigen, z. B. drei- oder viereckigen Flächenmodulen errichtetes Polyeder-Bauwerk.The present invention relates to a polygonal, z. B. three- or quadrangular surface modules built polyhedron structure.
Es sind bereits verschiedene Hauser und Bauwerke bekannt, deren Funktionen und Konstruktionen sich aufgrund einer unübersehbaren Vielfalt nicht abschließend beschreiben lassen.There are already several houses and structures known, whose functions and structures can not be described conclusively due to an immense variety.
Von der Firma MERO® ist bereits ein Stahlrohr-Baukastensystem bekannt, das für Raumfachwerke auch in der Architektur genutzt wurde. Das MERO® System basiert auf Streben mit einem axial verlaufenden Gewinde und kugelförmigen Verbindungsknoten mit entsprechenden Gewindebohrungen, die um 90° und 45° und damit auch 60° zueinander versetzt sind. Diese Strukturen wurden bisher als tragende Elemente insbesondere für Decken- und Bodenkonstruktionen und für Messestände verwendet.The MERO ® company already knows of a tubular steel modular system that has also been used for space frameworks in architecture. The MERO ® system is based on struts with an axial thread and spherical connection nodes with corresponding threaded holes, which are offset by 90 ° and 45 ° and thus also 60 ° to each other. These structures were previously used as load-bearing elements, in particular for ceiling and floor constructions and for exhibition stands.
Ebenfalls sind beispielsweise Kapselhotels bekannt, die in Modulbauweise aufgebaut sind. Bei dieser Bauweise sind viele kleine gleichförmige Aufenthalts- und Schlafkapseln in eine beliebige Architektur integriert, was eine außergewöhnliche Raumausnutzung gestattet.Also, for example capsule hotels are known, which are constructed in modular design. In this design, many small uniform stay and sleep capsules are integrated into any architecture, allowing for exceptional space utilization.
Mit dem „Kubus Haus” oder auch der „Kubus Wohnung” des Architekten Piet Blom und dem Habitat 67 des Architekten Moshe Safdie sind bereits modulare Wohngebäude bekannt. Mit der „Stadtautobahnüberbauung Schlangenbader Straße” in Berlin ist ebenfalls bekannt geworden, Gebäude zu errichten, die sich über Straßen hinweg erstrecken.Modular residential buildings are already known for the "Kubus Haus" or the "Kubus Wohnung" by architect Piet Blom and the Habitat 67 by architect Moshe Safdie. With the "Stadtautobahnüberbauung Schlangenbader Straße" in Berlin it has also become known to build buildings that stretch across streets.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein modulares Bauwerk zu schaffen, das sich durch größtmögliche Nutzerflächen und vielfältige modulare Gestaltungsmöglichkeiten auszeichnet.The present invention has for its object to provide a modular structure, which is characterized by the largest possible user space and a variety of modular design options.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Polyeder-Bauwerk, das aus vieleckigen Flächenmodulen aufgebaut ist, die randseitig miteinander verbunden sind. Bevorzugte Ausführungen von Flächenmodulen und Polyeder-Bauwerken sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is achieved by a polyhedron structure, which is constructed of polygonal area modules, which are connected to one another at the edge. Preferred embodiments of surface modules and polyhedron structures are described in the dependent claims.
