DE29708243U1 - Modular system house with elevator - Google Patents

Modular system house with elevator

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Description

BeschreibungDescription

Modular veränderbares Systemhaus mit integriertem Lift. Modular, changeable system house with integrated lift.

Wohnhäuser, insbesondere Einfamilienhäuser werden noch überwiegend handwerklich auf der Baustelle mit grossem Personalaufwand in massiger Qualität und hohem Ressourcenverbrauch im Vergleich zum heutigen Ihdustriestandard erstellt. Alternativ gibt es eine Reihe von modularen System-, Container- und Fertighhäusern mit unterschiedlich hohem Vorfertigungsgrad. Sie bieten ausser einer kürzeren Bauzeit für den Kunden derzeit keinen nennenswerten zusätzlichen Nutzen gegenüber einem schlüsselfertigen Haus in traditioneüler Bauweise. Fertighäuser erreichen demzufolge im Vergleich zum Gesamtmarkt nur entsprechend kleine Stückzahlen.Residential houses, especially single-family houses, are still mainly built by hand on the construction site with a high level of manpower, in mediocre quality and high consumption of resources compared to today's industrial standards. Alternatively, there are a number of modular system, container and prefabricated houses with varying degrees of prefabrication. Apart from a shorter construction time, they currently offer the customer no significant additional benefit compared to a turnkey house built using traditional methods. As a result, prefabricated houses only reach correspondingly small numbers compared to the overall market.

Teurer und knapper werdende Baugrundstücke erfordern in Zukunft auch bei Einfamilienhäusern verstärkt eine verdichtete Bauweise mit mehreren Geschossebenen. Werden in Folge Wohnungen, die sich über 3 oder 4 Stockwerke erstrecken konzipiert, entsteht wie bei Hochhäusern das Problem des vertikalen Transportes.Increasingly expensive and scarce building plots will also require a more compact construction with multiple floors for single-family homes in the future. If apartments are subsequently designed that extend over 3 or 4 floors, the problem of vertical transport will arise, as with high-rise buildings.

Aufgrund sinkender Einkommen in der Bevölkerung und sich ändernder Strukturen sind zudem kostengünstigere Häuser notwendig, die sich flexibel an einen wechselnden Raumbedarf nach der Ersterstellung anpassen lassen. Vor allem die Generation der 25-35 jährigen benötigt für den Start Häuser mit ca 70 m2 Wohnfläche, mit entsprechend niedrigen Einstiegskosten, die sich später bedarfsgerecht und problemlos auf ca 140 m2 oder mehr erweitem lassen.Due to falling incomes in the population and changing structures, more cost-effective houses are also needed that can be flexibly adapted to changing space requirements after the initial construction. The 25-35 year old generation in particular needs houses with around 70 m2 of living space to start with, with correspondingly low entry costs, which can later be easily expanded to around 140 m2 or more as needed.

Aufgrund der wachsenden Alterspyramide sind behindertengerechte Wohnkonzepte, welche uneingeschränkt die Nutzung mehrstöckiger Einfamielienhäuser in allen Lebenslagen erlauben, erforderlich.Due to the growing age pyramid, housing concepts suitable for disabled people, which allow unrestricted use of multi-storey single-family homes in all life situations, are required.

Steigende Kosten für personalintensive Reparatur und Instandhaltungsleistungen verlangen eine Haustechnik mit hohem Qualitätsstandard und neuem Servicekonzept.Rising costs for labor-intensive repairs and maintenance services require building technology with a high quality standard and a new service concept.

