NO344266B1 - Modulært system for oppføring av hus - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en takmodul for bruk i et modulært system for oppføring av en bygningskonstruksjon, og et modulært system av hovedsakelig tremateriale for oppføring av en bygningskonstruksjon, slik det framgår av den innledende del av henholdsvis patentkrav 1 og 2.

Bakgrunn

Det finnes i dag ulike former for prefabrikkerte hus med hele veggmoduler, gulvmoduler, takelement osv. Prefabrikkerte bygningskonstruksjoner tillater oppføring av bygninger i løpet av kortere tid og til en lavere kostnad enn med tradisjonelle konstruksjonsmetoder. Kjente systemer krever imidlertid i stor grad bruk av maskiner under oppføring. Det er også behov for et byggesystem som kan reise boliger med et sunt inneklima.

DE 9419703 U beskriver en veggmodul i et modulært system for oppføring av en bygningskonstruksjon, slik som bolighus eller hytte. Systemet omfatter veggmoduler i tre som kan kobles sammen for å reise vegger. Modulene stabiliseres med hjelp av not og fjær.

FR 2855540 beskriver en stavmodul av tre med kvadratisk tverrsnitt som tjener som hjørne i en bygningskonstruksjon. Stavmodulen er formet med et første og andre uttak for mottak av en første og andre veggmodul.

US 2,453,918 beskriver en skjøt for sammenføyning av komplementære langstrakte seksjoner av et byggeelement. Skjøten oppviser kileformede uttak og komplementært formede framspring.

GB 2182960 beskriver en takseksjon som omfatter to innbyrdes distanserte bjelkeelementer av tremateriale med et mellomliggende lag med termisk isolerende materiale. Den nedre enden av takbjelken oppviser en kile som griper inn med en veggplate.

EP 0880625 beskriver en svalehaleskjøt mellom ved en stavmodul og tilgrensende veggmoduler. Stavmodulen er forsynt med kileformede uttak for mottak av komplementært formede framspring på respektive veggmoduler.

JP H10273935 beskriver en svalehaleskjøt forsterket med skruer.

Formål

Et formål med oppfinnelsen er å anvise et modulært byggesystem for oppføring av hus som gjør det mulig å oppføre en bygningskonstruksjon med bruk av svært lite verktøy og maskinell hjelp. Et annet formål er å anvise slikt system som gjør det mulig å produsere moduler med lav kostnad og oppføre en konstruksjon i løpet av kort tid. Nok et formål med oppfinnelsen er å anvise et modulært byggesystem som kan benyttes til å oppføre en bolig med sunt inneklima.

Oppfinnelsen

Disse formålene oppnås med en takmodul for bruk i et modulært system for oppføring av en bygningskonstruksjon, og et modulært system av hovedsakelig tremateriale for oppføring av en bygningskonstruksjon, slik det framgår av den karakteriserende del av henholdsvis patentkrav 1 og 2.

Oppfinnelsen er basert på den grunntanke at en bygningskonstruksjon kan reises på kort tid og med enkle hjelpemidler med hjelp av langstrakte hule veggmoduler, fortrinnsvis fylt med isolasjonsmateriale av naturlig finfordelt tremateriale, og med toppflate og bunnflate forsynt med not og fjær, hvor et antall veggmoduler er stablet oppå hverandre og er låst fast til hverandre med nevnte not- og fjærarrangement og med bolter eller skruer ført gjennom flatene og not- og fjærarrangementet ved tilgrensende veggmoduler.

Oppfinnelsen anviser videre en stavmodul i det modulære systemet, som er arrangert for å danne et hjørne i en bygningskonstruksjon og binde sammen to vegger med vertikalt stablede langstrakte veggmoduler. En kobling mellom stavmodulen og et sett ved veggmoduler i en vegg er etablert med uttak med skråflater formet i endeflater av stavmodulen og veggmodulene, hvor skråflatene ligger tettende an mot hverandre og tjener som mothaker som hindrer at tilgrensende moduler kan beveges ut av inngrep låst med boltene eller skruene. Stavmodulen er låst fast til den respektive veggmodul med bolter eller skruer som rager inn i stavmodulen og endeflaten av en veggmodul, gjennom de respektive skråflatene. Et innvendig hjørne er med fordel forsterket med et vinkeljern eller liknende. Arrangementet med not og fjær samt skråflatene som tjener som mothaker, samt bolteinnfestingen sikrer en solid sammenføyning mellom tilgrensende vegger uten behov for ytterligere festemidler.

Et gulv er framskaffet med kvadratiske eller kuboide gulvmoduler, som fortrinnsvis også er hule og fylt med isolasjonsmateriale av finfordelt tremateriale. I én utførelsesform er endeflatene forsynt med et not- og fjærarangement. I en foretrukket utførelsesform er endeflater av gulvmodulene på tilsvarende måte som veggmodulene forsynt med uttak med skråflater, som danner en mothake som hindrer innbyrdes bevegelse ut av inngrep etablert med et antall bolter eller skruer ført gjennom endeflatene av tilgrensende gulvmoduler, ført gjennom skråflatene i uttak ved tilgrensende gulvmoduler.

Et tak er framskaffet av en rekke takstolhalvdeler, heretter betegnet som takstolmoduler, en eller flere takåsmoduler, og en veggdragermodul. Disse modulene er koblet sammen på en tilsvarende måte som modulene beskrevet foran.

Alle modulene er formet av tremateriale, slik som sammenkoblede kompakte tre-komponenter og limtre, hvor veggmodulene, stavmodulene og gulvmodulene fortrinnsvis er hule og forsynt med isolasjonsmateriale, særlig i form av finfordelt naturlig tremateriale, slik som flis eller spon, eller med tørket finfordelt torvmateriale.

Figurer

Oppfinnelsen er i det etterfølgende beskrevet i nærmere detalj med henvisning til figurer, der Fig.1 viser to veggmoduler og en stavmodul oppstilt ved veggmodulene,

Fig.2 viser to stablede veggmoduler under sammenføyning,

Fig. 3 viser veggmoduler sammenføyd til en stavmodul, samt en gulvmodul og en gulvdragermodul i oppblåst visning,

Fig. 4 viser nedre del av en veggmodul med vindu for montering inntil en stavmodul og en gulvdragermodul og en gulvmodul,

Fig.5 er en figur tilsvarende figur 4 men sett ovenfra under sammenføyning,

Fig. 6 viser et takelement satt sammen av flere delmoduler under montering på toppen av veggmoduler, sett nedenfra.

Fig.7 viser sammensatte veggmoduler med et dørutsnitt under påføring av veggplater, Fig. 8 viser et horisontalt tverrsnitt gjennom en stavmodul under sammenføyning med to tilgrensende veggmoduler,

Fig.9 viser et vertikalt tverrsnitt gjennom takmoduler under sammenføyning med en drager, Fig.10 viser et vertikalt tverrsnitt gjennom to tilgrensende gulvmoduler,

Fig. 11 viser et vertikalt tverrsnitt gjennom en sammenføyning mellom en takmodul og en veggdragermodul, og

Fig.12 viser et tverrsnitt gjennom to veggmoduler under sammenføyning med hverandre.

Detaljert beskrivelse

Nå med henvisning til figur 1, er det illustrert to veggmoduler 100 arrangert over hverandre for montering, og en stavmodul 200 oppstilt ved veggmodulene 100 for montering. Hver veggmodul er formet som en langstrakt kasse met et hult indre og med en endevegg 101, en toppvegg 102, en bunnvegg 103 og en yttervegg 109. Bunnveggen 103 og toppveggen 102 er forsterket med et antall avstiverorgan 104 ragende mellom bunnveggen 103 og toppveggen 102 og fordelt i en innbyrdes avstand langs lengdeutstrekningen av veggmodulen 100. En indre vegg er ikke vist i figur 1 av illustrative hensyn.

Toppveggens 102 overside er forsynt med en første fjær 105a og andre fjær 105b som rager langs veggmodulens 100 lengdeutstrekning. Videre er bunnveggens 103 underside forsynt med en første not 106a og en andre not 106b. Notens posisjon og lengdeutstrekning motsvarer posisjonen og lengdeutstrekningen for en respektiv fjær på en tilgrensende underliggende veggmodul 100 i montert tilstand. Not- og fjær-arrangementet tjener på kjent vis til å låse tilgrensende veggmoduler 100 mot bevegelse på tvers av deres lengdeutstrekning.

I en foretrukket utførelse er undersiden av veggmodulen 100 forsynt med en avfaset kant 108’’ ved ytterveggen 109, og oversiden av veggmodulen 100 er forsynt med en tilsvarende avfaset kant 108’ som sammen danner en dryppnese mellom tilgrensende veggmoduler 100 (se særlig figur 12).

Nå med henvisning særlig til figur 2, er det illustrert to veggmoduler 100 føyd sammen og klar til å monteres med låsebolter, særlig låseskruer 600 for å hindre separasjon av tilgrensende veggmoduler 100 samt bevegelse langs deres lengdeutstrekning. Veggmodulene 100 er her illustrert med en innervegg 107 (som i figur 1 var utelatt for å vise det indre av veggmodulen), særlig trefiberplater. Det indre hulrommet i hver veggmodul er fylt med et isolasjonsmateriale, særlig naturlig isolasjonsmateriale, slik som tørket torv, finfordelt treflis. Naturlig isolasjonsmateriale er gunstig med hensyn til allergi og muliggjør dessuten utnyttelse av en større del av råmaterialet. Veggmodulene låses sammen med et antall bolter 600 ført gjennom hull 114 som rager gjennom de tilgrensende veggmodulene 100.

Nå med henvisning særlig til figur 3, er det illustrert fire veggmoduler, der to veggmoduler utgjør en første veggseksjon 100’ og de to andre veggmodulene utgjør en andre veggseksjon 100’’. Den første 100’ og andre veggseksjonen 100’’ er koblet sammen med en stavmodul 200. Stavmodulen 200 er en fortrinnsvis hul langstrakt firkantet trekonstruksjon med midler for sammenføyning av veggmoduler. Dette er beskrevet nærmere nedenfor. Figuren viser også en gulvmodul 400 med en første fjær 405a og en andre fjær 405b samt en første og andre not (som kan skimtes i figur 3) som i en første utførelsesform tjener til innbyrdes låsing av tilgrensende gulvmoduler på tilsvarende måte som beskrevet for veggmodulene 100 foran. En gulvdragermodul er illustrert ved 300 og oppviser første fjær 305a og andre not 305b som samsvarer med første og andre not ved en gulvmodul 400.

I figur 4 er det vist en nedre del av en veggmodul 100 med vindu for montering inntil en stavmodul 200 og en gulvdragermodul 300 og en gulvmodul 400. Figur 5 er en figur tilsvarende figur 4, men viser seksjonen ovenfra under sammenføyning.

Figur 6 viser et tak sett nedenfra, satt sammen av flere inntilliggende takstolmoduler 501 hvilende på veggdragermoduler 700 og på en takåsmodul 502. En første takstolmodul 501a og en andre takstolmodul 501b er ved sin øvre ende montert til takåsmodulen 502, og er ved sin respektive nedre ende anbrakt hvilende på henholdsvis en første veggdragermodul 700a og en andre veggdragermodul 700b, som igjen hviler på en øverste veggmodul 100 i en vegg. Et eksempel på en sammenføyning mellom takstolmodulene 501a og 501b er illustrert i figur 9, der det i en øvre vertikal endeflate av hver takstolmodul er formet et uttak 510 som i sin øvre ende er formet ned en avfaset kant eller skråkant/skråflate 511 som rager nedover i retning mot endeflaten av takstolmodulen 501. En øvre ende av taksmodulen 502 er formet med en V-formet øvre overflate som er formtilpasset med den avfasede kanten ved de sammenføyde takstolmodulene 501a og 501b, hvorved bredden av takstolmodulen 502 tilsvarer mellomrommet mellom uttakene 510 i to tilstøtende takstolmoduler 501a og 501b. I likhet med eksempelvis veggmodulene, er takstolmodulene 501a og 501b forbundet med takåsmodulen 502 med en låsebolt 600 ført gjennom den respektive takstolmodul 501a og 501b og ned i takåsmodulen 502 gjennom boltehull (ikke vist). En pakning (ikke vist) er fortrinnsvis forsynt ved skråkantene 511 ved den respektive takstolmodul 501a og 501b.

Figur 8 illustrerer et horisontalt tverrsnitt gjennom en oppblåst sammenføyning mellom en stavmodul 200 og to tilgrensende veggmoduler 100. Stavmodulen oppviser en første og andre utside eller yttervegg 201 og 202 som er forenet i et utvendig hjørne 216, og en første og andre innside eller innervegg 203 og 204 som er forenet i et innvendig hjørne 215. Hver innside 203 og 204 er forsynt med et uttak 210 med en første ende som avsluttes i det innvendige hjørnet 215 og en andre ende som avsluttes i en skråkant eller skråflate 211 med en spisskant som avsluttes i retning innover i konstruksjonen, vekk fra yttervegg 109. Med andre ord danner den respektive skråflate 211 en vinkel med en linje L mellom hjørnene 215 og 216 som er mindre enn 22,5 °. Hver yttervegg 201, 202 av stavmodulen 200 er ved sammenføyningen med den respektive veggmodul 100 avsluttet med en vertikalt ragende list 212. Veggmodulene 100 er videre forsynt med et uttak 110 ved sin respektive yttervegg 109, hvor en første ende av uttaket 110 ender ved ytterveggen 109 og en andre ende av uttaket 110 ender i en skråflate eller skråkant 111 med helningsvinkel lik skråkanten 211. En pakning 601 er anbrakt på skråkantene 211 i stavmodulene 200. Uttakene 210 og 110 samt skråkantene 211 og 111 er formet slik at de på en hake-liknende måte danner en tett kontakt mellom stavmodulen 200 og veggmodulene 100 hvorved pakningene 601 ligger tettende an mellom skråflatene 211 og 111. Stavmodulen 200 og veggmodulene 100 er låst fast til hverandre med bolter eller skruer 600 ført gjennom hull 214 som er forsynt fra et indre hjørne av tilgrensende veggmoduler 100 og inn i stavmodulen 200 gjennom de to skråkantene 211, 111. En vinkelmodul 604, særlig et vinkeljern, er med fordel forsynt i det innvendige hjørnet mellom tilgrensende veggmoduler 100, hvor boltene 600 er ført gjennom vinkelmodulen 604 og inn i veggmodulene 100 og stavmodulen 200. Denne koblingen danner en særlig sterk og tett sammenføyning, som dessuten tilbyr en rask og enkel montering av veggmoduler 100 til en stavmodul 200.

Nå med henvisning til figur 10, er det illustrert en oppblåst vertikalt tverrsnitt av en sammenføyning mellom to tilgrensende første og andre gulvmoduler, henholdsvis 400’ og 400’’. En første vertikal endeflate av den første gulvmodulen 400’ er forsynt med et første uttak 410’, som etterlater en horisontal kant 412 ved en øvre ende av den første endeflaten, ved en øvre gulvflate 403. En andre endeflate av den andre tilgrensende gulvmodulen 400’’ er forsynt med et andre vertikalt uttak 410’’ ved den nedre enden av den andre endeflaten. Det første uttaket 410’ er ved sin øvre ende avsluttet ved den horisontale kanten 412 og ved sin nedre ende avsluttet med en første skråkant 411’ med en flate som rager opp og ut fra den første endeflaten av den første gulvmodulen 400’. Det andre uttaket 410’’ er ved sin øvre ende avsluttet med en andre skråkant 411’’ med en tilsvarende helningsvinkel som den første skråkanten 411’. Et øvre kantuttak 413 er formet i den øvre kanten av den andre endeflaten ved den øvre gulvflaten 403, med et tverrsnitt som tilsvarer tverrsnittet av den horisontale kanten 412. I sammenkoblet tilstand ligger flatene 410’ og 410’’, samt skråkantene 411’ og 411’’ og horisontal kant 412 og det øvre kantuttaket 413 tett an mot hverandre, hvorved et tetningsorgan 601 ligger tettende an mot de motstående skråkantene 411’ og 411’’. Gulvmodulene er låst fast til hverandre med låsebolt 600 ført ned i gulvmodulene i hull 414 gjennom horisontal kant 412, pakning 601, skråkanter 411’ og 411’’, og ned i den første veggmodulen 400. Låseboltene 600 er forsynt i et antall langs gulvmodulens lengdeutstrekning. Et antall gulvdragermoduler 300 er forbundet med utsiden av et sett med sammenkoblede gulvmoduler 400 for å danne anlegg for veggmoduler 100. Denne gulvkoblingen tilbyr en fast og sikker sammenføyning av gulvmoduler, som dessuten er svært rask og lettvint å etablere.

Figur 11 viser et eksempel på en sammenføyning mellom en takstolmodul 501, i form av et oppblåst vertikalt tverrsnitt gjennom en takstolmodul 501 og en veggdragermodul 700. Den nedre enden av takstolmodulen 501 oppviser en avskrådd underside i retning nedover ut mot ytterveggen av veggdragermodulen 700. Veggdragermodulen 700 oppviser en avskrådd overflate 702 med en helning tilsvarende undersiden av takstolmodulen 501. En øvre del av veggdragermodulen 700 er forsynt med et uttak 710. En nedre del av undersiden av takstolmodulen 501 er forsynt med et første uttak 510’, og en øvre del av undersiden av takstolmodulen 501 er forsynt med et andre uttak 510’’, for slik å etterlate et framspring 512 med et tverrsnitt som motsvarer tverrsnittet av uttaket 710 i veggdragermodulen 700. En nedre ende av uttaket 710 i veggdragermodulen 700 danner en anleggsflate 711 som i montert tilstand ligger an mot en anleggsflate 511 ved den nedre enden av framspringet 512, hvor et pakningsorgan 601 er anbrakt mellom anleggsflatene 511 og 711.

Takstolmodulen 501 og veggdragermodulen 700 er låst sammen med et antall bolter eller skruer 600 ført gjennom framspringet 512, pakningen 601 og inn i veggdragermodulen 700 gjennom boltehull 714. Veggdragermodulens 700 underside er forbundet med en øverste veggmodul (ikke vist) på en måte tilsvarende sammenkoblingen mellom to overliggende veggmoduler beskrevet umiddelbart nedenfor.

Det henvises nå til figur 12, som viser et tverrsnitt gjennom et oppblåst vertikalt tverrsnitt gjennom en sammenføyning mellom to veggmoduler 100’ og 100’’ stablet oppå hverandre. Som beskrevet i tilknytning til figur 1 foran, er det fortrinnsvis forsynt en dryppnese ved hjelp av skråkantene 108’, 108’’. Fjær 105a og 105b er arrangert for å føres inn i henholdsvis not 106a og 106b. Veggmodulene 100’ og 100’’ låses sammen med en bolt 600 ført gjennom hull 114 i den nedre veggen 103 av øvre veggmodul 100 og fjær 105a og 105b i nedre veggmodul 100’’.

Figur 7 illustrerer et eksempel på en innvendig kledning av innerveggene 107 av veggmodulene 100. En plate 603 er forsynt med stendere 602. Platen 603 er fortrinnsvis prefabrikkert med et areal som tilsvarer veggarealet av et sett med veggmoduler 100 i en gitt vegg og festes til veggen på tradisjonelt vis. Dekkplater 605 festes til stenderne 602.

Fordeler

Det modulære systemet ifølge oppfinnelsen oppviser flere fordeler. Konstruksjonen kan med unntak av pakning 601, bolt 600 og vinkelmodul 604, i sin helhet produseres av naturtre, inkludert isolasjonen opptatt inne i hulrommene i veggmodulene 100. Et hus kan lett konstrueres virtuelt med hjelp av et dataprogram, hvis data kan brukes til automatisert konstruksjon av de påkrevde modulene til et komplett hus, for på denne måten å effektivisere design og produksjon av modulene. Skråkantene ved uttakene og framspringene beskrevet foran sammen med låseboltene sørger for en svært stabil og sterk konstruksjon. Videre vil oppføring av et hus kunne gjennomføres på kort tid med minimalt behov for verktøy. Dessuten vil et hus bestående av hovedsakelig kun naturtre ikke medføre utfordringer med hensyn til allergi for den som oppholder seg i huset. Modulene kan framstilles med lav vekt, slik at de under oppføring av et hus eller liknende kan håndteres manuelt med behov for lite verktøy.

Modifikasjoner

Mens den detaljerte beskrivelsen foran angir moduler med to stykk not og fjær per modul, så er oppfinnelsen ikke begrenset til dette. Systemet kan også settes sammen av moduler med en not og fjær per modul, eller tre eller flere not og fjær per modul. Videre kan boltene 600 være lange skruer av metall, særlig rustfritt stål. Modulene kan være forsynt med dampsperre, kanaler for framføring av strømkabler, datakabler, vann og avløp (ikke vist).

Claims (2)

Patentkrav

1. Takmodul av tremateriale for bruk i et modulært system for oppføring av en bygningskonstruksjon, hvilken takmodul oppviser et antall takstolmoduler (501), en takåsmodul (502) og et antall veggdragermoduler (700), karakterisert ved at en nedre ende av takstolmodulen (501) oppviser en avskrådd underside i retning nedover ut mot sin ytre ende, hvori veggdragermodulen (700) oppviser en avskrådd overflate (702) med en helning tilsvarende undersiden av takstolmodulen (501), hvori en øvre del av veggdragermodulen (700) er forsynt med et uttak (710), en nedre del av undersiden av takstolmodulen (501) er forsynt med et første uttak (510’), og en øvre del av undersiden av takstolmodulen (501) er forsynt med et andre uttak (510’’), for slik å etterlate et framspring (512) med et tverrsnitt som motsvarer tverrsnittet av uttaket (710) i veggdragermodulen (700), hvori en nedre ende av uttaket (710) i veggdragermodulen (700) danner en anleggsflate (711) som i montert tilstand ligger an mot en anleggsflate (511) ved den nedre enden av framspringet (512), og hvori et boltehull (714) er ført gjennom framspringet (512), gjennom anleggsflaten (711) i veggdragermodulen og inn i samme, arrangert til å motta en låsebolt (600).

2. Modulært system av hovedsakelig tremateriale for oppføring av en bygningskonstruksjon, særlig bolighus eller hytte, hvilket system omfatter moduler av tre i form av vegger bestående av sammenkoblede veggelementer, takelement og gulvelement, karakterisert ved en takmodul ifølge krav 1.