JP4658115B2 - 輸送可能なモジュラー式建築物及びその建築方法 - Google Patents

Description

本発明は、輸送可能なモジュラー式建築物を建築する方法及びこの方法によって建築された輸送可能なモジュラー式建築物に関する。

典型的なアパートメント及びアパートメントオフィス建築物は通常、個々の技術的作業のシーケンスにより、建築サイトで建築される。これらの作業は最もしばしば、相応しい技術を持ったそれぞれの作業者によって行われ、また建築期間は通常、約数ヶ月から数年を要し、かつ、とりわけ他の要素の中でも、気候条件に依存する。全てのこれらの条件は、建築物のトータルコストに影響する。

建築産業には、建築現場外で建築物丸ごと又はその壁又はモジュールを予め構築して次に建築サイトへそれを輸送するというような、建築費用の提言を言及する、多くの公知の技術が存在する。費用低減は大部分、そのようなユニットの大規模製造及び建築サイトにおける組立作業数の減少の手段によって達成される。

米国特許4,501,098は、建築サイトから離れて工場内でその家の一階部分のモジュラー式建築物を建築するステップを含む、家を建築する方法について述べている。モジュラー式建築物は、端突合せで配置され、その結果輸送を容易にしかつ実質的に家の一階部分の全ての標準寸法を定義する。建築サイトへの輸送の後、モジュラー式建築物は分離されかつ基礎上に配置され、そして、一階部分および二階部分（もしあるならば）の残りの要素は次に、相応しい建築デザインを有する家のそのような部分を提供するために構築される。最後に、家の上に、屋根構造が構築され、また外部装飾（exterior finishing）がなされる。

他のモジュラー式建築物の構造はとりわけ、米国特許3,862,534及び3,492,767に開示されている。

本発明の目的は、建築サイトにおいて迅速かつ低コストの建築物組み立てを可能にし、機能的（functional）であり、また輸送が容易な、輸送可能なモジュラー式建築物の建築方法を提供することにある。

本発明によれば、建築サイトに基礎を作るステップを含み、更に、（a）建築サイト外の工場内で、そのコンテナ輸送を可能にしかつ便利的に相応しい建築艤装がされ、ここにその高さは実質的にその長さの半分に等しいところの、フレーム構造の、少なくとも一つのサービスモジュールを製造すること、（b）建築サイト外の工場内で、実質的にサービスモジュールの高さに等しい幅と実質的にサービスモジュールの長さに等しい長さを有する、フレーム構造の少なくとも2つの水平セグメント、及び実質的にサービスモジュールの高さに等しい高さと実質的にサービスモジュールの長さに等しい長さとを有する、フレーム構造の少なくとも一つの垂直セグメントを製造すること、（c）サービスモジュール、水平及び垂直セグメントを、コンテナ輸送用の車両を用いて、建築サイトへ輸送すること、（d）建築物基礎上にサービスモジュールを取り付けること、（e）建築物基礎上に相応しい数の水平セグメントを取付けそれらをサービスモジュールの底面プレートのレベルで、サービスモジュールに接続すること、（f）相応しい数の垂直セグメントを水平セグメントに取り付けること、及び（g）相応しい数の水平セグメントを垂直セグメント及びサービスモジュールの上面プレートのレベルでサービスモジュールに取り付けることのステップを含む、輸送可能なモジュラー式建築物の建築方法が提供される。

ここで用いられている“サービスモジュールの高さ”の用語は、建築物を組み立てるための選択された方法に依拠し、その内部同様外部の高さを意味する。

上記及び下記で用いられる“コンテナ輸送用の車両”は、コンテナ、特に2つの標準20ft（長さ6.1m x幅2.4m）コンテナ又は一つの40ft（長さ12.2m x幅2.4m）又は40ftHC（長さ12.2m x幅2.4m）コンテナ、を輸送するのに適した、かつ好ましくはアンカー及び／又はフックのような、この種の輸送に必要な手段を備えた車両を言及する。

