本發(fā)明涉及一種建筑物系統(tǒng)，其包括支撐建筑物的地基鍵(foundationkey)，該地基鍵在一些實(shí)施例中是可浮動(dòng)的，例如在洪水事件的過(guò)程中。

背景技術(shù)：

天然河漫灘(floodplain，泛濫平原)通常被認(rèn)為是洪水管理中的中心要素。河漫灘對(duì)來(lái)自擴(kuò)大的河流的洪水提供蔓延進(jìn)入的空間，從而減小防洪設(shè)施上的壓力并限制更下游的泛濫。這種河漫灘上的并暴露于洪水風(fēng)險(xiǎn)中的建筑物會(huì)導(dǎo)致洪水沖擊的增大，由于建筑的土地?zé)o法吸收相同程度的洪水。如果使用防洪設(shè)施，那么這些將進(jìn)一步加劇下游的泛濫。

盡管使天然河漫灘保持完好是具有優(yōu)點(diǎn)的，但是發(fā)達(dá)國(guó)家(例如英國(guó))中日益增長(zhǎng)的人口的壓力會(huì)對(duì)擴(kuò)充成河漫灘造成壓力，即使這在可能發(fā)生洪水的土地上建造家園和商業(yè)設(shè)施。這些建筑物以及這些建筑物通常所需要的防洪設(shè)施降低了河漫灘的有效性，導(dǎo)致更下游的城鎮(zhèn)受損。建筑物本身易于受到洪水的沖擊，導(dǎo)致對(duì)財(cái)產(chǎn)的保險(xiǎn)難以獲得或獲得很昂貴。

因此，需要有一種平衡以下兩方面因素的解決方案，一是對(duì)建筑物可用土地的增加使用的需求，二是有效河漫灘的環(huán)境效益。一種傳統(tǒng)的解決方案是，在樁子或防波堤上建造房屋，使得將房屋的可居住的上部結(jié)構(gòu)持久地保持在可能發(fā)洪水的平面上方。最近以來(lái)，已經(jīng)使用了可浮動(dòng)建筑物。這種建筑物在功能上類(lèi)似于浮動(dòng)船塢，通常包括位于發(fā)泡底座上的上部結(jié)構(gòu)，其附接至導(dǎo)向柱以將建筑物保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

現(xiàn)有的可浮動(dòng)的或升起的建筑物仍需要在土地上有較大的物理占用區(qū)域。這在河漫灘上通常是不方便的，在河漫灘上，理想地應(yīng)將建筑物對(duì)土地的影響減到最小。

現(xiàn)有的建筑物系統(tǒng)的另一問(wèn)題是建造成本，其通常包括鋪設(shè)大量地基鍵，通常使用大量混凝土，然后在地基鍵頂部原地建造建筑物。這使用大量勞力的且在材料方面很昂貴的。特別地，傳統(tǒng)的混凝土具有高碳濃度，大部分是由于對(duì)水凝水泥的制造過(guò)程中的高溫煅燒的需求的原因。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種建筑物系統(tǒng)，其包括：

地基鍵，地基鍵包括細(xì)長(zhǎng)梁和支撐部，細(xì)長(zhǎng)梁具有上表面，支撐部將地基鍵固定至地面；以及

建筑物，包括支撐上部結(jié)構(gòu)的底座，底座具有底面，底面帶有凹槽，凹槽的形狀構(gòu)造為與細(xì)長(zhǎng)梁的上表面的形狀對(duì)應(yīng)，且適于使底座位于細(xì)長(zhǎng)梁上方，使得地基鍵支撐建筑物的重量。

使用帶有具有對(duì)應(yīng)表面的建筑物的地基鍵的優(yōu)點(diǎn)是，相對(duì)于建筑物可將地基鍵建造得比較小，并且，可預(yù)制建筑物，允許更便宜的模塊化建造，其對(duì)地基鍵使用更少的材料，并在建造建筑物系統(tǒng)時(shí)使用更少的勞力。

可改進(jìn)地基鍵以適應(yīng)建筑物系統(tǒng)將建造于其上的環(huán)境。地基鍵可包括例如在細(xì)長(zhǎng)梁下方伸入地面以支撐梁的樁結(jié)構(gòu)。通常將使用兩個(gè)或更多個(gè)伸入地面的樁，在地面不太穩(wěn)固或根據(jù)梁和建筑物的總長(zhǎng)的情況中，需要多于兩個(gè)樁。這些樁可根據(jù)地下材料和可發(fā)現(xiàn)基巖處的深度而進(jìn)一步伸入地面。

