JP2016532030A - モジュール式建物システム - Google Patents

Abstract

住空間を作るために、鉄筋コンクリート製のプレハブ式構成部品の連結部または積み重ね部を水平方向または鉛直方向に備えるモジュール式建物システムであって、同様に、前記構成部品間に接続部（２００）を備え、構成部品が、鉄筋コンクリート製の閉鎖フレーム（２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２’）、鉄筋コンクリート製のアーチ形天井（３４）、および鉄筋コンクリート製の箱形構造から選択される接続部を備え、鉄筋コンクリート製のプレハブ式構成部品が、主となる鉄筋コンクリート製のプレハブ式土木工事に組み込まれる。【選択図】図１

Description

本発明は、モジュール式建物システム（ｍｏｄｕｌａｒ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）に関し、この場合の建物とは、住宅用から行政または産業上の用途まで利用範囲の広い住戸型の建造物を指すと理解される。

本発明の技術分野は、建築分野に関し、より具体的には、工業化建築の理念に基づくモジュール式の空間の建築に関する。

幅広い建設の分野には、最も広く用いられている従来の建設工法があり、その工事は、すべて現場で行われ、様々な素材、労力、エネルギー、建築技術などを用い、大量の廃棄物を生ずる。

別のシステムとしては、工場製住宅（ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ ｈｏｍｅ）のシステムがある。このタイプの住宅は、最終的な組み立てを除いて、ほぼすべての空間が工場で製造されることを特徴としている。この設計および計画では同じものを大量に生産することが可能であるが、通常、小空間に限られる。新しい設計を採用するためには、工場で新しい施工計画を採用しなければならない点で、このシステムの設計は柔軟性を欠く。

もう一つのシステムは、先の２つの中間に位置付けられるプレハブであり、建物の主要部分は、工場で製造され、その後、建物の残りの部分へと現場で組み込まれることを特徴としている。プレハブは、産業用および農業用のユニットの建設用として大いに普及している。プレハブシステムの寸法および構成部品は、モジュール式モデルを対象としていない。

スペイン国特許第２１５９２１２（Ｂ１）号、スペイン国特許第２０９４１７９号、スペイン国特許出願公開第２２６４３９１（Ａ１）号などが、包囲空間の建設のためのモジュール式構造を提案している。

本発明の技術的、構造的および構成要素の特性に似た特性を持つ鉄筋コンクリートプレハブ建造物に基づくモジュール式建築モデルは、出願人が知る限り他に存在しない。

本発明のモジュール式建物システムによれば、住空間（住宅用、行政、産業）の建設において設計、サイズおよびロバスト性の自由度が得られ、建設、素材、労働時間およびエネルギーなどの著しい削減によって建築コストを極めて低くすることができ、事実上廃棄物を出さず、また建物の保守管理を必要としないために、頑丈な、環境に優しい建物が実現される。さらに、建物を埋設してもよく、約１８〜２１℃となる内部の微気候のおかげで、暖房および冷房の形態での不必要なエネルギー消費を回避することができ、エネルギー消費に由来する二酸化炭素排出を回避することができることから、極めて経済的かつ環境に溶け込む持続可能な建物となる。

さらに、プロジェクトは、極めて短期間で完了する。

本発明のシステムによれば、建物の空間の設計および寸法の自由度が高い建物を作ることができ、また、新しい空間を作ったり、既存の空間を拡大したりといった、後の空間の拡大が低コストで可能になる。建設工事は不要であり、建物の美観を変えてしまうこともない。

本発明によれば、本システムは、住空間を作るために、鉄筋コンクリート製のプレハブ式構成部品の簡便な連結部および／または積み重ね部を水平方向および鉛直方向に備えるシステムであって、同様に、プレハブ式構成部品間に接続部を備え、プレハブ式構成部品が、
−鉄筋コンクリート製の閉鎖フレーム、
−鉄筋コンクリート製の開放フレーム、
−鉄筋コンクリート製のアーチ形天井、
−鉄筋コンクリート製の箱形構造
から選択される。