Die vieleckigen Flächenmodule können direkt miteinander verbunden sein. Die vieleckigen Flächenmodule können auch über ein Raumfachwerk miteinander verbunden sein, wobei jedes Flächenmodul mit dem Raumfachwerk verbunden ist. In einer weiteren Ausführung sind die Flächenmodule sowohl mit dem Raumfachwerk als auch direkt untereinander verbunden.The polygonal surface modules can be directly connected to each other. The polygonal surface modules can also be connected to one another via a space frame, wherein each surface module is connected to the space frame. In a further embodiment, the surface modules are connected both to the space frame as well as directly to each other.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Polyeder-Bauwerk bereitgestellt, das aus vieleckigen Flächenmodulen zusammengesetzt ist und in einer grundlegenden Ausführung die Gestalt eines der Platonischen Körper wie Tetraeder, Würfel, Oktaeder, Dodekaeder oder Ikosaeder umfasst. Ein Gebäude mit der Gestalt eines platonischen Körpers hat den Vorteil, dass alle Flächenmodule die gleiche Gestalt haben und die Möglichkeiten für Fehlmontagen deutlich verringert sind. In einer weiteren Ausführung umfasst das Polyeder-Bauwerk mindestens einen abgestumpften Platonischen Körper. Durch die Abstumpfung kann dem Bauwerk eine rundere und somit energetisch günstigere Form verliehen werden. Es ist für ein Bauwerk in der Form eines abgestumpften Platonischen Körpers ausreichend, zwei oder verschiedene Flächenmodule zu kombinieren. Der Kuboktaeder zählt zu den abgestumpften Platonischen Körpern.According to one aspect of the present invention, there is provided a polyhedron structure composed of polygonal planar modules and, in a basic embodiment, having the shape of one of the Platonic bodies such as tetrahedron, cube, octahedron, dodecahedron or icosahedron. A building with the shape of a platonic body has the advantage that all surface modules have the same shape and the possibilities for incorrect assembly are significantly reduced. In another embodiment, the polyhedron structure comprises at least one truncated Platonic body. By dulling the building a rounder and thus energetically favorable form can be awarded. It is sufficient for a structure in the form of a truncated Platonic body to combine two or different surface modules. The cuboctahedron is one of the truncated Platonic bodies.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst das Modulbauwerk mindestens eine Dreieckskuppel, oder mindestens zwei zusammengesetzte Dreieckskuppeln wie Kuboktaeder oder Disheptaeder.In a further exemplary embodiment, the modular construction comprises at least one triangular dome, or at least two composite triangular domes such as cuboctahedron or disheptahedron.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst das Modulbauwerk mindestens ein Dreieck-, Viereck-, Fünfeck- oder Sechseckprisma. In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst das Modulbauwerk kein Viereckprisma.In another exemplary embodiment, the modular construction comprises at least one triangular, quadrangular, pentagonal or hexagonal prism. In a further exemplary embodiment, the modular construction does not comprise a quadrangular prism.
Der Kuboktaeder ist für bestimmte Anwendungen bevorzugt, da in einer mehrgeschossigen Bauweise durch eingezogene Zwischenböden die Form des Kuboktaeders gegen ein Verdrehen der einzelnen dreieckigen Elemente geschützt ist. Rechteckige Strukturen sind aus Sicht der Baustatik gegenüber dreieckigen Strukturen benachteiligt, da in dreieckigen Strukturen bei einer Belastung einer Ecke lediglich Zug- bzw. Druckspannungen auftreten. So kann der Kuboktaeder durch eine „Jitterbug-Transformation” in einen Oktaeder umgewandelt werden. Dies ist jedoch bei einem Kuboktaeder, der mit Zwischendecken versehen ist, nicht mehr möglich, da die Zwischendecken eine derartige Bewegung verhindern. Es ist weiter bevorzugt, dass ein Kuboktaeder-Bauwerk so aufgestellt ist, dass eine Dreiecksfläche eine Grundfläche bildet. Ein Kuboktaeder, der auf einer Dreiecksfläche steht, kann durch sechs zusätzliche Stützwände sehr einfach abgestützt werden. Weiterhin können die quadratischen Flächen mit Dachgauben beispielsweise in Form von Zwerchhäusern bzw. Dach-Erkern mit Flach-, Kreuzflach- oder Terrassendächern versehen werden, was eine stark verbesserte Nutzung eines Kuboktaeder-Gebäudes ermöglicht.The Kuboktaeder is preferred for certain applications, as in a multi-storey construction by retracted shelves, the shape of the Kuboktaeders is protected against rotation of the individual triangular elements. Rectangular structures are disadvantaged from the point of view of structural analysis compared to triangular structures, since only tensile or compressive stresses occur in triangular structures when a corner is loaded. Thus, the cuboctahedron can be converted into an octahedron by a "jitterbug transformation". However, this is no longer possible with a cuboctahedron provided with false ceilings, as the false ceilings prevent such movement. It is further preferred that a cubo-octahedron structure is set up such that a triangular area forms a base area. A cuboctahedron, which stands on a triangular surface, can be easily supported by six additional supporting walls. Furthermore, the square areas can be provided with dormers, for example in the form of Zwerchhäusern or roof bay windows with flat, Kreuzflach- or terrace roofs, which allows a much improved use of a Kuboktaeder building.