凹槽可包括上表面和朝向上表面漸縮的兩個(gè)側(cè)面，使得凹槽在上表面處更窄。類(lèi)似地，地基鍵的細(xì)長(zhǎng)梁可包括頂面和朝向頂面漸縮的兩個(gè)側(cè)面，使得細(xì)長(zhǎng)梁在頂面上的寬度更窄。細(xì)長(zhǎng)梁和凹槽的兩個(gè)漸縮的側(cè)面之間的角度可以是相等的，使得殼體牢固地位于地基鍵上。凹槽和細(xì)長(zhǎng)梁的這種形狀還可特別有利于支持建筑物正確地自定位于地基鍵上。當(dāng)?shù)鼗I處于地面中的適當(dāng)位置時(shí)，細(xì)長(zhǎng)梁和/或凹槽的每個(gè)側(cè)面相對(duì)于豎直面的角度可以在15和45度之間，可選地，在25和35度之間，可選地，大約是30度。細(xì)長(zhǎng)梁和/或凹槽的每個(gè)側(cè)面可包括可壓縮的聚合物材料的層。

在一些實(shí)施例中，建筑物的底座可包括限定浮力室的殼體，在浮力室中設(shè)置凹槽，從而提供可浮動(dòng)建筑物。殼體優(yōu)選地具有足夠的體積，以在洪水條件下提供浮力來(lái)支撐建筑物的重量。

在干燥條件下，可浮動(dòng)建筑物位于地基鍵上并由其支撐。由細(xì)長(zhǎng)梁構(gòu)成的地基鍵在土地上可提供減小的占用區(qū)域(footprint)。在洪水事件的過(guò)程中，洪水使可浮動(dòng)建筑物浮起，并使地基鍵上升，將上部結(jié)構(gòu)保持在洪水上方。由于地基鍵所提供的減小的物理占用區(qū)域的原因，建筑物系統(tǒng)建造于其上的地面可能基本上保持完好，將地面的儲(chǔ)水能力增到最大。例如，根據(jù)本發(fā)明的可浮動(dòng)建筑物的物理占用區(qū)域，如用地基鍵的占用區(qū)域所限定的占用區(qū)域可小于建筑物的占用區(qū)域的33％，小于20％，可選地，在10％和15％之間。

地基鍵可適于在地平面上方懸置建筑物，例如，在地面上方小于30cm，大于2.5cm，可選地，在30cm和15cm之間。例如，地基鍵在地平面上方的高度可大于底座中的凹槽的深度，使得將底座的底面的未懸置的部分懸置在地面上方。這對(duì)于防止殼體的生銹或結(jié)垢可能是特別有利的，該生銹或結(jié)垢可能由于與地面接觸而以其他的方式出現(xiàn)，還使得，如果需要的話(huà)，能夠更簡(jiǎn)單地使建筑物受損。

在一些實(shí)施例中，建筑物可進(jìn)一步包括位于底座的凹槽中的可密封的公用設(shè)施端口，該端口配置為防水端口，用于將公用設(shè)施與建筑物連接，例如水、電、電話(huà)、互聯(lián)網(wǎng)和污水連接裝置。

地基鍵可包括內(nèi)部腔室，內(nèi)部腔室可適于儲(chǔ)存廢品(例如來(lái)自建筑物的污水)和/或?qū)迷O(shè)施提供空間，例如將與建筑物連接的水、電、電話(huà)線(xiàn)或互聯(lián)網(wǎng)連接。地基鍵可進(jìn)一步包括與內(nèi)部腔室連通的接近端口，以允許接觸內(nèi)部腔室。例如，廢品可通過(guò)接近端口進(jìn)入內(nèi)部腔室，和/或公用設(shè)施可通過(guò)該接近端口(或通過(guò)不同的接近端口)從內(nèi)部腔室離開(kāi)。

可延伸管的或柔性的管可在第一端處與地基鍵的接近端口連接，并在第二端處與可浮動(dòng)建筑物的公用設(shè)施端口連接。通過(guò)使用可延伸的或柔性的管將建筑物與地基鍵的內(nèi)部腔室連接，可在洪水事件的過(guò)程中在建筑物和地基鍵之間保持持續(xù)連接。因此，可在洪水過(guò)程中無(wú)中斷地保持對(duì)建筑物提供公用設(shè)施，或提供廢品從建筑物的出口。

建筑物系統(tǒng)可包括用于限制建筑物的水平運(yùn)動(dòng)的錨固系統(tǒng)，錨固系統(tǒng)包括在建筑物和地面之間的一個(gè)或多個(gè)能滑動(dòng)連接部。錨固系統(tǒng)可適于將建筑物相對(duì)于地基鍵水平地固定。特別地，當(dāng)洪水可能升高至地基鍵的高度上方時(shí)，可能需要錨固系統(tǒng)。在替代實(shí)施例中，在僅期望低水位洪水的地方，可能不需要錨固系統(tǒng)，在該情況中，建筑物相對(duì)于地基鍵可能僅稍微上升，使得當(dāng)洪水退去時(shí)，建筑物將在地基鍵上自動(dòng)地重新定位在正確位置中。為了幫助進(jìn)行此操作，地基鍵和凹槽的形狀均可構(gòu)造為，支持建筑物正確地定位在地基鍵上。

錨固系統(tǒng)可包括可滑動(dòng)地連接到建筑物的殼體或上部結(jié)構(gòu)的柱，和連接到柱的支撐樁，當(dāng)使用時(shí)，該樁適于將柱固定至地面。例如，柱可通過(guò)可滑動(dòng)襯套可滑動(dòng)地連接到殼體或上部結(jié)構(gòu)，可滑動(dòng)襯套固定地附接至殼體或上部結(jié)構(gòu)。