In einem Architektenwettbewerb der Zeitschrift Stern vom Februar 1997 wurde als Lösung für den Bedarf der Erweiterbarkeit von Häusern vorgeschlagen ein Doppelhaus, das aus zwei Einzelhäusern besteht zu bauen. Beide Häuser sind durch eine gläserne Brücke verbunden. Bauherren können mit einem Haus anfangen. Bei Bedarf wird das zweite Haus errichtet. Der Nachteil dieser Lösung ist der teure Grundstücksbedarf für zwei Häuser von Anfang an sowie die zusätzlichen Kosten für den zweiten Hausanschluss, das zweite Fundament und zweite Dach sowie für die grössere Hüllfläche. Für in vertikaler Richtung erweiterbare Einfamilienhäuser gibt gibt es derzeit noch kein marktfähiges Konzept.In an architectural competition held by Stern magazine in February 1997, a solution to the need for expandable houses was proposed: building a semi-detached house consisting of two individual houses. Both houses are connected by a glass bridge. Builders can start with one house. If necessary, the second house can be built. The disadvantage of this solution is the expensive land required for two houses from the start, as well as the additional costs for the second house connection, the second foundation and second roof, as well as for the larger envelope. There is currently no marketable concept for single-family houses that can be expanded vertically.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde ein Haus zu schaffen, das mit minimalster Grundstücksfläche auskommt, und sich kurzfristig und unkompliziert an einen in erheblichem Umfang wechselnden Raumbedarf anpassen lässt. Auch bei mehrgeschossiger Bauweise älteren und behinderten Menschen die Mobilität und das verbleiben im eigenen Haus garantiert. Niedrige Kosten für die erste Anschaffung, den Ausbau und den Unterhalt erzielt.The invention specified in claim 1 is based on the problem of creating a house that requires minimal land area and can be adapted quickly and easily to a significantly changing space requirement. Even with multi-storey construction, mobility and the ability to remain in one's own home are guaranteed for older and disabled people. Low costs for the initial purchase, expansion and maintenance are achieved.

Mit der Erfindung wird erreicht, dass durch zusammenstecken (plug and play )von fabrikmässig hergestellten Raum- und Versorgungsmodulen eine erste runktionsfahige Hauseinheit entsteht, die mit minimalem Grundstück auskommt und später nach Bedarf um ein vielfaches der ersten Grundeinheit im Bereich von ca. 50 bis 200 m2 in vertikaler Richtung ohne zusätzlichen Grundstücksbedarf erweitert werden kann. Das Systemhaus kann somit, entsprechend dem Bedarf, in die Höhe wachsen.The invention achieves that by plugging together factory-made room and supply modules (plug and play), a first functional house unit is created that requires minimal land and can later be expanded as required by several times the size of the first basic unit in the range of approx. 50 to 200 m2 in the vertical direction without the need for additional land. The system house can therefore grow in height as required.

Der in die Konzeption einbezogene Lift ermöglicht ein flexibles Raumkonzept in vertikaler Richtung ohne Mobilitäts- und Komfortverlust für den Benutzer.The lift included in the design enables a flexible spatial concept in the vertical direction without loss of mobility and comfort for the user.

Die funktionale Modulstecktechnik mit integrierter Liftführungs- und Versorgungsfunktion erlaubt den Auf- und Abbau von Stockwerken in kürzester Zeit ohne handwerkliche Umbau und Installatiousarbeiten auf der Baustelle. Das Liftfahrzeug ist jederzeit nachrüstbar.The functional module plug-in technology with integrated lift guidance and supply function allows the assembly and dismantling of floors in the shortest possible time without manual conversion and installation work on the construction site. The lift vehicle can be retrofitted at any time.

Die komplette Vorfertigung und Prüfung der Module in der Fabrik reduziert die Herstellkosten und steigert die Qualität.Complete prefabrication and testing of the modules in the factory reduces manufacturing costs and increases quality.

Aufgrund des geringen Grundstücksbedarfes, der fabrikmässigen, kostengünstigen Herstellung und der stufenweisen ErweiterungsmögHchkeit reduzieren sich die notwendigen Investitionsmittel für ein Haus beträchtlich. Die hohe Qualität und die Konzentration der gesamten Technik in einem servicefreundlichen Versorgungsblock reduzieren Reparatur- und Wartungskosten.Due to the small amount of land required, the factory-based, cost-effective production and the possibility of gradual expansion, the necessary investment funds for a house are reduced considerably. The high quality and the concentration of all technology in a service-friendly supply block reduce repair and maintenance costs.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur 1-6 erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is explained with reference to Figures 1-6. They show:

Fig. 1 Den Grundriss einer Stockwerksebene mit einem Versorgungs- und 2 RaummodulenFig. 1 The floor plan of a floor level with a supply and 2 room modules