Bei einem Disheptaeder ist die „Jitterbug transformation” hingegen nicht möglich, wobei jedoch auch der Disheptaeder durch Zwischendecken gegen eine Parallelverschiebung geschützt werden muss. Der Disheptaeder weist den Vorteil auf, dass bei einer begrenzten Aussicht die großen viereckigen Flächen aller Stockwerke als Aussichtsfenster genutzt werden können, die in allen Stockwerken in die gleiche Richtung ausgerichtet sind. Auch bei einem Disheptaeder-Bauwerk können Zwerchhäuser bzw. Dach-Erker vorgesehen sein.In a Disheptahedron, however, the "Jitterbug transformation" is not possible, where However, the disheptahedron must be protected by false ceilings against a parallel displacement. The Disheptahedron has the advantage that, with a limited view, the large quadrilateral areas of all floors can be used as viewing windows, which are aligned in the same direction on all floors. Also in a disheptahedron building Zwerchhäuser or roof bay can be provided.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das Bauwerk als einer der Johnson-Körper J3–J6, J9–J11, J18–J25 oder J27–J48 oder als Rhombenkuboktaeder ausgeführt. Die Johnson-Körper sind streng konvexe Polyeder, die ausschließlich aus regelmäßigen Vielecken aufgebaut sind, aber weder platonische Körper, archimedische Körper, Prismen noch Antiprismen sind. Sie eignen sich aufgrund ihrer Form ebenfalls als Grundlage für Bauwerke insbesondere für Repräsentations- und Wohngebäude.In another exemplary embodiment, the structure is embodied as one of the Johnson bodies J3-J6, J9-J11, J18-J25, or J27-J48, or rhombic cuboctahedron. The Johnson bodies are strictly convex polyhedra composed exclusively of regular polygons, but are neither platonic bodies, Archimedean bodies, prisms nor antiprisms. Due to their shape, they are also suitable as a basis for buildings, in particular for representative and residential buildings.
Bevorzugt umfasst das Gebäude keine Würfelstrukturen. Bevorzugt umfasst das Gebäude keine Dreiecksprismen. Weiter bevorzugt umfasst das Gebäude keine verlängerten Pyramiden, und keine verlängerten Prismen. Bevorzugt umfasst das Gebäude keine quaderförmigen Strukturen. Durch diese Ausschlüsse wird verhindert, dass herkömmliche Fertiggebäude wie beispielweise Gartenschuppen unter den Wortlaut der Ansprüche fallen.Preferably, the building does not comprise cube structures. Preferably, the building does not comprise triangular prisms. More preferably, the building does not include extended pyramids, and no elongated prisms. Preferably, the building does not comprise cuboid structures. These exclusions prevent conventional prefabricated buildings such as garden sheds from falling under the terms of the claims.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Modul-Bauwerk tatsächlich eine Kombination einzelner der vorstehend beschriebenen Körper, wobei mindestens zwei dieser Körper an mindestens einer Kante der jeweiligen Körper miteinander verbunden sind. Dadurch können größere komplexe Gebäude oder Wohnanlagen geschaffen werden. Es ist so beispielsweise möglich, einen Kuboktaeder durch zusätzlich aufgesetzte Tetraeder, Kuben oder weiteren Kuboktaeder bzw. Dreieckskuppeln zu erweitern.In a further exemplary embodiment of the present invention, the module structure actually comprises a combination of individual ones of the bodies described above, at least two of which bodies are connected together at at least one edge of the respective bodies. As a result, larger complex buildings or residential complexes can be created. For example, it is possible to expand a cuboctahedron by adding tetrahedra, cubes or other cuboctahedral or triangular domes.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst das Bauwerk mindestens einen Tetraeder, der als Fuß zum Abstützen des Bauwerks dient. Durch entsprechende Abstützungen können mehrere Kuboktaeder, die auf einer Dreiecksfläche ruhen, an Quadratflächen miteinander verbunden werden, wobei ein sich ergebender Höhenunterschied durch einen oder mehrere Stützfüße ausgeglichen werden kann.In another exemplary embodiment, the structure comprises at least one tetrahedron which serves as a foot for supporting the structure. By appropriate supports, a plurality of cuboctahedrons, resting on a triangular surface, can be connected to one another at square surfaces, whereby a resulting height difference can be compensated by one or more support feet.