在錨固系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，建筑物系統(tǒng)可包括可滑動(dòng)地連接到殼體或上部結(jié)構(gòu)的至少四個(gè)柱，每個(gè)柱連接到將柱固定至地面的支撐樁。這種布置在洪水過(guò)程中可將建筑物基本上保持在地基鍵上方的恒定位置，使得當(dāng)洪水退去時(shí)，建筑物可在地基鍵上重新定位在正確位置中。

該一柱或多個(gè)柱可以是鋼的，而該支撐樁或多個(gè)支撐樁可以是混凝土的。

在建筑物系統(tǒng)的一些實(shí)施例中，建筑物的底座可包括兩個(gè)橫向相鄰的殼體部分，凹槽可由殼體部分之間的空間形成。例如，殼體可包括兩個(gè)分開(kāi)的雙體船(catamaran)類(lèi)型的殼體部分。殼體的雙體船形狀對(duì)建筑物提供增加的穩(wěn)定性，同時(shí)允許用凹槽將殼體定位在地基鍵上。

在建筑物系統(tǒng)的一些實(shí)施例中，地基鍵的細(xì)長(zhǎng)梁和地基鍵支撐部中的至少一個(gè)可包括混凝土。地基鍵支撐部可至少部分地埋在地面中。地基鍵可以是單個(gè)部件的形式，其(地面上方的)第一部分用作細(xì)長(zhǎng)梁，(地面下方的)第二部分用作地基鍵支撐部。例如，可通過(guò)以下方式來(lái)建造地基鍵：在地面中挖出一個(gè)坑；用混凝土填充這個(gè)坑，以形成地基鍵支撐部，并在地基鍵支撐部的頂部上模制混凝土細(xì)長(zhǎng)件。在一些實(shí)施例中，可將地基鍵分成多個(gè)更小的地基鍵塊，可浮動(dòng)建筑物的凹槽的形狀構(gòu)造為與該多個(gè)地基鍵塊的形狀和位置對(duì)應(yīng)。如上所述，地基鍵還可包括在細(xì)長(zhǎng)件的下方伸入地面中的樁結(jié)構(gòu)，其將地基鍵固定在適當(dāng)位置并提供進(jìn)一步支撐。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種建筑物，建筑物包括支撐上部結(jié)構(gòu)的底座，底座具有底面，底面帶有凹槽，凹槽形狀構(gòu)造為可定位在對(duì)應(yīng)形狀的地基鍵上，凹槽包括上表面和朝向上表面漸縮的兩個(gè)側(cè)面，使得凹槽在上表面處更窄。

本發(fā)明的第二方面的建筑物可進(jìn)一步包括相對(duì)于本發(fā)明的第一方面的建筑物系統(tǒng)描述的建筑物的任何實(shí)施例的任何特征。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于支撐建筑物的地基鍵，地基鍵包括：細(xì)長(zhǎng)梁，適于可定位在建筑物的凹槽中并支撐建筑物的重量；地基鍵支撐部，連接到細(xì)長(zhǎng)梁，地基鍵支撐部將地基鍵固定至地面，細(xì)長(zhǎng)梁具有頂面和朝向頂面漸縮的兩個(gè)側(cè)面，使得細(xì)長(zhǎng)梁的寬度在頂面上更窄。

細(xì)長(zhǎng)梁可固定至地基鍵支撐部，或者，細(xì)長(zhǎng)梁和地基鍵可具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的第三方面的地基鍵可進(jìn)一步包括相對(duì)于本發(fā)明的第一方面的建筑物系統(tǒng)描述的地基鍵的任何實(shí)施例的任何特征。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種住宅開(kāi)發(fā)區(qū)，其包括多個(gè)根據(jù)本發(fā)明的第一方面的任何實(shí)施例的建筑物系統(tǒng)。住宅開(kāi)發(fā)區(qū)例如可位于河漫灘上。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種建造建筑物系統(tǒng)的方法，該方法包括：

放置地基鍵，地基鍵包括細(xì)長(zhǎng)梁和支撐部，細(xì)長(zhǎng)梁具有上表面，支撐部將地基鍵固定至地面；

提供建筑物，建筑物包括支撐上部結(jié)構(gòu)的底座，底座具有底面，底面帶有凹槽，凹槽的形狀構(gòu)造為與細(xì)長(zhǎng)梁的上表面的形狀對(duì)應(yīng)，且適于使底座位于細(xì)長(zhǎng)梁上方；

將建筑物定位在地基鍵上方，使得凹槽位于地基鍵的上表面上。

在一些實(shí)施例中，該方法可進(jìn)一步包括：

在地面中放置支撐樁；

將柱附接至支撐樁；并且

通過(guò)可滑動(dòng)附接部將柱附接至建筑物。

在該方法的一些實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)梁可包括內(nèi)部腔室和與內(nèi)部腔室連通的接近端口，該方法進(jìn)一步包括，將可延伸的或柔性的管的第一端與接近端口連接，并將可延伸的或柔性的管的第二端與建筑物連接。