建築サイト外での建築物の要素の製造のおかげで、主に、大規模製造,最初にサービスモジュールに相応しい艤装を施すこと,単純性及び短い組み立て時間（低い労働コスト）の良好な効果を採用することに起因して、大規模な省コストが達成される。水平及び垂直要素のアウトライン（outline）はサービスモジュールの壁のアウトラインを越えず、また従って、要素を並べて（side by side）グループ化すること及びそれらをサービスモジュールと共に1つのトラックに載せることを可能にする。更に、組み立て後の建築物は、容易に解体して再び輸送され得る。同じ構造及び同じ寸法の要素を採用することにより建築物製造及び組み立てコストを大幅に低減する。

輸送中、標準コンテナ（standardized container）の長さ及び幅に等しい長さ及び幅を有するブロックを形成するように、建築物の水平及び／又は垂直セグメントはスタックされ（stack）かつ一時的に互いに連結されている。他方、サービスモジュールの水平アウトライン（outline）は好ましくは、コンテナの水平アウトラインに等しい。上記の特徴は、建築物の輸送を容易にする。

水平セグメントは、サービスモジュールにその長手方向に直角に、取り付けられていることは、特に好ましい。

少なくとも2つのサービスモジュールは、同一レベル上で端突合せ（end to end aligned relation）で互いに接続されていることができる。

“端突合せ”は、隣接するサービスモジュールの対応する壁は同一面上に位置していることを意味する

本方法はまた、追加的に少なくとも2つのサービスモジュールを上下に平行に重ねて（parallel one on another）接続されるステップを含むことができる。これは多層階建築物の建築を可能にする。

当該建築物のセグメントは、その製造中に、相応しいドア及び窓開口部及び／又は相応しい建築物艤装が施されことは、また好ましい。サービスモジュールの場合と同様、この作業は、建築物のトータルコストを低減する。

建築物組み立て終了後、そのような建築された建築物に、追加的なたるき（rafter）フレーム,バルコニー及び／又は他の建築要素を建築物に提供するステップを施すことは、有益である。

本発明によればまた、そのコンテナ輸送を可能にしかつ便利的に相応しい建築物艤装が施され、その高さは実質的にその長さの半分に等しいところの、少なくとも一つのフレーム構造のサービスモジュール、実質的にサービスモジュールの高さに等しい幅及び実質的にサービスモジュールの長さに等しい長さを有する、少なくとも2つのフレーム構造の水平セグメント、実質的にサービスモジュールの高さに等しい高さ及び実質的にサービスモジュールの長さに等しい長さを有する、少なくとも一つのフレーム構造の垂直セグメントを含み、ここに、建築サイトでの建築物の組み立ての後、水平セグメントは、サービスモジュールの底面プレートのレベルで建築物の基礎に又はサービスモジュールの上面プレートのレベルにかつ垂直セグメントに取り付けられており、及び垂直セグメントは水平セグメントに取り付けられていることを特徴とする輸送可能なモジュラー式建築物が提供される。

特定の要素の寸法は互いに、選択された組み立て方法及び建築物の寸法に依拠して、若干異なっていることができる。

特に、水平セグメントの幅は実質的に、サービスモジュールの内側高さ（internal height）に等しくてもよい。（上述のように）端突合せでサービスモジュール同士を接続する場合には、水平セグメントは、隣り合う2つのサービスモジュールにオーバーラップしてもよく、これは、モジュラー式建築物のより大きな剛性を提供する。

正方形断面かつ実質的に垂直セグメントの厚みに等しい垂直組み立てポストが採用され、これが隣接する垂直セグメントの間に配置されていることはまた有益である。ポストは、建築物要素の組み立てを容易にしまた建築物のコーナーにおける、熱ブリッジ（thermal bridge）を抑制する。当該ポストは例えば、ロックウール（rock wool）で温められ（warmed）たOSB（oriented standard board）板から作り得る。