Fig. 2 Den Schnitt A-A mit 2 Stockwerksebenen als AnsichtFig. 2 The section A-A with 2 storey levels as a view Fig. 3 Den Versorgungsblock eines VersorgungsmodulesFig. 3 The supply block of a supply module Fig. 4 Die Hülle einer mechanischen Grundeinheit als 3D-DarstellungFig. 4 The shell of a basic mechanical unit as a 3D representation

Fig. 5 Detail der mechanischen und funktionstechnischen Schnittstellen von Versorgungs- und RaummodulenFig. 5 Detail of the mechanical and functional interfaces of supply and room modules

Fig. 6 Ansicht des DachmodulesFig. 6 View of the roof module Fig. 7 Detail der modularen Liftstromversorgungsschiene zwischen 2 StockwerkenFig. 7 Detail of the modular lift power supply rail between 2 floors

In den Figuren ist ein modular erweiterbares Systemhaus mit einem Versorgungsmodul 1 und zwei Raummodulen 2,3 pro Stockwerk, auf zwei Geschossebenen dargestellt.The figures show a modularly expandable system house with a supply module 1 and two room modules 2.3 per floor, on two storey levels.

Horizontaler AusbauHorizontal expansion

Der Versorgungsmodul 1 und die Raummodule 2,3 werden in der horizontalen Richtung entsprechend Detail Fig. 5 mechanisch 14, 15 zusammengesteckt und können durch einen Bolzen 16 gesichert werden.The supply module 1 and the room modules 2,3 are mechanically plugged together 14, 15 in the horizontal direction as shown in detail Fig. 5 and can be secured by a bolt 16.

Die Installationsleitungen für Energie, Heizung, Kommunikation 4.8 und Sanitär 4.6 werden mittels flexibler und verwechslungsfreier Kupplungsenden 7 mit dem starren Gegenstück 8 zusammengesteckt.The installation lines for energy, heating, communication 4.8 and sanitation 4.6 are connected to the rigid counterpart 8 using flexible and non-interchangeable coupling ends 7.

Die Kupplungen und mechanischen Schnittstellen sind über eine Klappe 16 im Boden oder in der Wand für Montage, Demontage oder Wartungsarbeiten zugänglich.The couplings and mechanical interfaces are accessible via a flap 16 in the floor or wall for assembly, disassembly or maintenance work.

Der Versorgungsmodul 1 enthält einen Versorgungsblock 4, dargestellt als Detail in Fig. 3, in dem alle Funktionen wie Treppe 4.1, Lüftung/Kamin 4.7, vertikale Elektro-, Heizungs-, Kommunikationsleitungen 4.8, Luftschacht 4.2 mit Führungsschienen 4.3 und Stromschiene 4.4, Sanitärleitungen 4.6 konstruktiv zusammen gefasst sind. Sensoren 4.9 und Geräte zur Femüberwachung und Verbrauchsmessung der technischen Einrichtungen können im Versorgungsblock optimal und zusätzllich integriert werden.The supply module 1 contains a supply block 4, shown as a detail in Fig. 3, in which all functions such as stairs 4.1, ventilation/chimney 4.7, vertical electrical, heating, communication lines 4.8, air shaft 4.2 with guide rails 4.3 and power rail 4.4, sanitary lines 4.6 are structurally combined. Sensors 4.9 and devices for remote monitoring and consumption measurement of the technical facilities can be optimally and additionally integrated in the supply block.

VersorgungsmodulSupply module

Neben dem Versorgungsblock 4 ist pro Stockwerk ein modulares Leitungsende für den Anschluss einer Küchen- oder Badeinheit 5 vorgesehen. Die senkrechten Sanitärleitungen enthalten entsprechende modulare Verzweigungen 6. Der Versorgungsmodul kann entsprechend seiner Konzeption innerhalb oder ausserhalb eines Raummodules stehen aber auch mit einem konventionellen Haus verbunden oder in dieses integriert werden.In addition to the supply block 4, a modular line end is provided for each floor for the connection of a kitchen or bathroom unit 5. The vertical sanitary lines contain corresponding modular branches 6. Depending on its design, the supply module can be located inside or outside a room module but can also be connected to or integrated into a conventional house.