構成部品を組み合わせて配置することによって、プロジェクトのニーズに応じて、これらを水平方向または鉛直方向に接続して−これらを積み重ねて−、複数階建てまたは様々な構成の建物を作ることができる。

本発明のシステムで建物を作る場合、その実施形態として特に好適な形状というものがあるわけではないため、これらの構成部品を自由に組み合わせてよい。設計およびプロジェクト毎にその目的を達成するために最も便利な形が要求される。すなわち、不特定数のこれらの構成部品に関して、各構成部品の寸法だけでなく、水平、鉛直または積み重ねでの取り得る組み合わせである。

最終的な目的地でプロジェクトに従ってスラブ上にフレームを配置すれば、および／または既に設置してあるフレームの上にフレームを載置して連結すれば、構造的に完成された堅牢な建物が得られる。建物の空間に光と通気を与えるために設計された壁は例外であり、これは、最終的な工事完成のための顧客の予算と好みによって決まる。

構成部品またはフレームは、実継ぎを用いて接続してもよく、あるいは平坦な端面どうしを接続する場合には、構成部品を接続するために一緒に配置することによって接続してもよい。フレームは、必要とされる階数に応じて、水平に、鉛直に、または積み重ねて配置してよい。

鉄筋コンクリート製の前述のフレームまたは構成部品は、
−いくつかの異なる形状、すなわち、四角形、矩形、八角形、管状、アーチ形天井などの形状の閉鎖フレームと、
−異なる「Ｕ形」または「Ｌ形」形状、フーチングの有無を問わない箱形構造、あるいは半円形の形状などの開放フレームと、
を備える。

これらのプレハブ建造物の高さ、幅および長さには、０．５メートル×０．５メートルの多種多様な寸法があり、様々なタイプのものが幅広く市販されているし、場合によっては、特定の形態と特定の寸法で新しく作られていることもある。

プレハブ建造物は、元々は土木工事のものであり、改良として、本発明のシステムによって土木工事の用途（海洋構造物、高速道路、鉄道、油圧作業、空港）とは異なる用途を与えたものである。

上に記載したものに加えて、接合したフレーム、アンダーパス、オーバーパス、開放Ｃ形フレームおよび擁壁もまた使用してもよい。一般に、すべてのフレームまたは構成部品は、フーチングを備えていても備えていなくてもよい。

本発明のシステムによって、多くの異なる機能、設計オプションおよびロバスト性構造を有する建物を作ることができる。−例えば、家族、レジャー、スポーツ、ホテルなど用の住居。−ならびに行政の建物、事務所、学校、文化施設など、あるいはその他の用途としては、穀物を貯蔵するサイロ、ワインセラー、養魚場、軍用としては、兵舎、弾薬補給処、武器貯蔵、家畜用など、土木工事の用途からいずれも離れている。

プロジェクトは短期間で完了するが、これは、３つの建設プロセスが縮小される、つまり、基礎、架構および外囲のプロセスは１つに組み合わされるためであり、これにより、費用と工事完了までの期間、そしてプレハブユニットの価格が削減される。

本発明のシステムの一般的な閉鎖フレームを示す図である。 閉鎖フレームを形成するために接続され得る各開放フレームを示す図である。 閉鎖フレームを形成するために接続され得る各開放フレームを示す図である。 本発明のシステムで作られる建物の３つの例を示す図である。 本発明のシステムで作られる建物の３つの例を示す図である。 本発明のシステムで作られる建物の３つの例を示す図である。 それぞれ、本発明のシステムで使用可能なアーチ形天井の構成部品を並べたもの、およびこの同じアーチ形天井を組み立てたものを示す図である。 それぞれ、本発明のシステムで使用可能なアーチ形天井の構成部品を並べたもの、およびこの同じアーチ形天井を組み立てたものを示す図である。 本発明のシステムで作られる建物の別の実施形態を示す図である。 例えばゲーブルを築くために本発明のシステムで使用可能な、土木工事で既に作られたアンダーパスの２つの側部の両側を示す図である。 例えばゲーブルを築くために本発明のシステムで使用可能な、土木工事で既に作られたアンダーパスの２つの側部の両側を示す図である。 本発明のシステムで作られる建物の別の実施形態を示す図である。この場合、既存のアンダーパスがある。 本発明のシステムのプレハブ式部品間において実継ぎではない接続を強化するための接合部を示す詳細図である。 図９の実施形態を示す図である。ここでは、接合部を接続するためのねじ棒を通すための開口部を見ることができる。 通過用または穴を設けるための機能的な開口部を有する、図１の一般的なフレームのそれぞれを示す図である。 通過用または穴を設けるための機能的な開口部を有する、図１の一般的なフレームのそれぞれを示す図である。

図１は、本発明による鉄筋コンクリート製の一般的な閉鎖フレーム（２’）の斜視図であり、その幅、高さおよび奥行きは既に規格化されている数ある市販のもののうちの任意の寸法であってよいし、あるいは特定の寸法で新しく作られるものであってもよい。他方、図２は、開放Ｕ形フレーム（３）の斜視図であり、これは、図３に示す別の相補的なＵ形フレーム（４）で補完され得るものであり、高さ、幅および奥行きは既に規格化されている数ある市販のもののうちの任意の寸法であってよいし、あるいは特定の寸法で新しく作られるものであってもよい。

図４は、これらの構成部品またはフレームを接続、載置および組み合わせることによって構成することができる数あるもののうち、本発明のシステムによる建物（１００）の具体的な構成を示しており、これは、４２平方メートルの住宅構造を形成しており、この住宅構造は、台所−リビングルーム（５０）、寝室（５１）および玄関（５２）を形成する、幅４メートル、高さ３メートルおよび奥行き１．５メートルの５つの第１の閉鎖フレーム（２）と、合わせて浴室（５３）を形成する、幅２メートル、高さ３メートルおよび奥行き１．５メートルの２つの第２の閉鎖フレーム（２ａ）と、各部屋を繋ぐ廊下（５４）を形成する、幅２メートル、高さ３メートルおよび奥行き１．５メートル深さの４つの第３の閉鎖フレーム（２ｂ）とを備え、これらのすべてが対応するスラブ（図示せず）上にある。

図５は、本発明のシステムによる建物（１０１）の別の具体的な構成を示しており、これは、９３平方メートルの建物であり、この建物は、台所（６０）、３部屋の寝室（６１）および玄関（６２）を形成する、幅４メートル、高さ３メートルおよび奥行き１．５メートルの１２の第１の閉鎖フレーム（２）と、合わせて浴室（６３）を形成する、幅２メートル、高さ３メートルおよび奥行き１．５メートルの２つの第２の閉鎖フレーム（２ａ）と、隣接する寝室（６１）の浴室またはウォークインクローゼットを形成する、幅２メートル、高さ３メートルおよび奥行き１．５メートル深さの４つの第４の閉鎖フレーム（２ｃ）とを備える。

図６は、例えば、事務所用の別の具体的な建物構成（１０２）を示しており、これは、５２．２平方メートルの利用可能な空間を各階に有し、さらに２７平方メートルのパティオまたは駐車場を有するが、この建物構成は、１列を重ねた状態で２階建て（７０、７１）である、幅７メートル、高さ２．５メートルおよび奥行き１．５メートルの１０の第５の閉鎖フレーム（２ｄ）と、パティオ（７２）を形成する、幅６メートル、高さ２．５メートルおよび奥行き１．５メートルの３つのＵ形フレーム（３）と、階段吹き抜け（７３）および玄関（７４）となる、幅３メートル、高さ５メートルおよび奥行き１．５メートルの２つの第６の閉鎖フレーム（２ｅ）とを備える。

図７は、アーチ形天井（３４）の一部またはフレームを形成する３つの構成部品（８、９）の斜視図である。

図８は、製作されるアーチ形天井（３４）を作る構成部品（８、９）の取り得る配置を示す斜視図である。この図では、側部（８）にはフーチング（１０）がみられる。フーチングを持たない場合、基礎の上に置いてもよい。この空間は、大きさに応じて多様な使い方のために設計できる。

上に記載したものに加える改良として、図示しないが、接合したフレーム、アンダーパス、オーバーパス、開放Ｃ形フレームおよび擁壁もまた使用してもよい。一般に、すべてのフレームまたは構成部品は、フーチングを備えていても備えていなくてもよい。

図９は、図４の建物（１０２）を修正したものである別の建物（１０３）を示しており、これは、利用可能面積が６０平方メートルの建物であり、この建物は、台所−リビングルーム−ダイニングルーム（９０）、寝室（９１）および玄関を形成する、幅４メートル、高さ３メートルおよび奥行き１．５メートルの５つの第１の閉鎖フレーム（２）と、合わせて各部屋を繋ぐ廊下（９２）を形成する、幅２メートル、高さ３メートルおよび奥行き１．５メートルの５つの第２の閉鎖フレーム（２ａ）と、浴室付き寝室（９３）を形成する、幅３メートル、高さ３メートルおよび奥行き１．５メートル深さの２つの第７の閉鎖フレーム（２ｆ）とを備える。

鉄筋コンクリート製の構成部品の開放面の外囲は、フーチング（１６）を有する、同様に既製の鉄筋コンクリート製のゲーブルで実施することができるが、フーチングなしで配置して、図示していないが、地面の上の基礎スラブに連結することもできる。これらのゲーブルは、土木工事で既に作られたアンダーパスの側部（１２０）によって、これらの構成部品を利用して構成することができる。図１０および図１１にこれらの構成部品を示す。

図１２は、本発明による別の建物構成（１０４）を示しており、側部（１２０）およびまぐさ（１２１）を有する既製の土木工事によるアンダーパス（３３）から作られ、擁壁（１２２）を有する。建物を作る構成部品の多様な寸法に応じて、あらゆる用途向けに生物気候学的に設計された空間を作ることができ、これには、出入り可能な側部または出入りのためのゲーブルを除いて、ロバスト性のおかげで、建物または本発明のシステムによって作られる任意の他の建物を埋設し、地下蔵のような住構造または生物気候学的に設計された空間を達成できる可能性を含んでいる。理屈の上では、建物を埋設する必要はなく、地上に置いたままであってもよく、他のタイプの断熱材を設けてもよいし、あるいは屋根さえ設けてもよい。

構成部品間の接続部（２００）は、実継ぎにより接続してもよく、あるいは平坦な端面どうしを接続する場合には、構成部品を一緒に配置することによって接続してもよい。構成部品は、それぞれの設計における所定の場所に運ばれ、プロジェクトで規定されたとおりに配置され、建物に接続される。

構成部品間の接続部（２００）を強化するために、本発明は、接合部（２０１）を備える。これらの接合部は、様々な形態で実施することができ、例えば、接続する構成部品の開口部（２０２）を貫通するねじ棒（２０６）と、対応するナット（２０４）と相互作用する支持プレート（２０３）とによって実施することができる（図１３の拡大部分を参照）。図１４に図９の建物が示され、ゲーブル、または覆い（図示せず）を接続するためのねじ棒（図示せず）を通すための開口部（２０２）を示している。

加えて、本発明のシステムでは、鉄筋コンクリート製のプレハブ式構成部品は、製造段階で開口部（３００）を組み込むことができるようになっており、開口部（３００）は、内部の貫通孔、窓、天窓などを画定する働きをし得る。これらの開口部（３００）は、鉄筋コンクリート製のプレハブ式構成部品の形状で設計され、多くの様々な形状および諸ケースに応じた必要な寸法を有し得る。図１５および図１６は、様々な位置に開口部（３００）を有する、図１の一般的な閉鎖フレーム（２’）の実施形態を示している。

Claims (17)

1. 住空間を作るために、鉄筋コンクリート製のプレハブ式構成部品の連結部または積み重ね部を水平方向または鉛直方向に備えるモジュール式建物システムであって、
   前記構成部品間に接続部（２００）を同様に備え、
   前記構成部品が、
   鉄筋コンクリート製の閉鎖フレーム（２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２’）、
   鉄筋コンクリート製の開放フレーム、
   鉄筋コンクリート製のアーチ形天井（３４）、および／または
   鉄筋コンクリート製の箱形構造
   から選択され、
   前記鉄筋コンクリート製の構成部品が、スラブ上に配置されて建てられ、
   前記鉄筋コンクリート製のプレハブ式構成部品を接続したのちに作られる前記建物の空間に光および換気を提供するように設計された壁を備えることを特徴とする、
   モジュール式建物システム。
2. 前記鉄筋コンクリート製の閉鎖フレーム（２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、）が、
   四角形のフレーム、
   矩形のフレーム、
   八角形のフレーム、
   管状のフレーム
   から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のモジュール式建物システム。
3. 前記鉄筋コンクリート製の開放フレームが、
   Ｕ形フレーム、
   Ｌ形フレーム、
   半円形フレーム
   から選択されることを特徴とする、請求項１または２に記載のモジュール式建物システム。
4. 前記鉄筋コンクリート製のプレハブ式構成部品が、フーチング（１０、１６）を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモジュール式建物システム。
5. 前記接続部（２００）が、実継ぎの場合には実継ぎによる接続部を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモジュール式建物システム。
6. 前記接続部（２００）が、平坦な端面どうしを接続する場合には、構成部品を一緒に配置することによる接続部を備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のモジュール式建物システム。
7. 前記鉄筋コンクリート製のプレハブ式構成部品が、
   接合したフレーム、
   アンダーパス（３３）、
   オーバーパス（３３）、
   開放Ｃ形フレーム、
   擁壁（１２２）
   から選択されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のモジュール式建物システム。
8. 前記鉄筋コンクリート製の構成部品の開放面が、フーチング（１６）を有する、既製の鉄筋コンクリート製のゲーブルで実施されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のモジュール式建物システム。
9. 前記フレームの開放面が、フーチングなしで、基礎スラブに連結された、既製の鉄筋コンクリート製のゲーブルで実施されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のモジュール式建物システム。
10. 前記ゲーブルが、土木工事で既に作られたアンダーパス（３３）の側部（１２０）を備えることを特徴とする、請求項８または９に記載のモジュール式建物システム。
11. 前記接続部（２００）が、接合部（２０１）を備えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のモジュール式建物システム。
12. 前記接合部（２０１）が、対応するナット（２０４）と相互作用する支持プレート（２０３）と共に、前記鉄筋コンクリート製の構成部品の開口部（２０２）を貫通するねじ棒（２０６）を備えることを特徴とする、請求項１１に記載のモジュール式建物システム。
13. 前記鉄筋コンクリート製のプレハブ式構成部品が、穴を画定するための開口部（３００）を組み込むことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のモジュール式建物システム。
14. 前記鉄筋コンクリート製のプレハブ式構成部品が、土木工事で作られた鉄筋コンクリート製の大型のプレハブ建造物を備えることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のモジュール式建物システム。
15. 前記建設された建物（１００、１０１、１０２、１０３、１０４）が、埋設されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のモジュール式建物システム。
16. 前記建設された建物（１００、１０１、１０２、１０３、１０４）が、地上にあることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のモジュール式建物システム。
17. 前記地上に建設された建物（１００、１０１、１０２、１０３、１０４）が、断熱材を備えることを特徴とする、請求項１６に記載のモジュール式建物システム。
    
    

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