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des vorliegenden Erfindung umfasst das Polyeder-Bauwerk mehrere Kuboktaeder oder Johnson-Körper J3, J4, J5, J6, J18–J25, J27–J48, die ein Bereich-überspannendes bogenförmiges, lineares, Y- oder X-förmiges Bauwerk bilden, wobei Kuboktaeder oder Johnson-Körper an Quadrat- oder Dreiecksflächen miteinander verbunden sind. Kuboktaeder oder Disheptaeder (Johnsonkörper J27) können zueinander in der Höhe versetzt an den Quadratflächen miteinander gekoppelt werden. Dadurch kann ein bogenförmiges Bauwerk geschaffen werden, mit dem größere Spannweiten zwischen 10 und 40 m überspannt werden können. Somit kann ein derartiges Gebäude dazu verwendet werden, über ungenutzten Gewässerarmen oder oberhalb von Straßen oder Parkplätzen erreichtet zu werden, wobei dem Lärmschutz entsprechend Rechnung getragen werden muss. Ein Raum-überspannendes Gebäude kann zudem als Carport für mehrere Parkplätze unter dem Gebäude dienen. Die Konstruktion ist dabei relativ leicht, und erfordert nicht die Errichtung beispielsweise von Tiefgargagen. Es ist ebenfalls möglich, beispielsweise einen Schienenstrang durch ein entsprechendes Gebäude zu überbauen und als Bau- oder Wohnfläche zu nutzen, wobei auch hier dem Lärmschutz und dem Körperschallschutz sowie der Isolation einer eventuell vorhandenen Oberleitung Rechnung getragen werden muss.In another exemplary embodiment of the present invention, the polyhedron structure comprises a plurality of cuboctahedron or Johnson bodies J3, J4, J5, J6, J18-J25, J27-J48, which is an area-spanning arcuate, linear, Y, or X-shaped Build structure, with cuboctahedron or Johnson body are connected to each other on square or triangular surfaces. Cuboctahedron or disheptahedron (Johnson body J27) can be coupled to each other in height staggered at the square surfaces. As a result, an arched structure can be created, can be spanned with the larger spans between 10 and 40 m. Thus, such a building can be used to be reached over unused water arms or above roads or parking lots, while the noise protection must be taken into account accordingly. A room-spanning building can also serve as a carport for several parking spaces under the building. The construction is relatively easy, and does not require the establishment of Tiefgargagen for example. It is also possible, for example, to build a rail track through an appropriate building and to use as a construction or living space, with the noise protection and structure-borne sound insulation and the insulation of any existing overhead line must be taken into account here.
In einer weiteren zusätzlichen Ausführung umfasst das Modul-Bauwerk in der Mitte der Kanten der einzelnen Flächenmodule ebene Böden bzw. Decken. Die Böden bzw. Decken können die Nutzfläche eines derartigen Bauwerks deutlich vergrößern, und zusätzlich die Steifigkeit der Struktur der Gebäude bzw. Bauwerke deutlich erhöhen.In a further additional embodiment, the module structure comprises flat floors or ceilings in the middle of the edges of the individual surface modules. The floors or ceilings can significantly increase the useful surface of such a structure, and also significantly increase the rigidity of the structure of buildings or structures.
Es ist vorgesehen, bei Bauwerken, die als Kuboktaeder oder Johnson-Körper J27 ausgeführt sind, in der Mitte der Kanten der einzelnen Flächenmodule ebene Böden bzw. Decken anzubringen. Diese Zwischendecken oder Zwischenböden verstärken die Struktur des Bauwerks und können die Nutzfläche der Bauwerke deutlich vergrößern, wodurch die Struktur des Kuboktaeders bzw. der jeweiligen Johnson-Körper stabilisiert wird. Dies ist besonders für Kombinationen aus mehreren Kuboktaedern interessant, bei denen eine weitere Verstärkung der Struktur wünschenswert ist.It is envisaged, in structures designed as cuboctahedron or Johnson body J27, to install flat floors or ceilings in the middle of the edges of the individual surface modules. These false ceilings or false floors strengthen the structure of the structure and can significantly increase the useful surface of the structures, which stabilizes the structure of the Kuboktaeders or the respective Johnson body. This is particularly interesting for combinations of several cuboctahedron, in which a further reinforcement of the structure is desirable.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Polyeder-Modulbauwerk so ausgeführt, dass mindestens ein Kuboktaeder so aufgestellt ist, dass eine seiner Dreiecksflächen jeweils eine Grundfläche bildet. Der Kuboktaeder weist bevorzugt vier Geschosse und ein Dach auf. Es können zwei oder mehr Kuboktaeder an quadratischen Flächen miteinander verbunden sein. Zudem können an den quadratischen Flächen der Kuboktaeder mindestens eine Dachgaube und/oder eine vorgehängte Fassade angebracht sein.According to a further embodiment of the present invention, a polyhedron modular structure is designed such that at least one cubo-octahedron is set up such that one of its triangular surfaces forms a base area in each case. The cuboctahedron preferably has four floors and a roof. Two or more cuboctahedra may be joined together on square surfaces. In addition, at least one dormer window and / or a curtain wall can be attached to the square surfaces of the cuboctahedron.