附圖說(shuō)明

下面通過(guò)實(shí)例并參考附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述了本發(fā)明，附圖中：

圖1a是根據(jù)一個(gè)實(shí)例實(shí)施例的建筑物系統(tǒng)的示意性側(cè)截面圖，建筑物的底座位于地基鍵上；

圖1b是洪水事件過(guò)程中圖1a的建筑物系統(tǒng)的示意性側(cè)截面圖；

圖2a是用于與圖1a和圖1b的建筑物系統(tǒng)一起使用的一種替代形式的地基鍵的示意性側(cè)截面圖；

圖2b是另一種替代形式的地基鍵的示意性側(cè)截面圖；

圖3是地基鍵和錨固系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例實(shí)施例的示意性平面圖；

圖4是位于河漫灘上的多個(gè)建筑物系統(tǒng)的示意性平面圖；以及

圖5是根據(jù)一個(gè)替代實(shí)例實(shí)施例的建筑物系統(tǒng)的示意性側(cè)截面圖，將建筑物設(shè)置為兩個(gè)初始分開(kāi)的部分。

具體實(shí)施方式

圖1a和圖1b示出了根據(jù)本發(fā)明的可浮動(dòng)建筑物系統(tǒng)100的一個(gè)代表性實(shí)施例。建筑物系統(tǒng)100包括防水殼體101形式的底座、可居住的上部結(jié)構(gòu)102和地基鍵103。殼體101和上部結(jié)構(gòu)102一起形成可浮動(dòng)建筑物。

可居住的上部結(jié)構(gòu)102固定在殼體101的頂面104上。上部結(jié)構(gòu)102可以例如是居住建筑物，例如房屋，或者可為了商業(yè)用途而定制，例如辦公室。在一些實(shí)施例中，可居住的空間可伸入殼體101的內(nèi)部，例如形成用于上方房屋的地下室。

殼體101的底面105的形狀構(gòu)造為形成凹槽106。凹槽106的橫截面形狀與地基鍵103的上表面107的橫截面形狀基本上匹配，使得可浮動(dòng)建筑物可位于地基鍵103上并由地基鍵支撐，地基鍵103位于凹槽106中。

地基鍵103由上部的細(xì)長(zhǎng)梁108和下部的地基鍵支撐部109形成，細(xì)長(zhǎng)梁具有形狀構(gòu)造為與殼體101中的凹槽106匹配的表面107。地基鍵支撐部適于將地基鍵固定至地面。在所示實(shí)例中，將地基鍵支撐部109埋在地面中，以對(duì)地基鍵103提供牢固的基礎(chǔ)。而且，在所示實(shí)例中，細(xì)長(zhǎng)梁108和地基鍵支撐部109由單個(gè)連續(xù)的材料(例如混凝土)形成并具有基本上相等的長(zhǎng)度。地基鍵支撐部103的其他布置也是可能的。例如，更小的地基鍵支撐部109可位于細(xì)長(zhǎng)梁108的每個(gè)端部處，梁108的每個(gè)端部均附接至樁，以將梁108固定至地面?？稍O(shè)置一個(gè)或多個(gè)樁121，以將細(xì)長(zhǎng)梁108錨固至地面120。可提供該一個(gè)樁或多個(gè)樁121，以將細(xì)長(zhǎng)梁108固定至地面120。該一個(gè)樁或多個(gè)樁121提供固定點(diǎn)，細(xì)長(zhǎng)梁108的負(fù)荷及由此建筑物的負(fù)荷可由該固定點(diǎn)支撐。通常，可在沿著梁108的長(zhǎng)度隔開(kāi)的位置處設(shè)置兩個(gè)樁，盡管如果梁特別長(zhǎng)或地面相對(duì)不穩(wěn)定，也可能需要更多。如果地下材料更不穩(wěn)定，例如，如果地下材料是沙質(zhì)的或是泥土，那么該一個(gè)樁或多個(gè)樁121可進(jìn)一步伸入地面120。如果地下是巖石的，那么可能需要更短的樁。

在所示實(shí)例中，并在圖2a中的地基鍵103的實(shí)例實(shí)施例中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明的，細(xì)長(zhǎng)梁108的上表面107包括頂面111和兩個(gè)朝向頂面111逐漸變細(xì)的傾斜側(cè)面112a、112b。類(lèi)似地，殼體101的凹槽106包括頂面和朝向頂面逐漸變細(xì)的兩個(gè)傾斜側(cè)面。這種形狀對(duì)于在洪水之后將建筑物在地基鍵上重新定位來(lái)說(shuō)可能是有利的，因?yàn)榘疾?06的開(kāi)口比地基鍵103的頂面111寬。因此，當(dāng)洪水退去且建筑物再次位于地基鍵103上時(shí)，可允許并校正建筑物相對(duì)于地基鍵103的較小的水平運(yùn)動(dòng)。逐漸變細(xì)的形狀對(duì)于非浮動(dòng)實(shí)施例來(lái)說(shuō)也是有利的，在該實(shí)施例中，可更簡(jiǎn)單地將建筑物降低至地基鍵上并牢固地定位在地基鍵上。

當(dāng)?shù)鼗I103處于地面中的適當(dāng)位置中時(shí)，地基鍵細(xì)長(zhǎng)梁108的漸縮側(cè)面112a、112b相對(duì)于豎直面均成角度θ，如圖2a和圖2b所示。角度θ可在15和45度之間，可選地，在25和35度之間，可選地，大約是30度。圖1a和圖1b所示的實(shí)施例具有帶有大約20度的漸縮角(taperingangle，錐度角)的地基鍵，而圖2a和圖2b中的實(shí)施例示出了具有大約30度的漸縮角的地基鍵。殼體101的凹槽106的對(duì)應(yīng)的漸縮側(cè)面優(yōu)選地布置為，與地基鍵的那些漸縮側(cè)面匹配，即，當(dāng)建筑物直立時(shí)與豎直面具有相似的角度。

漸縮側(cè)面112a、112b可涂覆有一層可壓縮塑料材料(即，聚合物材料)，例如聚乙烯或聚四氟乙烯(ptfe)，以允許地基鍵103的漸縮側(cè)面112a、112b和殼體101的凹槽106的對(duì)應(yīng)漸縮側(cè)面之間滑動(dòng)接觸。當(dāng)洪水退去時(shí)，這允許殼體101與地基鍵更平滑地接合，確保在任何輕微錯(cuò)位的情況中，建筑物牢固地與地基鍵重新接合。底座的凹槽106的對(duì)應(yīng)表面還可以(或者可以)涂覆有類(lèi)似的一層材料。替代地或額外地，聚合物材料可以是橡膠處理的(rubberise)，以允許具有一定程度的穩(wěn)定性并對(duì)地震易發(fā)地點(diǎn)提供沖擊保護(hù)。

圖2b示出了圖2a中的地基鍵的一種替代形式，其中，將地基鍵103分成兩個(gè)部分。第一上部201(其可以叫做浮動(dòng)部(raft，浮筒))包括頂面111和漸縮側(cè)面112a、112b，并用來(lái)提供建筑物位于其上的表面。和圖2a中的實(shí)施例一樣，漸縮側(cè)面112a、112b可包括聚合物涂層，以確保與對(duì)應(yīng)凹槽平滑且可靠地接合。第一部分201可包括內(nèi)部腔室116，其在下面進(jìn)一步詳細(xì)地描述。在其他實(shí)施例中，第一部分201可以是實(shí)心的，即，沒(méi)有內(nèi)部腔室。第二下部202(其可以叫做凸緣)，包括地基鍵103的下部，并用來(lái)將地基鍵錨固至地面。將地基鍵分成兩個(gè)部分可允許根據(jù)建筑物系統(tǒng)的使用條件對(duì)每個(gè)部分為了其預(yù)期目的而進(jìn)行優(yōu)化。例如可根據(jù)預(yù)期的地面條件，來(lái)選擇制成每個(gè)部分的材料，同時(shí)，可基于該地點(diǎn)的公共設(shè)施的預(yù)期需求來(lái)選擇浮動(dòng)部201，例如，通過(guò)選擇具有或不具有內(nèi)部腔室116的浮動(dòng)部。浮動(dòng)部201可選擇為具有取決于建筑物底座和地面之間所需的分隔程度的高度。在地震易發(fā)區(qū)域中，可能希望有更高的浮動(dòng)部201，使得可在建筑物和地面之間提供間隙，可在該間隙內(nèi)提供阻尼元件，例如橡膠墊座。凸緣202可由不同的材料或不同類(lèi)型的混凝土制成，并具有不同的深度，取決于該地點(diǎn)是否預(yù)期為易發(fā)洪水。浮動(dòng)部201可用一系列螺栓安裝并固定至凸緣202，這些螺栓可嵌在凸緣202中，如果需要的話(huà)，允許去除浮動(dòng)部，并將凸緣留在原處，導(dǎo)致如果移除了建筑物，對(duì)地面造成最小的殘留影響。

建筑物系統(tǒng)100可進(jìn)一步包括錨固系統(tǒng)，錨固系統(tǒng)用來(lái)將建筑物相對(duì)于地面保持在固定水平位置中。圖1a和圖1b所示的錨固系統(tǒng)包括柱110a、110b，該柱例如經(jīng)由螺栓連接在混凝土樁112a、112b的樁帽111a、111b上?；炷翗?12a、112b伸入地面中，以將樁帽111a、111b固定在適當(dāng)?shù)奈恢弥?。從而，?10a、110b相對(duì)于地面和地基鍵103保持在固定位置中。柱110a、110b可以是例如鋼柱。這些柱可具有基本上正方形的橫截面，例如具有大約100mm×100mm的外部尺寸。

每個(gè)柱110a、110b通過(guò)滑動(dòng)襯套113a、113b，使得滑動(dòng)襯套113a、113b可在柱110a、110b上上下滑動(dòng)?；瑒?dòng)襯套113a、113b固定至殼體101的側(cè)面。優(yōu)選地，滑動(dòng)襯套113a、113b的內(nèi)部尺寸與柱110a、110b的外部尺寸基本上是相同的，或者僅比其稍大，以基本上防止建筑物的橫向運(yùn)動(dòng)。

雖然這里僅描述了并在圖1a和圖1b中僅示出了兩個(gè)柱110a、110b和錨固系統(tǒng)的其他對(duì)應(yīng)特征，但是建筑物系統(tǒng)100可包括任何適當(dāng)數(shù)量的柱、樁、樁帽和滑動(dòng)襯套，例如，柱、樁、樁帽和滑動(dòng)襯套中的每種有一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)。一組柱、樁、樁帽和滑動(dòng)襯套有四個(gè)可能是希望的，每組位于四面建筑物102的四個(gè)轉(zhuǎn)角中的每個(gè)角的附近。

圖1a示出了干燥季節(jié)期間(即，當(dāng)不存在洪水時(shí))的建筑物系統(tǒng)100。建筑物125位于地基鍵103上，地基鍵基本上支撐建筑物125的整個(gè)重量。在所示實(shí)施例中，地基鍵103在地平面117上方的高度稍微大于凹槽106的深度，使得將殼體101的底面105的未支撐的部分懸置在地面上方。例如，地平面117和底面105之間的空間可以在2.5和12.5cm之間，或者，在一些情況中，高達(dá)30cm。這樣，可將建筑物系統(tǒng)100的物理占用區(qū)域減到最小，并在洪水期間對(duì)在殼體101下方流過(guò)的水提供空間。當(dāng)進(jìn)入的水將趨向于更動(dòng)蕩時(shí)，在殼體101下方允許一定的使水流過(guò)的空間可有利地在洪水事件初始發(fā)生的過(guò)程中將建筑物的運(yùn)動(dòng)減到最小。該空間還防止殼體與地面接觸，這將趨向于減少磨損和結(jié)垢。

可在殼體101的底面105上，或在每個(gè)樁帽111a、111b上，設(shè)置額外的支撐部114a、114b。該額外的支撐部114a和114b定位成使得當(dāng)位于地基鍵103上時(shí)，額外的支撐部對(duì)可浮動(dòng)建筑物提供額外的支撐，不會(huì)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)100的占用區(qū)域造成較大影響。該額外的支撐部用來(lái)防止建筑物的傾斜，例如，由于建筑物內(nèi)不均勻的負(fù)載或由于風(fēng)負(fù)載而產(chǎn)生該傾斜。這些支撐部也可用來(lái)吸收沖擊負(fù)載，例如當(dāng)在地震易發(fā)地點(diǎn)安裝建筑物時(shí)，該建筑物可配置為或可不配置為是浮動(dòng)的，在這些地點(diǎn)，支撐部可對(duì)建筑物提供彈性墊座。

圖1b示出了洪水期間相同的可浮動(dòng)建筑物結(jié)構(gòu)100。建筑物根據(jù)阿基米德原理而隨著洪水上升，即，建筑物125的總重量應(yīng)小于殼體101所轉(zhuǎn)移的水的體積的重量。優(yōu)選地，可浮動(dòng)建筑物125設(shè)計(jì)成使得洪水118的表面位于殼體101的頂面104的正下方。這種布置對(duì)可浮動(dòng)建筑物提供最大的穩(wěn)定性，同時(shí)確保上部結(jié)構(gòu)102位于洪水118的表面的上方。

當(dāng)可浮動(dòng)建筑物上升時(shí)，可滑動(dòng)襯套113a、113b在柱110a、110b上向上滑動(dòng)。柱110a、110b僅允許建筑物豎直運(yùn)動(dòng)，使得建筑物保持在地基鍵103上方的固定位置中。當(dāng)洪水退去時(shí)，建筑物125隨著水平面下降，并再次位于地基鍵103上的和之前相同的位置中?？赏ㄟ^(guò)地基鍵103和凹槽的漸縮形狀，來(lái)補(bǔ)償柱110a、110b和襯套113a、113b之間的公差所允許的任何水平運(yùn)動(dòng)，當(dāng)洪水退去時(shí)，其將趨向于使殼體101鎖定在地基鍵103上的適當(dāng)位置中。

柱110a、110b的長(zhǎng)度可選擇為使得可浮動(dòng)建筑物在洪水期間不會(huì)上升至高于柱的位置。特別地，襯套113a、113b的位置和柱110a、110b的頂部之間的柱110a、110b的長(zhǎng)度應(yīng)至少和最大的估計(jì)可能的洪水高度一樣高。

為了在洪水期間向可浮動(dòng)建筑物提供不間斷的服務(wù)，例如提供電(例如12v的直流電或240v的交流電)、水、電話(huà)、互聯(lián)網(wǎng)以及清除廢品，柔性的或可延伸的管115(例如伸縮管)可連接至可浮動(dòng)建筑物，例如可連接至可浮動(dòng)建筑物的殼體101的凹槽中的可密封多用途端口。