好ましくは水平及び垂直セグメントは、同一の構造である。

更にはまた、水平及び垂直セグメントが同一のサイズであることは有利である。

サービスモジュール及び個々の建築物セグメントは、OSB板で塞がれかつロックウールで満たされたフレーム構造であることが好ましい。他の解決方法、例えば波形板（corrugated plate）又は上記の場合のようにOSB板、又はドイツのフェルス-ウェルケ ジー・エム・ビー・エイチ（Fels-Werke GmbH）で作られているファーマセル板（Fermacell plate）で塞がれた鉄（steel）フレーム構造、がまた可能である。

サービスモジュール,水平及び垂直セグメントは、それらを互いに接続する手段、例えば対応する組み立て開口部内にブロックされるボルト（bolts that are blocked in corresponding assembly openings）、が供給されていることはまた有益である。

代わりに、例えば隣り合う要素の相応しい鉄製コネクタ同士を溶接することによって、当該セグメント同士を接続することはまた可能である。

同一構造及び寸法のセグメントを用いる場合には、対応するコネクタは、それぞれのセグメントの同一の位置に配置される。

特に、本発明は、本発明に従い建築物の組み立ての後、端突合せにより同一レベルで互いに接続されている2つのサービスモジュール、サービスモジュールの床及び天井レベルで、サービスモジュールの側面壁に取り付けられている、建築物の床を構成する8個の水平セグメント及び建築物の屋根を構成する8個の水平セグメント、及び水平セグメントに取付けられている8個の垂直セグメントを含むモジュラー式建築物に、関係する。

本発明による輸送可能なモジュラー式建築物は、視覚的に魅力的であり、機能的でありかつ特定要素の非常に多くの数の仕様を作ることができる。これはまた、解体及びそれに続く輸送と同様、更なる発展を可能にする。

本発明による輸送可能なモジュラー式建築物は、次の図面を参照して実施の態様により示される。

建築サイトでのまだ組み立て前の、本発明の第1の実施の態様を示す。

建築サイトで組み立て中の、第1の実施の態様のモジュラー式建築物を示す。

本発明のモジュラー式建築物の他の実施の形態を示す。

2階建てのモジュラー式建築物である、本発明の更に他の実施の形態を示す。

水平セグメントの実施の態様を示す。

建築サイトで組み立て中である、更に他のモジュラー式建築物の実施の形態を示す。

図1は、強化コンクリート基礎（reinforced concrete foundation）5が前もって施された建築サイトへの輸送後の、輸送可能なモジュラー式建築物1の要素を図式的に示す。コンテナ輸送用の1台のトラックには、建築サイト外の工場で製造された建築物要素の全てのコンポーネント即ち、1つのサービスモジュール2,4つの水平セグメント3及び3つの垂直セグメント4が載せられた。全ての建築物要素は、OSB板で塞がれかつロックウールで作られた熱断熱材で満たされかつ0.25mの厚みの木製フレーム構造である。サービスモジュール2は幅2.4m、高さHは3mでありかつ長さLはその高さHの2倍即ち6mである。この実施の態様において水平3及び垂直4セグメントの寸法は同じであり、高さ（幅）はサービスモジュール2の高さHに等しく、また長さは、サービスモジュールの長さLに等しい（図2参照）。サービスモジュール2,水平セグメント3及び垂直セグメント4は、それらを互いに接続することを可能にする、ボルトとそれに対応する組み立て開口部（示されていない）の形式（in the form of bolts and corresponding assembly openings）による、相応しい手段が供給される。

図2は、建築サイトで組み立てプロセス中の、モジュラー式建築物1を示す（その要素は図1に示された）。この建築物は、小さなレストランを形成する。建築物1のメインユニットは、初期的に必要な電気艤装,給水及び排水システムが施された、サービスモジュール2である。モジュールはまた、建築物の意図する機能のために必要な装置及び装備を含む。サービスモジュール2は、クレーン手段により基礎5上に置かれた。引き続き2つの床水平セグメント3は、基礎5の上に置かれかつサービスモジュール2の床にその長手軸に直角に、取り付けられた。次のステップでは、床水平セグメント3に、その外側サイドで、2つの直交する垂直セグメント4が取り付けられ、そして次にそれには更に、サービスモジュール2の外側で建築物1の屋根部分を構成する、水平セグメント3が取り付けられた。正方形断面かつ垂直セグメント4の幅に等しい幅の2つの組み立てポスト6は、互いに直交する垂直セグメント4の間に、取り付けられた。