In dieser Ausführungsform ist das Erdgeschoss dreieckig (bis Y-förmig), das erste Obergeschoss sechseckig (bis Y-förmig), wobei das zweite Obergeschoss des Kuboktaeders durch ein Hexagon gebildet und das dritte Obergeschoss wie das erste sechseckig (bis Y-förmig) und das Dach ebenso wie das Erdgeschoss dreieckig (bis Y-förmig) ist. Die Formen variieren jeweils, je nachdem wie viele Terrassenelemente, Gauben oder Fassadenteile an dem Kuboktaeder angebracht sind. Durch die Gauben und die Fassadenelemente können senkrechte oder nach außen geneigte Fensterflächen und Wandabschnitte bereitgestellt werden, die eine Nutzung des Gebäudes als Wohn und Bürogebäude besser ermöglichen. Es können auch Bauwerke mit drei sich im rechten Winkel kreuzenden Balken aus je 3 bis 5 Kuboktaedern zusammengesetzt werden, wobei jeweils ein Kuboktaeder in dem Zentrum des Gebäudes angeordnet ist. Durch Zusammenfügen mehrerer einzelner Körper können größere Komplexe zusammengesetzt werden. Bei größeren Komplexen können auch Innenwände in das Raumfachwerk integriert werden. Es ist ebenfalls vorgesehen, gerade und rechtwinklige Innenwände vorzusehen, die nicht dem Verlauf der Streben des Raumfachwerks folgen.In this embodiment, the ground floor is triangular (to Y-shaped), the first floor hexagonal (to Y-shaped), the second Upper floor of the Kuboktaeders formed by a hexagon and the third floor as the first hexagonal (to Y-shaped) and the roof as well as the ground floor is triangular (to Y-shaped). The shapes vary depending on how many patio elements, dormers or façade parts are attached to the cuboctahedron. Through the dormers and the facade elements vertical or outwardly inclined window surfaces and wall sections can be provided, which allow better use of the building as a residential and office building. It is also possible to assemble structures with three beams crossing each other at right angles, each of 3 to 5 cuboctahedra, one cuboctahedron each being arranged in the center of the building. By combining several individual bodies, larger complexes can be put together. For larger complexes, interior walls can also be integrated into the space frame. It is also envisaged to provide straight and right-angled inner walls which do not follow the course of the struts of the space frame.
Bei den verwendeten Flächenmodulen handelt es sich um Elemente mit mindestens 3 Kanten, wobei an jeder Kante ein Verbindungselement bzw. ein Befestigungselement vorgesehen ist, um das Flächenmodul an einer Tragstruktur zu befestigen. Die Tragstruktur kann so errichtet werden, dass die Zwischenräume zwischen den Streben mit den Flächenmodulen verschlossen werden können.The surface modules used are elements with at least 3 edges, wherein a connecting element or a fastening element is provided on each edge in order to fasten the surface module to a support structure. The support structure can be constructed so that the spaces between the struts can be closed with the surface modules.
Bei den verwendeten Flächenmodulen kann es sich aber auch um Elemente mit 3 Kanten handeln, wobei das Flächenmodul entlang mindestens zweier dieser Kanten jeweils eine Tragstruktur umfasst, und wobei die Tragstruktur an der Kante mit einer Verbindungsvorrichtung zur Verbindung mit einem weiteren Flächenmodul versehen ist. Die vorstehende Ausführung ist darauf ausgerichtet ein bestehendes Raumfachwerk durch Flächenelemente in ein Bauwerk zu verwandeln, das mit Böden, Decken und Wänden ausgestattet ist. Die vorliegende Ausführung kann auch umfassen, die entsprechenden Module bereits als lastverträgliche Struktur zu nutzen, was es ermöglicht, ein Gebäude ohne ein gesondertes Tragwerk aufzubauen. Dabei können die einzelnen Module an den Kanten direkt miteinander verbunden werden, ohne dass eine Notwendigkeit für ein gesondertes Raumfachwerk vorliegt. Die Flächenmodule können zudem durch Schraub- und Keder-Verbindungen gegeneinander abgedichtet werden. Bei einem Einsatz von Winkel-, X- oder Y-Verbindern können auch unterschiedliche Winkel zwischen den einzelnen Modulen erreicht werden. Es kann ebenfalls vorgesehen sein, die Verbinder mit Adapterleisten zu versehen, um unterschiedliche Montagewinkel der einzelnen Flächenmodule zu gestatten. Die Adapterleisten können ebenfalls dazu dienen, die Verbindungsstellen nach innen und/oder nach außen dichtend abzudecken.However, the surface modules used can also be elements with 3 edges, wherein the surface module along at least two of these edges each comprise a support structure, and wherein the support structure is provided at the edge with a connection device for connection to another surface module. The above design is designed to transform an existing space frame by surface elements