管115的另一端可與不隨著建筑物浮動(dòng)的固定的公用設(shè)施連接。在所示實(shí)施例中，管115與地基鍵103連接。地基鍵103包括內(nèi)部腔室116，內(nèi)部腔室可包含與公用設(shè)施源連接的連接裝置，例如供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)或排污口，和/或可包含用于來(lái)自可浮動(dòng)建筑物的大量廢品的裝置。管115可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)接近孔301與內(nèi)部腔室116連接，如圖3所示。例如，接近孔可位于地基鍵103的頂面上。額外的接近孔可位于地基鍵103上的其他地方，例如，以提供從公用電網(wǎng)到內(nèi)部腔室116的輸入。內(nèi)部腔室例如可配置為，當(dāng)可能不可能將污水從建筑物運(yùn)走時(shí)，允許其用來(lái)在洪水事件的過(guò)程中暫時(shí)儲(chǔ)存來(lái)自建筑物的污水?？稍趦?nèi)部腔室上設(shè)置可密封的端口，以允許在洪水事件的過(guò)程中隔離內(nèi)部腔室。

在洪水事件的過(guò)程中，當(dāng)建筑物離開(kāi)地基鍵103時(shí)，在殼體101下方產(chǎn)生空間。在一些情況中，例如在洪水事件與暴風(fēng)雨相關(guān)聯(lián)的情況中，碎片可由洪水?dāng)y帶并會(huì)埋在殼體101下方。這種碎片例如可以是浮動(dòng)碎片，例如原木和樹(shù)枝，或由強(qiáng)水流攜帶的非浮動(dòng)碎片。這種碎片，特別是非浮動(dòng)碎片，可能妨礙殼體101回來(lái)以在洪水事件減弱之后與地基鍵適當(dāng)?shù)亟雍希@將需要使建筑物離開(kāi)地基鍵，以允許去除碎片。為了解決這種可能的問(wèn)題，可在殼體和地面之間連接卷簾(shutter)，卷簾是可伸展的，以允許殼體豎直地離開(kāi)地面。卷簾優(yōu)選地是開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，以允許水通過(guò)卷簾，盡管在替代實(shí)例中，卷簾端部周?chē)目臻g(例如，在建筑物的轉(zhuǎn)角處，或沿著沒(méi)有卷簾的其他側(cè)面)可能足以允許水通過(guò)。卷簾可通過(guò)從附接至殼體或底面的滾筒延伸而伸展，或者可具有允許卷簾展開(kāi)的鉸接結(jié)構(gòu)，例如是格子卷簾(trellisshutter)的形式?？裳刂ㄖ锏囊粋€(gè)邊或多個(gè)邊提供卷簾，例如形成沿著矩形形式的建筑物的所有四個(gè)邊延伸的裙部，或者，可僅沿著一個(gè)邊提供，例如，面向預(yù)期洪水移動(dòng)的方向。卷簾可具有重量輕的結(jié)構(gòu)，例如主要由聚合物材料制成，使得其對(duì)建筑物的浮力不會(huì)造成不利影響。

圖3示出了可浮動(dòng)建筑物系統(tǒng)100的地基鍵103和錨固系統(tǒng)的示意性平面圖。指出了建筑物的占用區(qū)域302，其基本上大于地基鍵103和錨固系統(tǒng)的樁112a-112d所占據(jù)的區(qū)域。土地上的占用區(qū)域減小所帶來(lái)的環(huán)境效益是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

圖4示出了河流402邊上的河漫灘401上的住宅開(kāi)發(fā)區(qū)400。住宅開(kāi)發(fā)區(qū)400包括多個(gè)建筑物系統(tǒng)403(為了清楚，并不是所有房屋系統(tǒng)都有標(biāo)簽)，每個(gè)建筑物系統(tǒng)可包括圖1a和圖1b所示的建筑物系統(tǒng)100。

和所示實(shí)施例中一樣，在住宅開(kāi)發(fā)區(qū)400和河流402之間建造升高的堤防或堤壩404可能是優(yōu)選的?？蓛H通過(guò)堤防中的水閘而允許水進(jìn)入河漫灘401。這樣，可控制進(jìn)入河漫灘401的水流，使得河漫灘中的水相對(duì)平靜，以防止損壞可浮動(dòng)建筑物系統(tǒng)403。如果住宅開(kāi)發(fā)區(qū)400位于海邊，而不是河邊，那么這可能特別重要。為了進(jìn)一步限制損壞，可浮動(dòng)建筑物系統(tǒng)403在洪水事件過(guò)程中可與水流的一般局部的方向?qū)R。