サービスモジュール2及び垂直セグメント4は既に製造プロセス中に、相応しいドア7及び窓8開口部が施された。

図2に示される建築物の組み立ては、最後の水平セグメント3を取付けかつ垂直セグメント4で構造を閉じた後、完了する。建築物の建築の最後のステップは、建築屋根,装飾（finishing）,塗装等を含む。

図3,4及び6は、本発明による、輸送可能なモジュラー式建築物の他の実施の態様を示す。同一の機能を持っている参照番号は、上述のものと同じにしているが、組み立てプロセスのより良い理解のために、幾つかの箇所では、それらは小文字の添字が付されている。

図3は、既に建築され装飾された、1家族向け家のモジュラー式建築物1を示す。この実施の形態において、2つのサービスモジュール2a及び2bが採用された。サービスモジュール2aはキッチンとして利用され、一方モジュール2bは、建築物の浴室として利用される。この場合、建築物の床を構成する8つの水平セグメント3a,及び建築物の屋根を構成する8つの水平セグメント3bが用いられた。水平セグメントは、サービスモジュール2a及び2bに、サービスモジュールの床及び屋根のレベルそれぞれにおいて、取り付けられる。8つの垂直セグメント4は、上述の実施の形態（図2）と同様、水平セグメント3a,3bの外側表面に取り付けられる。水平セグメント3a,3bは、サービスモジュール2a,2bの長手軸に直角に取り付けられる。

この実施の形態の水平及び垂直セグメントの厚みは0.2mである。それゆえ全ての建築物コンポーネントは、4つの20ftコンテナに対応する面積を占め、ここに、その内の2つはービスモジュール2a及び2bによって、また他の2つは2つのブロック、即ち12個の垂直にスタックされた水平/垂直セグメント塊のそれぞれ（図1参照）によって占められる。

本発明による、モジュラー式建築物1の更に他の実施の形態が、2階建てテラスハウスの形態で、図4に示される。それぞれの建築物セグメント1は、平行に重ねて置かれた2つのサービスモジュール2c,2d,建築物床を構成する4つの水平セグメント3a,1階レベルの天井及び2階レベルの床を構成する4つの水平セグメント3b,2階レベルの屋根を構成する4つの水平セグメント3c及び建築物1の壁を構成し、水平セグメント3a,3b及び3cの外側表面に取り付けられる12個の垂直セグメント4を含む。建築物要素の輸送及び建築現場でのその組み立ての後、建築物は、バルコニー9及び屋根10が施される。

前述の実施の形態と同様、水平/垂直セグメントの厚みは、0.2mであり、従って各建築物セグメント1の全ての要素は容易に、2つの40ftコンテナを輸送するための車両に載せられうる。

図5は、木製フレーム構造を有する、水平セグメント3の実施の態様を示している。このセグメントの主構成要素は、2つの外側OSB板11、及び5つの長手方向梁12を含みそしてその間に数多くの横断梁13が配置されたスケルトンである。横断梁と共に長手方向梁は、クラスK27（ポーランド標準（Polish norm）PN-81/B-03150.01）の松の木で作られている。長手方向梁12及び横断梁13の間の空間は、ロックウールの塊14で満たされている。セグメントのコーナー及びその長さの中間位置に、図式的に示された鉄製コネクタ（steel connector）15は、セグメント同士及び/又はサービスモジュールへ接続することを可能にする。

鉄製コネクタは例えば、おねじのための条（threads for external screws）,対応する開口部にブロックされたボルト（bolts blocked in corresponding openings）等で施され得、又は単純に溶接位置を構成してもよい。

図6は、組み立てプロセス中の、輸送可能なモジュラー式建築物1の更に他の実施の態様を図式的に示す。本建築物は、2階建ての小さな事務所を構成する。この種の建築物はしばしば、建築物はしばしば解体されかつ他の場所に輸送される必要がある、（例えば高速道路建設中の）建設現場のための仮事務所として用いられる。この理由のために、サービスモジュール2eは既に、給電及び給水システム（不図示）及び標準的な事務所家具、例えば机,椅子又は洋服入れ（wardrobe）が施されている。更に、水平及び垂直セグメントはサービスモジュール2e同様、ドア7及び窓8開口部が施されている。

各サービスモジュール2eの幅は2.3m,その外部高さHは2.75m,その内部高さhは2.5m,またその長さLは、外部高さの2倍より若干大きく6mである。サービスモジュールは上部が開いているので、水平梁16は、輸送中のその好ましい剛性を確保する。

水平3a,3b及び垂直4a,4bセグメントは実質的に、同一の構造及び寸法であり、幅（高さ）は、サービスモジュール2eの内部高さhに等しく（2.5m）かつその長さは、サービスモジュールの長さLに等しい（6m）。

底部サービスモジュール2eをクレーン手段により建築物基礎上に載せかつそれらの端突合せで互いに接続した後、5つの床水平セグメント3aは続いて、基礎上に、及び対応するサービスモジュール2eの床板に、それらの共通長手軸に直角に、取り付けられる。中央床セグメント3aは、隣接するサービスモジュールをオーバーラップし、モジュラー式建築物1のより大きな剛性を確保する。2つの垂直セグメント4aは続いて、直交して床の水平セグメントに取り付けられ、また他の垂直セグメント4bは、サービスモジュールの長手軸に平行に取り付けられる。各サービスモジュールは、2.3mの幅及び2.75mの高さを有する垂直セグメント19によって閉じられる。

他のサービスモジュール2fは、建築物1の2階レベル部分を構成し、従ってその底面板は、同時にサービスモジュール2eの上面板（天井）である。建築物1の1階天井かつ2階の床は、垂直セグメント4a及び4bへ及びサービスモジュール2fの底面板へ引き続いて取り付けられる、水平セグメント3bの他のセット（そのうち1つのみが示されている）によって構成される。建築物構造の追加的強化は、垂直セグメント4の柱20が水平セグメント3の梁21に一致するような、そのセグメントの相応しいデザインによって達成される。水平セグメント3cは、サービスモジュール2fの上部を閉じて、建築物の屋根を形成する。

建築物のコンポーネントは、接合コネクション（coupling connection）17及び接合ボルト（coupling bolt）18によって互いに結合される。

図6に示された建築物は17個の水平セグメント3及び8個の垂直セグメント4を含み、それゆえこれは、3つの40ftコンテナの面積を占める。建築物の輸送及び組み立てを容易にするために、サービスモジュールのコーナーは、コンテナアンカー22が施される。

本発明の上述の実施の形態は、サービスモジュール及び個々のセグメントの建築タイプと同様、本発明によるモジュラー式建築物の対応する要素の相互仕様の可能性を限定するものとして考えられるべきではないことは明らかである。

Claims (16)