into a building that is equipped with floors, ceilings and walls. The present embodiment may also include using the corresponding modules already as a load-compatible structure, which makes it possible to build a building without a separate structure. The individual modules can be connected directly to each other at the edges, without the need for a separate space frame. The surface modules can also be sealed against each other by screw and Keder connections. When using angle, X or Y connectors also different angles between the individual modules can be achieved. It may also be provided to provide the connectors with adapter strips to allow different mounting angles of the individual surface modules. The adapter strips can also serve to cover the joints inwardly and / or outwardly sealing.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Flächenmodul mindestens an einer Kante eine Schnittstelle für Strom-, Antennen-, Daten-, Wasser-, Abwasser-, Erdung-, Kühl/Heizfluid-, Kabel- und/oder Luft-Leitungen. Dadurch können die Module bereits mit vorinstallierten Leitungen hergestellt werden, die bei der Montage entweder einfach oder sogar automatisch miteinander verbunden werden können. Dadurch kann beispielweise die gesamte Daten- und Elektroinstallation für das Bauwerk vorinstalliert werden. Die Schnittstellen sind dabei bevorzugt so ausgeführt, dass die Schnittstellen immer an den gleichen Stellen angeordnet sind, sodass bei der Verbindung zweier Module die entsprechenden Anschlüsse immer an der gleichen Stelle liegen, sodass eine Verbindung immer möglich ist. Es kann ebenfalls vorgesehen sein, Kabelkanäle bzw. Kabelleitungen vorzusehen, die von den Bewohnern später mit einer entsprechenden Verdrahtung oder mit entsprechenden Leitungen gefüllt werden können.In an exemplary embodiment, the surface module includes an interface for at least one edge for power, antenna, data, water, sewage, grounding, cooling / Heizfluid-, cable and / or air lines. As a result, the modules can already be made with pre-installed cables, which can be easily or even automatically connected to each other during assembly. As a result, for example, the entire data and electrical installation for the building can be pre-installed. The interfaces are preferably designed so that the interfaces are always arranged in the same places, so that when connecting two modules, the corresponding connections are always in the same place, so that a connection is always possible. It can also be provided to provide cable ducts or cable lines that can be filled by the residents later with a corresponding wiring or with appropriate lines.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Flächenmodule quadratisch, rechteckig, bevorzugt mit einem Seitenverhältnis von 2:1 oder bilden Dreiecke, die bevorzugt gleichschenklig oder rechtwinklig sind, oder bilden gleichschenklige Fünfecke oder gleichschenklige Sechsecke. Diese Formen gestatten es die Platonischen Körper, abgestumpfte Platonische Körper und die Johnson-Körper aus den Flächenmodulen aufzubauen. Je nach Abmessungen der Flächenmodule können dabei die unterschiedlichsten Bauwerke errichtet werden. Die Flächenmodule sind bevorzugt trigonal, tetragonal pentagonal oder hexagonal ausgeführt.According to another embodiment of the present invention, the surface modules are square, rectangular, preferably with an aspect ratio of 2: 1 or form triangles, which are preferably isosceles or rectangular, or form isosceles pentagons or isosceles hexagons. These shapes allow the Platonic bodies to construct blunted Platonic solids and the Johnson bodies from the surface modules. Depending on the dimensions of the surface modules can be built a variety of structures. The surface modules are preferably carried out trigonal, tetragonal pentagonal or hexagonal.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Flächenmoduls weist dieses eine Kantenlange von mindestens 3 m und 4,50 m, bevorzugt zwischen 3,10 m und 3,90 m und weiter bevorzugt zwischen 3,40 m und 3,60 m oder ein ganzzahliges Vielfaches davon, bevorzugt zwischen 6 m und 9 m, weiter bevorzugt zwischen 6,60 und 8,40 m und weiter bevorzugt zwischen 7,20 m und 7,80 m auf. Die Abmessungen beziehen sich bei Flächenmodulen die nicht trigonal, tetragonal, pentagonal oder hexagonal sind jeweils auf die längste Kante, bzw. die Kante(n) die an einer Kante eines trigonalen, tetragonalen, pentagonalen oder hexagonalen Flächenelement angebracht werden soll. Die kleinen Abmessungen dienen dazu kleinere Gebäude mit lediglich einem Stockwerk aufzubauen, während die größeren Abmessungen auf mehrgeschossige Gebäude ausgerichtet sind die mindestens einen Zwischengeschoss bzw. eine Zwischendecke umfassen. Ein