堤防和水閘可允許將住宅開(kāi)發(fā)區(qū)400用作主動(dòng)洪水管理系統(tǒng)的一部分。如果更下游的傳統(tǒng)定居點(diǎn)可能發(fā)洪水，那么可打開(kāi)通向住宅開(kāi)發(fā)區(qū)400的水閘，以淹沒(méi)河漫灘401，從而通過(guò)用作部分洪水的緩沖區(qū)，來(lái)減小任何淹沒(méi)下游的機(jī)會(huì)。也可使用升高的堤防404，例如，以在上面停車(chē)，使得使其遠(yuǎn)離洪水。另外，住宅開(kāi)發(fā)區(qū)400可包括可浮動(dòng)道路或路徑405，使得在洪水事件過(guò)程中可保持對(duì)可浮動(dòng)建筑物結(jié)構(gòu)403的接觸。路徑405可以是浮橋木板道的形式，例如包括用于支撐人和/或車(chē)輛的結(jié)構(gòu)甲板，其具有用于在洪水事件中支撐結(jié)構(gòu)甲板的重量的下層浮力元件。浮力元件可以是例如有浮力的、空氣填充的腔室，和/或閉孔泡沫塊(例如發(fā)泡聚苯乙烯)。

為了進(jìn)一步減小住宅開(kāi)發(fā)區(qū)400的環(huán)境影響，住宅開(kāi)發(fā)區(qū)可配置為在集成能量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上操作。例如這可通過(guò)最大化本地可用的可再生能源技術(shù)的用途、部署最節(jié)能的設(shè)備并管理該場(chǎng)地的總能量需求來(lái)實(shí)現(xiàn)?？偰繕?biāo)是，確保每人和每平方米的co2當(dāng)量基本上小于傳統(tǒng)住宅開(kāi)發(fā)區(qū)的每人和每平方米的co2當(dāng)量。

作為另一環(huán)境目標(biāo)，住宅開(kāi)發(fā)區(qū)可配置為“零碳”，支持對(duì)本地環(huán)境具有較小影響或沒(méi)有影響的目標(biāo)。可從許多現(xiàn)場(chǎng)可再生能源中提供發(fā)電，在可能的地方，由旨在在現(xiàn)場(chǎng)最大化所發(fā)電的用途的本地能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)補(bǔ)充。于是，住宅開(kāi)發(fā)區(qū)可用作具有社區(qū)能量系統(tǒng)的“微電網(wǎng)”。

使用本地可再生能源發(fā)電的主要好處將是，限制本地配電系統(tǒng)所需的電網(wǎng)連接的尺寸。這將限制對(duì)昂貴且破壞性的工程與土木工程的需求，以提供一種新的與工地的工作連接。從而，對(duì)工地的電力負(fù)荷將基本上低于典型住宅開(kāi)發(fā)區(qū)所需的電力負(fù)荷。

可能在居民區(qū)中實(shí)現(xiàn)低壓(例如12v直流電)系統(tǒng)和節(jié)能設(shè)備。這將大幅減小可浮動(dòng)建筑物403的電力負(fù)荷和總能量使用?？蓪⒃O(shè)備設(shè)計(jì)為，在社區(qū)能量系統(tǒng)內(nèi)工作并遵守用于環(huán)境的iee布線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。

可通過(guò)中央“區(qū)域供暖”系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)可浮動(dòng)建筑物403的加熱，由此，將蒸汽或熱水泵送至每家每戶(hù)，以進(jìn)行供暖?？墒褂弥醒脲仩t，其由本地產(chǎn)生的電能、太陽(yáng)熱能、生物質(zhì)能和加熱用燃料作為輸入源來(lái)供電。

每個(gè)可浮動(dòng)建筑物403可具有高熱絕緣度，將空間加熱需求減小至比傳統(tǒng)的磚建造的房屋低得多。可將窗、門(mén)和屋頂設(shè)計(jì)為，使用最新的節(jié)能材料和技術(shù)。

圖5中示出了建筑物系統(tǒng)500的另一替代實(shí)例，其中，建筑物525由兩個(gè)初始分開(kāi)的部分構(gòu)成。在所示實(shí)例中，建筑物525的第一部分具有上部501和下部502，上部包含建筑物525的可居住的空間，下部配置為裝配在形成殼體101的第二部分內(nèi)。建筑物的第一部分的下部502配置為裝配在殼體101的內(nèi)部體積內(nèi)。殼體101初始設(shè)置為單獨(dú)的結(jié)構(gòu)，使得可將殼體101安裝在地面結(jié)構(gòu)(包括地基鍵103)上方的位置，并且，一旦殼體101處于適當(dāng)位置，便可提供建筑物525的第一部分。下部502可具有簡(jiǎn)單的盒狀結(jié)構(gòu)，或者，形狀可構(gòu)造為匹配殼體101的內(nèi)部體積。在替代實(shí)例中，建筑物525的第一部分可僅包括圖5所示的上部501，即，不具有下部502，并可與殼體101的上表面連接。因此，在一般的方面中，建筑物可包括第一部分和第二部分，第一部分包含可居住的空間，第二部分包括殼體。第一部分的下部可配置為裝配在殼體的內(nèi)部體積內(nèi)。

其他實(shí)施例有意地在本發(fā)明的范圍內(nèi)，該范圍由所附權(quán)利要求限定。