Vertikaler Ausbau Stockwerk 2 bis 5Vertical expansion floors 2 to 5

Für den vertikalen Anschluss weiterer Technikmodule 1 zum Aufbau der Geschosse 2, 3, 4 oder 5 sind die Leitungen im Versorgungsblock im Bodenbereich mit flexiblen und im Deckenbereich mit starren Kupplungsenden 7 entsprechend Detail in Figur 5 ausgestattet.For the vertical connection of additional technology modules 1 for the construction of floors 2, 3, 4 or 5, the lines in the supply block are equipped with flexible coupling ends 7 in the floor area and with rigid coupling ends 7 in the ceiling area, as shown in detail in Figure 5.

Die Führungsschienen 4.3 im Liftschacht 4.2 ermöglichen eine Weiterfahrt des Liftfahrzeuges nach dem Aufstecken eines Technikmodules ins nächste Stockwerk ohne Umbauarbeiten. Das Liftfahrzeug 4.5 mit Antrieb, Bremse und Steuerung ist selbstfahrend und funktioniert zB nach dem Reibrad-, Zahnstangen- oder Linearmotorprinzip.The guide rails 4.3 in the lift shaft 4.2 enable the lift vehicle to continue to the next floor after a technical module has been attached without any conversion work. The lift vehicle 4.5 with drive, brake and control is self-propelled and works, for example, according to the friction wheel, rack and pinion or linear motor principle.

Entsprechend Detail in Fig. 7 erfolgt die Stromversorgung durch eine verzahnte Stromschiene 4.4 und einen am Liftfahrzeug4.5 angebrachten Schleifkontakt.According to the detail in Fig. 7, the power supply is provided by a toothed busbar 4.4 and a sliding contact attached to the lift vehicle4.5.

Elektrisch werden die Schienen an der Nahtstelle durch eine Kupplung 7 verbunden. Die Übertragung der Liftfahrzeugrufe erfolgt drahtlos zB mittels Funk, Infrarot oder Ultraschall.The rails are electrically connected at the seam by a coupling 7. The lift vehicle calls are transmitted wirelessly, e.g. by radio, infrared or ultrasound.

Hülle, Dach- und FassadenmoduleShell, roof and facade modules

Fig. 4 zeigt die mechanische Grundeinheit(Hülle) zum Aufbau von Versorgungs oder Raummodulen in 3D-Darstellung. Entsprechend dem Detail in Fig. 5 kann durch Einschieben eines Wandmodules 17 ein Raum- oder Technikmodul je nach Bedarf auf der Vorder- oder Rückseite entsprechend abgeschlossen werden. Ein Wandmodul kann auch ein Balkon oder Wintergarten sein. Durch Aufstecken eines Dachmodules 18 in Fig. 6 werden Raum- und Versorgungsmodule nach oben abgeschlossen. Bei Auf- oder Abbau einer Stockwerksebene ober beim nachträglichen Einsetzen eines Liftfahrzeuges in die Versorgungsmodule wird das Dachmodul 18 abgenommen und nach der Operation wieder aufgesteckt. Nach dem mechanischen und leitungstechnischen Zusammenstecken der Module ist die entsprechende Gebäudeeinheit einschliesslich des Liftes wieder funktionsfähig.Fig. 4 shows the mechanical basic unit (shell) for the construction of supply or room modules in 3D representation. According to the detail in Fig. 5, a room or technology module can be closed off at the front or back as required by inserting a wall module 17. A wall module can also be a balcony or winter garden. By attaching a roof module 18 in Fig. 6, room and supply modules are closed off at the top. When assembling or dismantling a floor above or when subsequently inserting a lift vehicle into the supply modules, the roof module 18 is removed and reattached after the operation. After the modules have been mechanically and wiring-wise connected together, the corresponding building unit, including the lift, is functional again.