Kuboktaeder mit vier Geschossen und einer Gesamthöhe von ca. 11 m weist dabei eine Kantenlänge von 7,8 m bei den einzelnen Quadraten und gleichseitigen Dreiecken auf, aus denen sich der Kuboktaeder zusammensetzt. Die gleichen Abmessungen weisen beispielsweise auch Disheptaeder auf. Es ist weiterhin vorgesehen, bei verlängerten Strukturen Flächenmodule mit einer Kantenlänge eines gradzahligen bzw. ganzzahligen Vielfachen von 2,75 m zu verwenden, wenn beispielweise ein Kuboktaeder oder ein Disheptaeder um ein, zwei oder mehrere Geschosse verlängert bzw, erhöht werden soll.In a further exemplary embodiment of the surface module, this has an edge length of at least 3 m and 4.50 m, preferably between 3.10 m and 3.90 m, and more preferably between 3.40 m and 3.60 m, or an integer multiple thereof , preferably between 6 m and 9 m, more preferably between 6.60 and 8.40 m and more preferably between 7.20 m and 7.80 m. The dimensions refer to surface modules which are non-trigonal, tetragonal, pentagonal or hexagonal respectively on the longest edge, or the edge (s) to be attached to an edge of a trigonal, tetragonal, pentagonal or hexagonal surface element. The small dimensions are used to build smaller buildings with only one floor, while the larger dimensions are aligned on multi-storey buildings that include at least one mezzanine or a false ceiling. A cubo-octahedron with four storeys and a total height of approx. 11 m has an edge length of 7.8 m at the individual squares and equilateral triangles that make up the cuboctahedron. The same dimensions also include, for example, disheptahedra. It is further envisaged to use in extended structures surface modules with an edge length of even or integer multiples of 2.75 m, for example, if a cuboctahedron or a disheptahedron by one, two or more floors to be extended or increased.
In einer zusätzlichen beispielhaften Ausführung umfasst das Flächenmodul Verbindungsvorrichtungen zur Verbindung mit einem weiteren Flächenmodul, wobei die Verbindungsvorrichtungen parallel zu mindestens einer Seitenkante des Flächenmoduls verlaufen. Bevorzugt verläuft dabei die Befestigung bevorzugt in der Mitte einer Höhe des Flächenmoduls oder zwischen den Mitten zweier gleicher Kanten des Flächenmoduls. die Verbindungsvorrichtungen dienen dazu Zwischenböden an den Flächenmodulen zu befestigen. Dadurch können bei größeren Flächenmodulen Zwischendecken befestigt werden. Es kann weiterhin vorgesehen sein die Zwischendecken an den Ecken mit Befestigungen für ein Raumfachwerk zu versehen.In an additional exemplary embodiment, the surface module comprises connection devices for connection to a further surface module, wherein the connection devices extend parallel to at least one side edge of the surface module. Preferably, the attachment preferably extends in the middle of a height of the surface module or between the centers of two equal edges of the surface module. the connecting devices are used to attach intermediate floors to the surface modules. As a result, for larger surface modules false ceilings can be fixed. It can also be provided to provide the false ceiling at the corners with fasteners for a space framework.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Flächenmodul umfasst es, einen Bodenbelag auf mindestens einer Seite des Flächenmoduls, ein Fassadenmaterial auf Mindestens einer Seite des Flächenmoduls, ein Fenster, ein Solarmodul auf einer Seite des Flächenmoduls, mindestens eine Regenrinne und oder ein Fallrohr, eine Regenwasser-Auffangvorrichtung, eine Belüftungsvorrichtung, eine Pflanzfläche und/oder ein Terrassenelement, eine Beleuchtungseinrichtung auf Mindestens einer Seite des Flächenmoduls. Es sind ebenfalls mehrere Kombinationen denkbar, wobei ein Fassadenmaterial wie ein Verputz mit Fenstern und einer Belüftungseinrichtung kombiniert werden kann. Wahlweise kann das Flächenmodul ebenfalls in Großtafelbauweise oder als Solar-Waben-Konstruktion ausgeführt sein. Es sind auch Böden oder Deckenelemente vorgesehen, die auf einer Seite einen Bodenbelag und auf einer anderen Seite ein Decken/Dachmaterial und Beleuchtungselemente umfassen. Die Flächenmodule können zudem mit Isoliermaterialien versehen sein.In a further exemplary embodiment of the surface module, it comprises a floor covering on at least one side of the surface module, a facade material on at least one side of the surface module, a window, a solar module on one side of the surface module, at least one gutter and / or a downpipe, a rainwater Collecting device, a ventilation device, a planting surface and / or a terrace element, a lighting device on at least one side of the surface module. There are also several combinations conceivable, with a facade material such as a plaster can be combined with windows and a ventilation device. Optionally, the surface module can also be designed in Großtafelbauweise or as solar honeycomb construction. There are also floors or ceiling elements provided, which include on one side a floor covering and on another side a ceiling / roofing material and lighting elements. The surface modules can also be provided with insulating materials.