1. （a）建築サイト外の工場内で、そのコンテナ輸送を可能にしかつ便利的に相応しい建築艤装がされ、ここにその高さは実質的にその長さの半分に等しいところの、フレーム構造の、少なくとも一つのサービスモジュールを製造すること、
   （b）建築サイト外の工場内で、実質的にサービスモジュールの高さに等しい幅と実質的にサービスモジュールの長さに等しい長さを有する、フレーム構造の少なくとも2つの水平セグメント、及び実質的にサービスモジュールの高さに等しい高さと実質的にサービスモジュールの長さに等しい長さとを有する、フレーム構造の少なくとも一つの垂直セグメントを製造すること、
   （c）サービスモジュール、水平及び垂直セグメントを、コンテナ輸送用の車両を用いて、建築サイトへ輸送すること、
   （d）建築物基礎上にサービスモジュールを取り付けること、
   （e）建築物基礎上に相応しい数の水平セグメントを取付けそれらをサービスモジュールの底面プレートのレベルで、サービスモジュールに接続すること、
   （f）相応しい数の垂直セグメントを水平セグメントに取り付けること、及び
   （g）相応しい数の水平セグメントを垂直セグメント及びサービスモジュールの上面プレートのレベルでサービスモジュールに取り付けること
   のステップを含むことで特徴付けられる、建築サイトに基礎を作るステップを含む、輸送可能なモジュラー式建築物の建築方法。
2. 水平セグメントは、サービスモジュールにその長手方向に直角に、取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
3. 少なくとも2つのサービスモジュールは、同一レベル上で端突合せで互いに接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
4. それは追加的に少なくとも2つのサービスモジュールを上下に平行に重ねて接続されるステップを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
5. 当該建築物のセグメントは、その製造中に、相応しいドア及び窓開口部及び／又は相応しい建築物艤装が施されることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
6. それは追加的に、追加的なたるきフレーム,バルコニー及び／又は他の建築要素を建築物に提供するステップを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
7. 輸送中、標準コンテナの長さ及び幅に等しい長さ及び幅を有するブロックを形成するように、建築物の水平及び／又は垂直セグメントはスタックされかつ一時的に互いに連結されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
8. サービスモジュールの長さ及び幅は、標準コンテナの長さ及び幅に等しいことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
9. それは、そのコンテナ輸送を可能にしかつ便利的に相応しい建築物艤装が施され、その高さ（H）は実質的にその長さ（L）の半分に等しいところの、少なくとも一つのフレーム構造のサービスモジュール（2）、実質的にサービスモジュール（2）の高さ（H）に等しい幅及び実質的にサービスモジュール（2）の長さ（L）に等しい長さを有する、少なくとも2つのフレーム構造の水平セグメント（3）、実質的にサービスモジュール（2）の高さ（H）に等しい高さ及び実質的にサービスモジュール（2）の長さ（L）に等しい長さを有する、少なくとも一つのフレーム構造の垂直セグメント（4）を含み、ここに、建築サイトでの建築物（1）の組み立ての後、水平セグメント（3）は、サービスモジュール（2）の底面プレートのレベルで建築物（1）の基礎（5）に又はサービスモジュール（2）の上面プレートのレベルにかつ垂直セグメント（4）に取り付けられており、及び垂直セグメント（4）は水平セグメント（3）に取り付けられていることを特徴とする輸送可能なモジュラー式建築物。
10. 水平セグメント（3）はサービスモジュール（2）の長手軸方向に直角に取り付けられていることを特徴とする請求項9に記載のモジュラー式建築物。
11. 正方形断面かつ実質的に垂直セグメント（4）の厚みに等しい垂直組み立てポスト（6）が隣接する垂直セグメント（4）の間に配置されていることを特徴とする請求項9又は10に記載のモジュラー式建築物。
12. 水平（3）及び垂直（4）セグメントは、同一の構造であることを特徴とする請求項9又は10に記載のモジュラー式建築物。
13. 水平（3）及び垂直（4）セグメントは、同一のサイズであることを特徴とする請求項9又は10に記載のモジュラー式建築物。
14. それは、建築物（1）の組み立ての後、端突合せにより同一レベルで互いに接続される、少なくとも2つのサービスモジュール（2）を含むことを特徴とする請求項9又は10に記載のモジュラー式建築物。
15. それは、建築物（1）の組み立ての後、上下に平行に重ねて接続されている、少なくとも2つのサービスモジュール（2）を含むことを特徴とする請求項9又は10に記載のモジュラー式建築物。
16. それは、建築物（1）の組み立ての後、端突合せにより同一レベルで互いに接続されている2つのサービスモジュール（2a,2b）、サービスモジュールの床及び天井レベルで、サービスモジュール（2a,2b）の側面壁に取り付けられている、建築物の床を構成する8個の水平セグメント（3a）及び建築物の屋根を構成する8個の水平セグメント（3b）、及び水平セグメント（3a及び3b）に取付けられている8個の垂直セグメント（4）を含むことを特徴とする請求項9又は10に記載のモジュラー式建築物。

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