Claims (4)

SchutzansprücheProtection claims 1. modular veränderbares Systemhaus mit hohem Vorfertigungsgrad und mit integriertem modularem Liftsystem bestehend aus stockswerkshohen Raum- und Versorgungsmodulen, gekennzeichnet dadurch dass 1. modular, changeable system house with a high degree of prefabrication and with an integrated modular lift system consisting of floor-high room and supply modules , characterized in that - diese Module 1, 2, 3, mit steckbaren mechanischen^, 15, funktions- und installationstechnischen?, 8 Schnittstellen einschliesslich derLiftfunktion4.2-4.5 ausgerüstet sind, so dass beim Zusammenfügen eines Versorgungsmodulesl mit mindestens einem Raummodul 3 eine funktionsfähige Grundbaueinheit auf einer Stockwerksebene, ohne handwerkliche Installationsarbeiten auf der Baustelle entsteht und nach dem Aufstecken einer weiteren Ebene von Modulenl, 3 die neu entstehende Baueinheit auf allen Stockwerksebenen, einschliesslich der Liftfunktion, wieder funktionsfähig ist.- these modules 1, 2, 3 are equipped with pluggable mechanical^, 15, functional and installation-related?, 8 interfaces including the lift function4.2-4.5, so that when a supply modulel is joined with at least one room module 3, a functional basic structural unit is created on one floor level without manual installation work on the construction site and after plugging on a further level of modulesl, 3, the newly created structural unit is functional again on all floor levels, including the lift function. - In umgekehrter Richtung beim Abbau von Modulebenen nach dem vorherigen Prinzip, die verbleibende reduzierte Baueinheit ohne handwerkliche Installationseinheiten wiederum funktionsfähig ist.- In the opposite direction, when dismantling module levels according to the previous principle, the remaining reduced construction unit is again functional without manual installation units. - auch nach der Ersterstellung, durch An-und Abbau von Modulen 1, 3 in vertikaler Richtung,, ein wechselnder Wohnflächenbedarf im Bereich von ca 50 bis 200 m2, ohne Veränderung des Grundflächenbedarfes und ohne Umbauarbeiten, erzielt werden kann.- even after the initial construction, by adding and removing modules 1 and 3 in a vertical direction, a changing living space requirement in the range of approx. 50 to 200 m2 can be achieved without changing the floor space requirement and without any conversion work. - alle Versorgungsfunktionen wie Treppe 4.1, Liftschacht 4.2, Sanitär 4.6- Energie, Heizung, Kommunikation 4.8 usw. und und deren steckbaren Versorgungsleitungen in einem Versorgungsblock konstruktiv zusammengefasst sind.- all supply functions such as stairs 4.1, elevator shaft 4.2, sanitation 4.6, energy, heating, communication 4.8 etc. and their pluggable supply lines are structurally combined in a supply block. - der Versorgungsblock innerhalb oder ausserhalb eines Raummoduls angeordnet sein kann- the supply block can be located inside or outside a room module - der Versorgungsblock in ein konventionelles Haus integriert oder aussen angebaut werden kann- the supply block can be integrated into a conventional house or attached to the outside - Das Liftsystem im Versorgungsblock aus einem selbstfahrenden Liftfahrzeug 4.5 und einem in den Versorgungsmodul 1 integrierten, modularen Führungssystem 4.3, mit steckbarer Stromschiene 4.4 besteht und das Liftfahrzeug 4.5 keine Bindeglieder wie Seile, Kabel, Hydraulikstempel oder ähnliches zum Versorgungsmodul 1 aufweist.- The lift system in the supply block consists of a self-propelled lift vehicle 4.5 and a modular guide system 4.3 integrated into the supply module 1, with a plug-in busbar 4.4 and the lift vehicle 4.5 has no connecting links such as ropes, cables, hydraulic pistons or similar to the supply module 1. - die Liftfunktion unabhängig von der Bauhöhe und Anzahl der übereinander gesteckten Technikmodule 1 in vertikaler Richtung ist.- the lift function is independent of the height and number of technology modules 1 stacked on top of each other in the vertical direction. 2. Modular veränderbares Systemhaus nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass2. Modular changeable system house according to claim 1, characterized in that - Die Verzweigungen der Installationsleitungen mit flexiblen, verwechslungsfreien Kupplungsenden zum Anstecken von Raummodulen in horizontaler und von Versorgungsmodulen in vertikaler Richtung ausgerüstet sind.- The branches of the installation lines are equipped with flexible, confusion-free coupling ends for connecting room modules in a horizontal direction and supply modules in a vertical direction. - Die Kupplungsenden 7 über Klappen 16 in der Wand oder im Fussboden zugänglich und dort verweckslungsfrei zusammensteckbar sind.- The coupling ends 7 are accessible via flaps 16 in the wall or floor and can be plugged together there without confusion. -Die Stromschienen 4.4 zur Energieversorgung des mit einem Schleifkontakt 20 ausgerüsteten Liftfahrzeuges 4.5 an der Schnittstelle von Stockwerk zu Stockwerk verzahnt ausgeführt und über eine flexible Leitung und Kupplungen 7 zusammensteckbar ist.-The busbars 4.4 for supplying power to the lift vehicle 4.5 equipped with a sliding contact 20 are designed to be interlocked at the interface from floor to floor and can be plugged together using a flexible cable and couplings 7. -die Kabinenrufe 10 drahtlos an das Liftfahrzeug zB mittels Funk, Infrarot, Ultraschall oder ähnliches übertragen werden-the cabin calls 10 are transmitted wirelessly to the lift vehicle, e.g. by radio, infrared, ultrasound or similar - steckbare, horizontale Leitungserweiterungen 6 pro Stockwerk für den Anschluss von Küchen- oder Badeeinrichtungen vorgesehen sind.- pluggable, horizontal cable extensions 6 per floor are provided for the connection of kitchen or bathroom facilities. 3. Modulares veränderbares Systemhaus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass3. Modular, changeable system house according to claim 2, characterized in that die Raummodule 2,3 alle Versorgungs- und Installationsleitungen fuhren, die an den horizontalen Schnittstellen zu anderen Modulen mit flexiblen, verwechslungsfrei zusamrnensteckbaren Kupplungsenden 7 ausgerüstet sind.the room modules 2,3 carry all supply and installation lines, which are equipped with flexible, interlocking coupling ends 7 at the horizontal interfaces to other modules. - Die Kupplungsenden 7, 8 über Klappen in der Wand oder im Fussboden zugänglich und dort verweckslungsfrei zusammensteckbar sind.- The coupling ends 7, 8 are accessible via flaps in the wall or floor and can be plugged together there without confusion. 4. Modular veränderbares Systemhaus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass4. Modular changeable system house according to claim 3, characterized in that - die Hülle Fig 4 der Raum- und Versorgungsmodule u-förmig ausgebildet ist- the shell Fig 4 of the room and supply modules is U-shaped mit mechanischen Schnittstellen 14, 15, entsprechend Ausfuhrungsbeispiel Figur 4.für das rneinanderstecken von Modulen in vertikaler und horizontaler Richtung.with mechanical interfaces 14, 15, according to the example in Figure 4, for plugging modules together in vertical and horizontal directions. - Die Zapfen 14 am oberen Ende der Module keilförmig ausgebildet sind, sodass beim Ineinanderschieben der Modulhüllen deren mit Dichtungen belegte Kanten zusammengezogen werden.- The pins 14 at the upper end of the modules are wedge-shaped so that when the module casings are pushed together, their edges covered with seals are pulled together. - Die u-formigen Modulhüllen mit einschiebbaren Wandelementen 17 abschliessbar sind, nach demselben Prinzip wie beim Verbinden zweier Raummodule wobei die Wandelemente auch als Wintergarten oder als Balkon ausgebildet sein können.- The U-shaped module shells can be closed with insertable wall elements 17, according to the same principle as when connecting two room modules, whereby the wall elements can also be designed as a winter garden or a balcony. - die Zapfen 14 durch Klappen in der Wand oder im Fussboden zugänglich und im gezeigten Ausfuhrungsbeispiel mit einem Bolzen 16 gesichert sind- the pins 14 are accessible through flaps in the wall or floor and are secured with a bolt 16 in the example shown -die Module durch aufsteckbare und abnehmbare Dachelemente 18 unterschiedlichster Form, zB auch als Terasse nach oben abschliessbar sind-The modules can be closed off at the top using attachable and removable roof elements 18 of various shapes, e.g. as a terrace
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