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind die Flächenmodule teil- und/oder faltbar. Bei einer Kantenlänge von z. B. etwa 6,8 m ist an einen Transport eines trigonales Flächenmoduls per LKW nicht mehr zu denken. Um einen Transport per LKW zu ermöglichen, muss zumindest eine Höhenabmessung eines Flächenmoduls deutlich unter 4 m abgesenkt werden, um einen Straßentransport der Flächenmodule beispielsweise per Tieflader zu ermöglichen. Dazu kann ein Quadrat mit 6,8 m Kantenlänge in zwei gleich große Rechtecke von etwa 3,4 m mal 6,8 m geteilt werden, dessen Transport per LKW oder Zwischenfahrtieflader ohne weiteres möglich ist. Hier kann eine einfache Verbindungsvorrichtung gewählt werden, da die Belastungen dieser Verbindungen geringer ist als entlang der Kanten. Weiterhin kann eventuell auf eine gesonderte Tragstruktur verzichtet werden, wenn beispielsweise ein Bodenelement am außen umlaufenden Volumenfachwerk befestigt ist. Die Verbindungselemente können auch nur eine gerade Verbindung zwischen zwei zusammengehörigen Teilen eines Flächenmoduls ermöglichen, da es hier nicht notwendig ist, unterschiedliche Winkel abzudecken.In a further exemplary embodiment, the surface modules are partially and / or foldable. At an edge length of z. B. about 6.8 m is not to think about a transport of a trigonales area module by truck. In order to enable transport by truck, at least one height dimension of an area module must be lowered well below 4 m in order to enable a road transport of the surface modules, for example by low-loader. This can be a square with 6.8 m edge length divided into two equal-sized rectangles of about 3.4 m by 6.8 m, its transport by truck or Zwischenfahrtieflader is readily possible. Here, a simple connection device can be chosen, since the load on these connections is less than along the edges. Furthermore, it may be possible to dispense with a separate support structure, for example, if a bottom element is attached to the outer circumferential volume framework. The connecting elements can also allow only a straight connection between two associated parts of a surface module, since it is not necessary here to cover different angles.
Bevorzugt ist es möglich, aus gleichartigen Flächenmodulen verschiedene tetraedrische einen oktaedrische oder ikosaedrische Gebäude zu erstellen ohne dafür spezielle Module zu benötigen.Preferably, it is possible to create different octahedral or icosahedral buildings from similar surface modules without the need for special modules.
In den Figuren werden verschiedene Ansichten von erfindungsgemäßen Ausführungsformen dargestellt.In the figures, various views of embodiments of the invention are shown.
In
In den
Im Folgenden werden die schematischen Figuren anhand von beispielhaften Ausführungsformen im Detail erläutert.The schematic figures will be explained in detail below on the basis of exemplary embodiments.
In
Der Körper J18 setzt sich aus einer Dreieckskuppel und einem Sechseckprisma zusammengesetzt.The body J18 is composed of a triangular dome and a hexagonal prism.
Alle Gebäude der
In den
Das zweite Obergeschoss in
Das dritte Obergeschoss in
Die Wohnungen der
Die möglichen Grundrisse lassen sich noch erweitern. Durch die schrägen Wände können relativ einfach Feuerrutschen anstelle von Feuertreppen an den Häusern angebracht werden.The possible floor plans can be extended. The sloping walls make it relatively easy to install fire slides instead of fire stairs on the houses.
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DE201520000476 DE202015000476U1 (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Polyhedron structure made of polygonal modules |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016014456B3 (en) * | 2016-12-05 | 2018-01-25 | Christian Brinkmann | STICKABLE BUILDING BLOCKS IN THE FORM OF POLYEDERS |
AT15749U1 (en) * | 2015-04-09 | 2018-05-15 | Pfanner Schutzbekleidung Gmbh | System for overbuilding a highway or the like |
WO2021244042A1 (en) * | 2020-06-02 | 2021-12-09 | 广东施泰宝医疗科技有限公司 | Tetrakaidecahedron-based porous osteoinduction structure |
DE102021108728A1 (en) | 2021-04-08 | 2022-10-13 | Steelworks Gmbh & Co. Kg | three-dimensional object |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20150416 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |