Дом
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении малоэтажных строений. Дом содержит установленные на фундаментах внутренние и наружные стены, перекрытия и конструкции, обеспечивающие перемещения с этажа на этаж. Наружные и внутренние стены выполнены в виде колонн и оконных блоков, установленных по трем концентрическим окружностям таким образом, что каждая из этих стен образуется поочередным примыканием колонн и оконных блоков друг к другу. Указанные концентрические окружности выделяют площади таким образом, что на площадях, расположенных между внутренней и средней окружностями, размещены жилые помещения, на площадях, расположенных внутри внутренних окружностей, размещены кухни, ванные и туалеты, а на площадях, расположенных между наружными и средними окружностями, - зимний сад и пандус, размещенные по винтовой линии с шагом по высоте, равным высоте этажа. Полотна пандуса закреплены на балках, расположенных в радиальных направлениях по винтовой линии, имеющей шаг по высоте, равный высоте этажа, при условии, что каждая балка крепится своими концами на колоннах внешней и внутренней окружностей. Изобретение позволяет снизить материалоемкость, а также затраты на энергообеспечение и эксплуатацию сооружения. 4 ил.
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении малоэтажных строений. В настоящее время существует большая потребность в дешевом и скоростном строительстве с обеспечением капитальности, долговечности, хорошей теплоизоляции, пожаро- и сейсмостойкости, комфортности проживания.
Известны здания с использованием монолитного железобетонного каркаса с заполнением стен из высокоэффективного доступного местного материала (см. пат. РФ №2148129, 2109888, кл. E04B). Недостатком известных зданий является высокий удельный вес конструкций, трудоемкость строительства и сезонность, высокая стоимость.
Известны также здания, сооруженные по так называемой технологии «ТИСЭ» (кн. Р.Н. Яковлева. Новые методы строительства, технология «ТИСЭ». М., Аделант 2005 г., стр. 290, стр. 364, стр. 446, рис. 13, 19). Оно содержит установленные на фундаменте наружные многослойные стены, внешний слой которых выложен из сквозных пустотных блоков, монолитный железобетонный пояс, установленный по верху блоков и покрытие. Ближайшим аналогом к заявляемому зданию является полезная модель №67132, (Мкл. E04B 2/02, 2007 г.), содержащая установленные на фундаментах внутренние и наружные стены с монолитным железобетонным поясом по периметру здания, связанным смонтированным внутри стен рядом колонн.
Известен также многоэтажный жилой дом, включающий установленные друг на друга однотипные блоки, каждый из которых выполнен в виде площадки для отдыха и выращивания растений и совокупности размещенных в несколько этажей жилых помещений с обслуживающим их подъемным устройством, и лифты, расположенные за пределами жилых помещений и соединяющие все блоки между собой, отличающийся тем, что площадки выполнены открытыми, вынесены за пределы блоков и засыпаны слоем грунта с возможностью выращивания кустарников и деревьев, причем блоки расположены с образованием жилых секций, а лифты выделены в отдельные секции и размещены между жилыми секциями. 2. Дом по п. 1, отличающийся тем, что подъемное устройство каждого блока выполнено в виде перемещающейся в вертикальном направлении площадки (патент 2052614, Класс(ы) патента: E04H 1/00).
Недостатком устройства этого типа является сложность и дороговизна возведения и эксплуатации, связанная с обеспечением теплофизических характеристик.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является дом Мельникова. Построенный на Арбате в г. Москве, представляющий собой два разновысоких вертикальных цилиндра одинакового диаметра, врезанных друг в друга на треть радиуса, образуя тем самым необычную форму плана в виде цифры «8», ориентированную по направлению «север-юг». Более низкий цилиндр со срезанной по вертикали южной частью завершен плоской крышей с открытой террасой. Возвышающийся над ним задний цилиндр имеет покатую кровлю, понижающуюся от центра здания к его северной части. Преимущество этого сооружения по сравнению с известными состояло в увеличенной экономичности., достигаемой за счет достижения наибольшей площади пола при заданном периметре стен. Так при требуемой площади, например 1600 кв. м, для домов в виде параллелепипеда, куба и цилиндра периметр составит соответственно 200, 160 и 140 м. Наименьший по сравнению с другими периметр позволяет уменьшить не только затраты на материалы и оплату труда, но и уменьшение затрат энергии на обогрев и кондиционирование. В центре срезанной части малого цилиндра находится единственный вход в дом, по сторонам которого расположены два крупных прямоугольных окна. Основную плоскость фасада здания занимает огромное окно-экран, протянувшееся на всю высоту второго этажа.
К недостаткам дома Мельникова относят наличие винтовых лестниц и малоудобной планировки. Длина перекрытий оказывается значительной в связи с тем, что они должны перекрывать пролеты, включающие в себя винтовые лестницы и коридоры. Кроме того, отмечается дороговизна возведения массивных кирпичных стен и дорговизна эксплуатации, вызванной недостаточной величиной термического сопротивления стен.
Технический результат заявляемого решения состоит в снижении затрат на материалы и трудозатрат на сооружение, уменьшении эксплуатационных затрат, связанных с уменьшением энергетических затрат на отопление, а также в увеличении комфорта, заключающемся в простоте доступа в жилье особенно для категорий людей с ограниченной подвижностью, а также в обеспечении возможности обустройства зимнего сада и площадки для отдыха.
Указанный результат достигается тем, что в известном решении, содержащем наружние стены, выполненные в виде вертикального цилиндра, дополнены еще двумя концентрическими этому цилиндру стенами - цилиндрами, образующими в наиболее удаленном от центра кольцевом пространстве зимний сад и пандус для подъема с этажа на этаж, в среднем кольцевом пространстве - жилую зону, а во внутреннем цилиндрическом пространстве - зону, в которой размещаются кухня, ванные и туалеты, при условии, что наружние и внутренние стены выполнены в виде колонн и оконных блоков, установленных таким образом, что каждая из стен образуется поочередным примыканием колонн и оконных блоков друг к другу, а зимний сад и пандус размещены по винтовой линии с шагом по высоте, равным высоте этажа с полотнами пандуса, закрепленными на балках, расположенных в радиальных направлениях по винтовой линии, имеющей шаг по высоте, равный высоте этажа, при условии, что каждая балка крепится своими концами на колоннах внешней и внутренней окружностей.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан план здания; на фиг. 2 - разрез по А-А, на фиг. 3 - разрез по В-В, на фиг. 4 - разрез Е-Е и узлы Д и К.
Дом содержит колонны 1, установленные по окружности. Колонны 2, аналогичные колоннам 1, установлены по окружности, концентричной той окружности, по которой установлены колонны 1. Колонны 3, аналогичные колоннам 1 и 2, установлены по окружности концентрично и внутри окружностей, на которых установлены колонны 1 и 2. Между колоннами 2, примыкая к ним, установлены оконные блоки 4, а между колоннами 1 - оконные блоки 5. Ширина оконных блоков 4 и 5 выбирается таким образом, чтобы угловые шаги колонн с оконными блоками были одинаковы по обеим окружностям. По внутренней окружности между колоннами 3 установлены оконные блоки 6. На внешней окружности с колоннами 2 установлена дверь 7, по которой обеспечивается вход в кольцевую область между окружностями с колоннами 1 и 2. По две двери 8 установлено на каждом этаже. На каждом этаже также установлены двери 9 в стене, образованной колоннами 3 и оконными блоками 6. На каждом этаже установлены также перегородки 10 и 11, делящие этаж на две части. Балки 12 крепятся к колоннам 1 и 2 по винтовой поверхности таким образом, что каждая балка расположена на радиальном луче (фиг. 2). Балки имеют на концах кронштейны 13. На балках 12 крепятся полотна пандуса 14, которые при этом образуют винтовую поверхность с шагом по высоте, равным высоте этажа. Таким образом, в районе дверей 8 пол пандуса на каждом этаже и пол жилого помещения оказываются на одном уровне. Кронштейны 13 балок 12 болтами 15 крепятся к колоннам 1 и 3. Для упрочнения крепления кронштейнов 13 к колоннам под кронштейнами на колоннах наклеивается фиброармированный пластик (ФАП). Колонны 1 и 3 составлены из стеклопластиковых труб 17 (фиг. 3). В трубы 17 первого этажа запрессовываются хвостовики фланцев 18, имеющих отверстия для пропуска фундаментных болтов 19. Фланцы 18 устанавливаются на перекрытия 20, в которых также предусмотрены отверстия для попуска фундаментных болтов 19, замоноличенных в фундаменте 21. Болты 19, пропущенные через перекрытия 21 и фланцы 18, стягиваются болтами, осуществляя тем самым крепление колонн к фундаменту. В верхние концы труб 17 запрессованы хвостовики фланцев 22 вплоть до упора пояска 23 этого фланца в торец трубы. На верхние хвостовики фланцев 22 одеваются через свои отверстия кольцевые сектора 24 для колонн 3 и 25 для колонн 2. Каждый кольцевой сектор 24 и 25 охватывает несколько колонн, обеспечивая площадки под укладку на них плит перекрытия 26, которые также пропускают через свои отверстия верхние хвостовики фланцев 22. На оставшиеся свободными верхние концы хвостовиков 22 напрессовываются трубы 17 верхнего этажа. Подобным же образом осуществляется наращивание остальных этажей вверх. Боковые торцевые поверхности оконных блоков выполнены в виде цилиндрических поверхностей 27 (фиг. 4, узел Д) с радиусом, превосходящим радиус колонн на величину зазора, подвергаемого далее герметизации. В оконных блоках предусмотрены отверстия 28 для шприцев, с помощью которых подается в зазор между колонной и оконным блоком герметик. Угловой шаг отверстий 29 (фиг. 4) в кольцевых секторах устанавливается в соответствии с угловым шагом колонн. Соединения труб 17 колонн 2 (фиг. 4) осуществляется с помощью фланцев с более коротким верхним хвостовиком 30. Полости труб после установки очередного этаже могут быть заполнены теплоизолирующим материалом. Помещения внутри жилой зоны в зависимости от потребностей жильцов могут быть дополнительными радиальными перегородками разделены на секториальные части.
Устройство работает следующим образом. Стены, составленные колоннами 1 и 2 и оконными блоками, установленными по концентрическим окружностям между колонн, будучи связанными балками и полотнами пандуса работают как одна многослойная стена, допускающая однако пропуск людей внутри себя с этажа на этаж и организации внутри себя зимнего сада, так как обеспечивает внутри этого пространства повышенную температуру по сравнению с наружним воздухом. Поперечные сечения колонн при этом оказываются значительно меньшими по сравнению с известными многослойными стенами, так как ширина этой стены, включающее в сбя ширину пандуса, много больше ширины известных многослойных стен. Таким образом при учете горизонтальных и внецентренно приложенных сжимающих нагрузок напряжения растяжения, как правило регламентирующие расход материала, оказываются значительно меньшими, чем в известных устройствах. Пролет перекрытия оказывается существенно меньшим по сравнению с известными так как под него не попадают в предлагаемом устройстве лестницы, лифты, коридоры. Это позволяет уменьшить поперечное сечение плит перекрытия, что приводит не только к уменьшению расходов на материалы перекрытия, но и к уменьшению веса, передаваемого на колонны, что приводит к уменьшению расходов на материалы колонн. По этой же причине уменьшаются объемы помещений, в которых должна поддерживаться температура, соответствующая экологическим нормам проживания людей. Температура внутри пандуса может быть более низкой в связи с тем, что человек в холодное время пребывает в ней краткосрочно или может одеться для пребывания в нем в условиях, отличных от тех, которые предписывает нам работа или отдых внутри жилого помещения.
Индустриальные методы сборки позволяют уменьшить трудозатраты при возведении дома. Большая площадь окон гарантирует высокую степень освещенности, диктуемой экологичными нормами.
Большие площади окон позволяют использовать энергию солнечного луча для нагрева помещения, что позволяет экономить текущие расходы домовладельца. Радиальные перегородки 10, 11 и колонны являются аккамуляторами тепла, работающими на сдерживании уменьшения температуры внутри помещения в ночное время. А тепловому потоку наружу препятствует сдвоенная стена, составленная колоннами 1 и 2 и оконными блоками на двух концентрических окружностях. Уменьшение теплового потока можно достичь также за счет установки на окнах средней окружности (с колоннами 2) теплоотражающих штор или жалюзи.
Такие же шторы или жалюзи, но ориентированные в обратную сторону, могут быть установлены на внешней окружности. Их задергивают в жаркое время, что обеспечивает защиту жилого помещения от чрезмерного нагрева.
Дом, содержащий установленные на фундаментах внутренние и наружные стены, перекрытия и конструкции, обеспечивающие перемещения с этажа на этаж, отличающийся тем, что наружные и внутренние стены выполнены в виде колонн и оконных блоков, установленных по трем концентрическим окружностям таким образом, что каждая из этих стен образуется поочередным примыканием колонн и оконных блоков друг к другу, а указанные концентрические окружности выделяют площади таким образом, что на площадях, расположенных между внутренней и средней окружностями, размещены жилые помещения, на площадях, расположенных внутри внутренних окружностей, размещены кухни, ванные и туалеты, а на площадях, расположенных между наружными и средними окружностями, - зимний сад и пандус, размещенные по винтовой линии с шагом по высоте, равным высоте этажа, а полотна пандуса закреплены на балках, расположенных в радиальных направлениях по винтовой линии, имеющей шаг по высоте, равный высоте этажа, при условии что каждая балка крепится своими концами на колоннах внешней и внутренней окружностей.
