專利名稱：一種多層建筑物及建造這種建筑物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層建筑物，例如一種公寓式建筑物，以及一種建造這種建筑物的方法。特別的是這種多層建筑物包括一個(gè)中心部分和一些周邊居住單元。
帶有多個(gè)用于居住目的的單元的多層建筑物是很常見的。像這樣的建筑物通常是通過大量各種各樣的建造技術(shù)由混凝土、鋼筋以及上釉材料，來建造以形成基礎(chǔ)構(gòu)件，例如樓板、心墻以及建筑物外體，這些對(duì)于人們?cè)谶@種多層建筑物中的居住來說是最基本的。
在多層公寓式建筑物的所有常見類型中，在每一層上的使用面積都被分隔成幾個(gè)獨(dú)立的居住單元。特別是，在每一層上的最重要的空間部分包括(a)共用的電梯或走廊空間；(b)共用的緊急樓梯間空間；(c)幾套共用的建筑物服務(wù)室；(d)幾套各自帶有采光口和通風(fēng)口的封閉的居住空間。


圖1所示的是一幢采用稱為“懸臂心墻原理”的現(xiàn)有技術(shù)建造的多層建筑物10的一個(gè)簡(jiǎn)化了的樓層平面圖。該建筑物10包括一個(gè)單一的中心心墻12，該中心心墻構(gòu)成一個(gè)單獨(dú)的結(jié)構(gòu)部件以承受大部分橫向負(fù)荷。周邊立柱14和16通過橫梁聯(lián)接起來以形成抗風(fēng)構(gòu)架以承受剩下的一部分橫向負(fù)荷。該單一心墻12起到了一個(gè)懸臂心墻的作用，該懸臂心墻隨著該多層建筑物變得越高其結(jié)構(gòu)效率越低。加固成分就變得較高且不經(jīng)濟(jì)。
圖2A和2B所示的是一幢稱之為“剪力墻/并聯(lián)剪力墻原理”的現(xiàn)有技術(shù)建造的兩幢建筑物20、30的一個(gè)樓層的平面圖。在圖2A所示的建筑物20中，每一面墻都提供一個(gè)單一方向的橫向負(fù)荷抵抗力。至于圖2B中所示的建筑物30，則有一個(gè)中心單一心墻32和位于四個(gè)側(cè)翼單元36處的剪力墻或并聯(lián)剪力墻34。這種為了形成一種通常的“#”形心墻以及周邊支撐部件的并聯(lián)剪力墻的組合是用來抵抗橫向負(fù)荷和重力負(fù)荷的現(xiàn)有建造方案的另一種普通類型。大部分墻壁會(huì)很長(zhǎng)，這就會(huì)導(dǎo)致顯著的剪滯并降低剪力墻的結(jié)構(gòu)特性。結(jié)果，構(gòu)件沒有被充分地利用而這又導(dǎo)致一種不經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)。
圖3所示的是一種采用稱之為“套管原理”的現(xiàn)有技術(shù)建造的建筑物40的一個(gè)樓層的平面圖。套管原理對(duì)于橫向負(fù)荷具有較強(qiáng)的剛性抵抗力，并由此被用于相對(duì)較高的建筑物中。心墻42位于建筑物40的中間部分，且距離立柱46較近，這些立柱通過環(huán)形橫梁44連接起來，且位于建筑物40的邊緣。樓板起到了用于將心墻42和周邊立柱46連接在一起的剛性隔板的作用，由此將該結(jié)構(gòu)集成為一個(gè)單一體系。
從上面可以看出，用于居住的傳統(tǒng)的多層建筑物的特征在于具有一個(gè)帶有一組與中心相連的居住單元的單一中心結(jié)構(gòu)心墻。通常，在每一樓層上的套房的數(shù)量是經(jīng)計(jì)劃和經(jīng)濟(jì)方面的考慮后規(guī)定的。根據(jù)這種通常的布置圖，就能夠建成具有各種平面形狀的建筑物。
目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣的傳統(tǒng)的單一中心心墻的建筑物也具有如下缺陷(a)為了達(dá)到足夠的剛度，單一中心心墻的橫斷面積有一定的公稱尺寸，且由于這個(gè)原因，通常所有的垂直運(yùn)行空間/建筑物工作間都位于這樣的中心心墻內(nèi)，這就導(dǎo)致用于從中心心墻向周邊單元運(yùn)動(dòng)的過量運(yùn)行空間。
(b)對(duì)多種類型的居住單元進(jìn)行修改使之具有有效的運(yùn)行結(jié)構(gòu)是有困難的，且需要對(duì)共用的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行校正；以及(c)單一中心心墻起到重力和橫向方向結(jié)構(gòu)裝置的作用，且限制了內(nèi)部共用空間和外部居住單元之間的連接表面。
因此本發(fā)明的目的是為了提供一種多層建筑物，以及一種建造這樣一種多層建筑物的方法，在這種多層建筑物中上述缺陷將被克服掉，或者至少為公眾提供一種有用的選擇。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為了提供一種多層建筑物，該多層建筑物一方面能夠建造起來經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，另一方面不具有通常涉及到的為了適應(yīng)多種類型的周邊居住單元而進(jìn)行共用空間的修改問題，而且，能夠盡量避免居住單元之間彼此直接面對(duì)。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是為了提供一種多層建筑物，在該多層建筑物中，能夠獲得在周邊使用空間結(jié)構(gòu)方面高度的靈活性。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是為了提供一種多層建筑物，該多層建筑物能在最初的時(shí)候?qū)⒃摻ㄖ镌O(shè)計(jì)成一套部件以便通過高度的標(biāo)準(zhǔn)化來實(shí)施這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，所提供的一種多層建筑物包括一個(gè)中心部分和至少一個(gè)與所述的中心部分相連的周邊單元，其特征在于所述的中心部分包括通過支撐構(gòu)件彼此連接在一起的一個(gè)主心墻部分和至少一個(gè)附屬心墻部分。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種建造多層建筑物的方法，該建筑物包括一個(gè)中心部分和一些與所述的中心部分相連的周邊單元，其特征在于所述的中心部分的建造與所述周邊單元的建造是相互獨(dú)立的。
借助于本發(fā)明，各種構(gòu)件的精密結(jié)構(gòu)在工廠條件下就能夠經(jīng)濟(jì)地預(yù)制出來，且盡可能減少互不相同的元件和組合件。由于中心部分和周邊單元(這是使用空間)的空間分離，因此，在設(shè)計(jì)期間就能夠?qū)Σ煌愋偷闹苓吺褂每臻g輕易地進(jìn)行互換而不會(huì)影響到中心心墻的結(jié)構(gòu)。因此，可以考慮在生產(chǎn)線上以較高的組裝精度建造中心部分和周邊居住使用空間。
目前，在建筑物建造方面的技術(shù)改進(jìn)需要一種面向建筑物的設(shè)計(jì)和建造方面問題的交互式集成原理類型的解決方法。通過采用一種趨向于建筑物的設(shè)計(jì)和建造的原理，所有設(shè)計(jì)過程和建造的重要階段就通過考慮建筑物體系的所有重要性能和功能特征被集成為一個(gè)系統(tǒng)化的程序。最終，所有的設(shè)計(jì)和建造步驟就能夠通過這種集成和使用人工智能(AI)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)以及計(jì)算機(jī)輔助加工(CAM)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
通過本發(fā)明的這種方案，一種用于建筑物的建造的系統(tǒng)方法已被設(shè)計(jì)出來，這會(huì)提高效率并降低了開發(fā)和進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)和建造過程的成本。建筑物的建造和運(yùn)作問題以及相關(guān)的成本就能夠通過規(guī)劃設(shè)計(jì)一體化就會(huì)最小化或消除掉。
本發(fā)明的實(shí)施例將結(jié)合附圖進(jìn)行描述，附圖如下圖1所示的是第一種現(xiàn)有技術(shù)的多層建筑物的一個(gè)簡(jiǎn)化了的樓層平面圖；圖2A和2B所示的是第二種現(xiàn)有技術(shù)的多層建筑物的樓層平面圖3所示的是第三種現(xiàn)有技術(shù)的多層建筑物樓層平面圖；圖4所示的是與本發(fā)明相應(yīng)的第一種建筑物的一個(gè)簡(jiǎn)化的樓層平面圖；圖5所示的是與本發(fā)明相應(yīng)的第一種五心結(jié)構(gòu)的一個(gè)簡(jiǎn)化的樓層平面圖；圖6所示的是與本發(fā)明相應(yīng)的第二種五心結(jié)構(gòu)的一個(gè)簡(jiǎn)化的樓層平面圖；圖7所示的是按照?qǐng)D5所示的五心結(jié)構(gòu)建造的一幢建筑物的一個(gè)簡(jiǎn)化透視圖；圖8詳細(xì)地表示出了圖5所示的五心結(jié)構(gòu)這種類型；圖9所示的是圖5所示的五心結(jié)構(gòu)樓層方案的透視圖；圖10所示的是圖9所示的五心結(jié)構(gòu)與四個(gè)周邊居住單元相連時(shí)的透視圖；圖11所示的是圖10所示的五心結(jié)構(gòu)與周邊居住單元的一個(gè)簡(jiǎn)化了的樓層平面圖；圖12所示的是按照?qǐng)D6所示的五心結(jié)構(gòu)建造的一幢建筑物的一個(gè)簡(jiǎn)化透視圖；圖13所示的是圖6所示的五心結(jié)構(gòu)樓層方案的透視圖；圖14所示的是圖13所示的五心結(jié)構(gòu)與四個(gè)周邊居住單元相連時(shí)的透視圖；圖15所示的是按照?qǐng)D10所示的方案建造的第一個(gè)建筑物一個(gè)樓層平面圖；圖16所示的是按照?qǐng)D10所示的方案建造的第二個(gè)建筑物一個(gè)樓層平面圖；圖17所示的是按照?qǐng)D14所示的方案建造的建筑物一個(gè)樓層平面圖；以及圖18所示的是按照?qǐng)D10所示的方案建造的第三個(gè)建筑物一個(gè)樓層平面圖。
在本發(fā)明將在下面結(jié)合一幢用于居住的多層建筑物進(jìn)行描述的時(shí)候，需要明確的一點(diǎn)是，與本發(fā)明相應(yīng)的多層建筑物可用于工業(yè)、商業(yè)以及其它目的。
參看圖4，該圖所示的是與本發(fā)明相應(yīng)的第一種建筑物的一個(gè)簡(jiǎn)化的樓層平面圖，該建筑物通常用附圖標(biāo)記100表示。建筑物100包括一個(gè)中心心墻區(qū)域102和四個(gè)功能心墻區(qū)域104。該中心心墻區(qū)域102也包括一個(gè)用來容納一個(gè)或多個(gè)電梯井的電梯心墻區(qū)域106，電梯可以通過這些電梯井上升或下降。因此該電梯心墻區(qū)域106構(gòu)成了一個(gè)用于建筑物100的垂直機(jī)械運(yùn)動(dòng)分配區(qū)域。該中心心墻區(qū)域102沿著建筑物100的水平主軸A-A構(gòu)成一個(gè)水平運(yùn)動(dòng)分配區(qū)域108。從電梯(圖中未示出)中出來的人們可以經(jīng)過各個(gè)進(jìn)出口走廊區(qū)域112和各個(gè)功能心墻區(qū)域104的兩個(gè)開口114到達(dá)四個(gè)具有同樣形狀和結(jié)構(gòu)的周邊居住區(qū)域110(對(duì)稱狀態(tài))中的其中一個(gè)區(qū)域。兩個(gè)彼此相對(duì)的成直線狀的周邊居住區(qū)域120分布在主心墻區(qū)域102和功能心墻區(qū)域104之間，該周邊居住區(qū)域120可以經(jīng)過構(gòu)成進(jìn)出口走廊區(qū)域112的開口124到達(dá)。中心心墻區(qū)域102和四個(gè)功能心墻區(qū)域104共同形成了一個(gè)本發(fā)明中所專有的術(shù)語(yǔ)結(jié)構(gòu)“五心結(jié)構(gòu)”。中心心墻區(qū)域102和功能心墻區(qū)域104通過諸如過梁、系梁、墻壁、樓板以及隔板的支撐構(gòu)件聯(lián)接起來。四個(gè)周邊居住區(qū)域110的每一個(gè)都通過各自的功能心墻區(qū)域104固定到五心結(jié)構(gòu)上。四個(gè)周邊居住區(qū)域110被當(dāng)成五心結(jié)構(gòu)的一個(gè)插件而形成一種“簇管”結(jié)構(gòu)。而且，該周邊居住區(qū)域110是由標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)元件構(gòu)成的。
一方面與本發(fā)明相應(yīng)的“簇管”結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和另一方面的單懸臂心墻、剪力墻或并聯(lián)剪力墻、以及套管系統(tǒng)之間的主要區(qū)別在于，簇管型心墻是通過諸如過梁、系梁、墻壁、樓板以及隔板這樣的支撐構(gòu)件聯(lián)接起來而在建筑物中形成一個(gè)集成結(jié)構(gòu)。因此獲得簇管在剛度方面的提高。另一方面，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型或者設(shè)置一個(gè)單一中心心墻元件，或者在建筑物區(qū)域內(nèi)將其結(jié)構(gòu)部件均勻地鋪開。因此，只用有限的用于建造建筑物系統(tǒng)的構(gòu)成結(jié)構(gòu)部件的方式來達(dá)到比較有效的結(jié)構(gòu)組合。
當(dāng)整體地看待建筑物100時(shí)，就能看到，五心結(jié)構(gòu)包括總共五根管狀心墻，即一根中心心墻和四根功能心墻。五心結(jié)構(gòu)起到了承受大部分建筑物100的橫向負(fù)荷、地震負(fù)荷以及重力負(fù)荷的主要結(jié)構(gòu)元件的作用。而且已發(fā)現(xiàn)，在使用混凝土量等于傳統(tǒng)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中所用混凝土量的條件下，使用這種建筑物體系方案會(huì)提高這種建筑物100的剛度。
五心結(jié)構(gòu)的中心心墻區(qū)域102和功能心墻區(qū)域104是通過像過梁這樣的支撐構(gòu)件相互連接起來的，這種支撐構(gòu)件在各個(gè)管狀心墻之間起到了連接體的作用，以便根據(jù)框架裝置來傳遞剪力和彎曲力矩。
建筑物100的整個(gè)前部區(qū)域會(huì)承受風(fēng)力負(fù)荷，該負(fù)荷接著會(huì)從周邊居住區(qū)域110、120被傳遞到五心結(jié)構(gòu)。該五心結(jié)構(gòu)借助于心墻框架裝置以及各個(gè)結(jié)構(gòu)特性承受大部分負(fù)荷。這些載荷被傳遞給地基并被分散到地面。
現(xiàn)在來看重力載荷，重力載荷包括建筑物材料的自重和動(dòng)載荷，這些負(fù)荷依次從樓板、橫梁、立柱和墻壁傳遞到地基后分散到地面。由于五心結(jié)構(gòu)能抵抗大部分橫向負(fù)荷，所以在周邊居住區(qū)域110處的立柱和墻壁的尺寸能得到減小，這些立柱和墻壁只需要承受其鄰近區(qū)域的重力負(fù)荷和較小一部分橫向負(fù)荷。
在地震作用條件下，建筑物100的搖擺主要是通過五心結(jié)構(gòu)來抑制，其次由環(huán)形橫梁框架裝置來抑制。像位于五心結(jié)構(gòu)中的過梁那樣的支撐構(gòu)件是一種相對(duì)細(xì)長(zhǎng)一些的部件。當(dāng)出現(xiàn)地震運(yùn)動(dòng)時(shí)，過梁首先趨向于達(dá)到屈服點(diǎn)并容許在兩端產(chǎn)生彈塑性變形。這會(huì)松弛五心結(jié)構(gòu)內(nèi)的部分內(nèi)部應(yīng)力，并且保持管狀心墻自身的結(jié)構(gòu)完整性。而傳統(tǒng)的單一心墻和并聯(lián)剪力墻的結(jié)構(gòu)完整性在過梁產(chǎn)生塑性變形時(shí)就會(huì)遭到極大的破壞。在更壞的情況下，會(huì)在過梁中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破裂，因此對(duì)心墻造成不可修補(bǔ)的損壞。相對(duì)而言，五心結(jié)構(gòu)能夠在達(dá)到失效模式之前承受較高強(qiáng)度的地震作用。
圖5所示的是與本發(fā)明相應(yīng)的第一種五心結(jié)構(gòu)的一個(gè)簡(jiǎn)化的樓層平面圖。正如所能看到那樣，五心結(jié)構(gòu)200包括一個(gè)中心心墻202和四個(gè)附屬心墻204，它們都通過如過梁那樣的支撐構(gòu)件連接在一起。圖6所示的是與本發(fā)明相應(yīng)的第二種五心結(jié)構(gòu)300的一個(gè)簡(jiǎn)化的樓層平面圖，其五心結(jié)構(gòu)300包括一個(gè)中心心墻302和四個(gè)附屬心墻304，它們也都通過如過梁那樣的支撐構(gòu)件連接在一起。五心結(jié)構(gòu)200和300之間的主要區(qū)別在于各自的附屬心墻204和304具有不同的形狀。因此可以看出附屬心墻204、304的形狀的精確度并不是非常重要。
圖7以一種簡(jiǎn)化的方式表示出一種根據(jù)本發(fā)明建造的一幢建筑物206，并采用了圖5中所示的五心結(jié)構(gòu)200。該建筑物206包括中心心墻202(它起到了一個(gè)中心電梯心墻的作用，電梯可以在其中而移動(dòng))以及四個(gè)附屬心墻204(它起到了功能心墻的作用)。在這四個(gè)附屬心墻上固定有六個(gè)周邊心墻208(在該圖中其中一個(gè)看不到)，每一個(gè)都具有一定數(shù)量的居住單元和套房。
在建造階段中，周邊心墻208可以一個(gè)一個(gè)地分開建造。建筑物206的建造可以借助于大板式模制工藝、預(yù)制強(qiáng)化建造以及安裝技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)凝固技術(shù)。特別是，大板式模制工藝可以通過一個(gè)或多個(gè)位于中心心墻202中的一個(gè)電梯井內(nèi)的塔式起重機(jī)來進(jìn)行，該電梯井用來容納一個(gè)或多個(gè)在其內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電梯。
從圖8中可以看出，所有的心墻202、204都通過過梁210(其起到了支撐構(gòu)件的作用)連接在一起，該過梁一方面在心墻202、204之間傳遞橫向負(fù)荷，另一方面在地震作用情況下發(fā)生彈塑性變形。
如圖9所示，五心結(jié)構(gòu)200包括一些用于電梯通過其內(nèi)的電梯心墻212，因此，構(gòu)成了一個(gè)機(jī)械垂直運(yùn)動(dòng)分布系統(tǒng)。該中心心墻202也包括一個(gè)構(gòu)成水平運(yùn)動(dòng)分布系統(tǒng)的走廊/通道214。五心結(jié)構(gòu)200經(jīng)兩個(gè)進(jìn)出口走廊215在五心結(jié)構(gòu)200的縱向末端和一對(duì)附屬心墻204之間的兩個(gè)樓梯間216相連。樓梯間216起到了一個(gè)人力垂直運(yùn)動(dòng)分布系統(tǒng)。
如圖10所示，在該圖中為了容易辨認(rèn)將五心結(jié)構(gòu)200的頂部涂成黑色，總共用六個(gè)周邊居住心墻208固定在五心結(jié)構(gòu)200上。兩個(gè)周邊心墻208具有相同形狀和結(jié)構(gòu)，而其余四個(gè)周邊心墻208形狀和結(jié)構(gòu)相同但不同于前兩者(四者對(duì)稱布置)。如圖11中所能看到的，環(huán)形橫梁218將每一個(gè)周邊心墻208都捆在一起。這樣的橫梁218在立柱和剪力墻之間起到了一個(gè)連接桿的作用。該連接桿采用的是一種封閉環(huán)的形式，這就提供了一種將負(fù)荷傳遞到五心結(jié)構(gòu)200的更好的框架裝置，并向下傳遞到地基。幾套樓板和環(huán)形橫梁220將周邊居住心墻208固定到五心結(jié)構(gòu)200上，以加強(qiáng)抵抗橫向負(fù)荷和地震負(fù)荷的心墻剛度。這些都是將周邊心墻208組裝到五心結(jié)構(gòu)200上的結(jié)構(gòu)部件。
可以看出，附屬心墻204對(duì)稱于中心心墻202的水平中心主軸線B-B分成兩組。另外，每一個(gè)周邊單元包括一主軸線C-C，該主軸線C-C基本上正交于中心心墻202的主軸線B-B。需要指出的是五心結(jié)構(gòu)200的樓板平面的內(nèi)部高度等于周邊單元208的樓板平面的高度，這些周邊單元是通過包括外部墻、懸板、天花板、屋頂以及隔板的內(nèi)部和外部外體來封閉的。
參見圖12，該圖以簡(jiǎn)化的方式表示出了根據(jù)本發(fā)明所建造的一幢建筑物306，并且采用了圖6所示的五心結(jié)構(gòu)300。六個(gè)周邊居住心墻308(在該圖中其中有一個(gè)看不見)通過結(jié)構(gòu)部件固定到五心結(jié)構(gòu)300上。和采用五心結(jié)構(gòu)200的情況一樣，且如圖13所示，該五心結(jié)構(gòu)300也包括一些電梯心墻312用來使電梯經(jīng)過其中，因此構(gòu)成了一個(gè)機(jī)械垂直運(yùn)動(dòng)分布系統(tǒng)。該中心心墻302也包括一個(gè)走廊/通道314，該走廊或通道314構(gòu)成了一個(gè)水平運(yùn)動(dòng)分布系統(tǒng)。該五心結(jié)構(gòu)300經(jīng)兩個(gè)進(jìn)出口走廊315在五心結(jié)構(gòu)200的縱向末端出和一對(duì)附屬心墻304之間的兩個(gè)樓梯間316相連。樓梯間316起到了一個(gè)人力垂直運(yùn)動(dòng)分布系統(tǒng)。
如圖14所示，在該圖中為了容易辨認(rèn)將五心結(jié)構(gòu)300的頂部涂成黑色，總共用六個(gè)周邊居住心墻308a、308b固定在五心結(jié)構(gòu)300上。兩個(gè)周邊心墻308a具有相同形狀和結(jié)構(gòu)，而其余四個(gè)周邊心墻308b具有不同于前兩者的相同形狀和結(jié)構(gòu)(四者對(duì)稱布置)。
圖15所示的是根據(jù)本發(fā)明建造的一幢建筑物樓層平面圖，且采用五心結(jié)構(gòu)200，該建筑物400內(nèi)具有三部電梯402?？梢钥闯鲋苓吘幼⌒膲?04每層被分成十套住房406。
圖16所示的是根據(jù)本發(fā)明建造的一幢建筑物500，且采用五心結(jié)構(gòu)200，該建筑物500內(nèi)具有四部電梯502。
圖17所示的是根據(jù)本發(fā)明建造的一幢建筑物600，且采用五心結(jié)構(gòu)300，該建筑物600內(nèi)具有四部電梯602。
圖18所示的是根據(jù)本發(fā)明建造的第三幢建筑物700，且采用五心結(jié)構(gòu)300。正如所能看到的那樣，位于五心結(jié)構(gòu)300的四個(gè)角上的周邊居住心墻702a、702b、702c以及702d的形狀和結(jié)構(gòu)彼此各不相同。
從前面所描述的可以看出，根據(jù)本發(fā)明所建造的建筑物擁有現(xiàn)有建筑物不具備的下述優(yōu)點(diǎn)(a)通過采用作為建筑物的中心部分的五心結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到一種更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)，通過利用簇管方案，不會(huì)限制位于中心心墻內(nèi)的所有共用的垂直運(yùn)行空間的密封且不會(huì)降低心墻部件的剛度；(b)由于各個(gè)可用空間與共用面積之比相等，單一中心心墻內(nèi)的面積(它通常只包括共用的通道)要小于五心結(jié)構(gòu)總的橫斷面積，它可能既含有共用空間也具有各個(gè)有用空間。因此，采用本發(fā)明的建筑物的立柱和墻壁尺寸相對(duì)于具有相同總的樓層面積的傳統(tǒng)中心心墻建筑物來說就得到極大的降低；(c)它采用一種改進(jìn)的方式來承受重力和風(fēng)力負(fù)荷；(d)在采用相同數(shù)量建造材料的條件下，五心結(jié)構(gòu)剛度比單一心墻結(jié)構(gòu)剛度相對(duì)要高一些；(e)在五心結(jié)構(gòu)中只需要極少的加固容量；(f)五心結(jié)構(gòu)承受了大部分橫向負(fù)荷，這直接降低了在各種各樣的周邊單元上的立柱和墻壁的尺寸，因此能夠獲得更經(jīng)濟(jì)和更實(shí)用的空間；(g)該結(jié)構(gòu)具有較高重復(fù)性的成套部件；(h)在每一個(gè)居住單元內(nèi)沒有結(jié)構(gòu)性立柱和墻壁，這樣就提高了用途和內(nèi)部設(shè)計(jì)的靈活性。
(i)這種結(jié)構(gòu)具有較高重復(fù)性的成套部件和具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸和接頭的組合件；(j)樓層的利用率得到極大的提高；(k)由于墻壁部件的尺寸可以標(biāo)準(zhǔn)化，因此也可以將預(yù)制鋼質(zhì)模具或木質(zhì)模具標(biāo)準(zhǔn)化；(l)模具材料的使用可加快建造過程；(m)其平面結(jié)構(gòu)為位置和樓層面積提供了非常大的窗口面積，而且避免了兩個(gè)/多個(gè)各個(gè)居住單元之間可直接觀察；(n)單一五心結(jié)構(gòu)是一種可以安裝各種各樣的周邊居住單元的永久性結(jié)構(gòu)；(o)該建筑物并不顯得像一整塊；以及(p)同時(shí)也考慮了地震作用。在地震作用期間，中心主心墻和四個(gè)附屬心墻之間的過梁將具有彈塑性變形，這就緩解了破壞性的變形，以便保持主要建筑物支撐部件(即五心結(jié)構(gòu))的結(jié)構(gòu)整體性。
影響多層高建筑物的壽命的初期所要考慮的關(guān)鍵問題之一是建筑物的經(jīng)濟(jì)性問題。這決定了投資者對(duì)土地價(jià)值方面的利益和場(chǎng)地的有限建筑物面積優(yōu)化選擇的程度。這要求具有最小的凈-毛樓層面積比的最高樓層利用率，以及建筑物的毛面積與場(chǎng)地面積的最大比(規(guī)劃比例)。為了達(dá)到這些經(jīng)濟(jì)目的，以及為了有效成本設(shè)計(jì)，以求在下述區(qū)域中達(dá)到最小值(1)垂直運(yùn)行空間和服務(wù)心墻區(qū)域；(2)樓層間的高度；以及(3)外圍墻壁的厚度。
因此可以看出，根據(jù)本發(fā)明建造的建筑物達(dá)到了這些優(yōu)化目的的經(jīng)濟(jì)利益、強(qiáng)調(diào)建筑物學(xué)上的考慮以及為用戶提供了一個(gè)可居住的環(huán)境。
權(quán)利要求
1．一種多層建筑物，包括一個(gè)中心部分和至少一個(gè)與所述中心部分相連的周邊單元，其特征在于所述的中心部分包括一個(gè)主心墻和至少一個(gè)通過支撐構(gòu)件與所述中心部分彼此相連的附屬心墻部分。
2．如權(quán)利要求1所述的建筑物，其特征在于所述的中心部分包括一個(gè)主心墻部分和一些附屬心墻部分，其中所述附屬心墻部分通過支撐構(gòu)件與所述中心部分相連。
3．如權(quán)利要求2所述的建筑物，其特征在于所述的中心部分包括一個(gè)主心墻部分和四個(gè)附屬心墻部分。
4．如權(quán)利要求1所述的建筑物，其特征在于周邊單元經(jīng)所述的附屬心墻部分與所述的中心部分相連。
5．如權(quán)利要求2或3所述的建筑物，其特征在于一些周邊單元與所述的中心部分相連。
6．如權(quán)利要求5所述的建筑物，其特征在于所述的一些周邊單元中的每一個(gè)經(jīng)各個(gè)附屬心墻部分與所述的中心部分相連。
7．如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的建筑物，其特征在于所述的周邊單元是居住單元。
8．如權(quán)利要求5至7中的任意一項(xiàng)所述的建筑物，其特征在于所述的周邊單元是由一些標(biāo)準(zhǔn)化的建造部件構(gòu)成。
9．如權(quán)利要求5至8中的任意一項(xiàng)所述的建筑物，其特征在于所述周邊單元通過支撐構(gòu)件與所述中心部分相連。
10．如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的建筑物，其特征在于所述中心部分的樓層的內(nèi)部高度與所述周邊單元的樓層的內(nèi)部高度基本相等。
11．如權(quán)利要求2至10中的任意一項(xiàng)所述的建筑物，其特征在于所述的這些附屬心墻部分對(duì)稱于所述主心墻部分的水平中軸線被分成兩組。
12．如權(quán)利要求11所述的建筑物，其特征在于所述主心墻部分的水平中軸線構(gòu)成了共用運(yùn)行空間圖形經(jīng)過各個(gè)直接與所述的水平中軸線相連通的進(jìn)出口走廊通向各個(gè)周邊單元的方向。
13．如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的建筑物，其特征在于至少包括一個(gè)樓梯間。
14．如權(quán)利要求13所述的建筑物，其特征在于所述的樓梯間位于所述中心部分的各個(gè)端部，在兩個(gè)所述的附屬心墻部分之間，并直接與所述主心墻部分的水平中軸線相連。
15．如權(quán)利要求1所述的建筑物，其特征在于所述周邊單元由內(nèi)部和外部外體限定，該內(nèi)部和外部外體包括外部墻壁、懸掛樓板、天花板、屋頂以及隔板。
16．如權(quán)利要求1所述的建筑物，其特征在于所述的周邊單元包括一主軸，該主軸與所述的心墻部分的主軸基本正交。
17．如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的建筑物，其特征在于所述的主心墻和附屬心墻在每一個(gè)樓層上最多設(shè)有12個(gè)分布在位于所述中心部分的各個(gè)端部處的進(jìn)出口走廊內(nèi)的進(jìn)出口。
18．如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的建筑物，其特征在于所述中心部分包括一些進(jìn)出口走廊，其中所述的進(jìn)出口走廊起到了所述主心墻和所述周邊單元之間的共用運(yùn)行通道的作用。
19．一種建造一種多層建筑物的方法，該建筑物包括一個(gè)中心部分和一些與所述中心部分相連的周邊單元，其特征在于所述中心部分的建造是獨(dú)立于所述周邊單元的建造的。
20．如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述周邊單元中至少一個(gè)的建造是獨(dú)立于所述周邊單元中至少另一個(gè)的建造的。
21．如權(quán)利要求19或20所述的方法，其特征在于還包括通過大板式模板制作工藝、預(yù)制加強(qiáng)構(gòu)件以及安裝技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土技術(shù)來實(shí)施的步驟。
22．如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述的大板式模板制作工藝是通過至少一座位于所述中心部分內(nèi)的位置中的塔式起重機(jī)來實(shí)施的，該位置至少適于容納一部電梯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多層建筑物(206,306,400,500,600,700)和一種建造該建筑物的方法,其中該建筑物包括一個(gè)五心結(jié)構(gòu)(200,300)和一些與五心結(jié)構(gòu)(200,300)相連的周邊居住單元(110,208,308a,308b,404,702a,702b,702c,702d),其中五心結(jié)構(gòu)(200,300)包括一個(gè)中心心墻區(qū)域(102,202,302)和四個(gè)分布在中心心墻區(qū)域(102,202,302)周圍的附屬心墻(104,204 304)。
文檔編號(hào)E04HGK1286342SQ9911922
公開日2001年3月7日 申請(qǐng)日期1999年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月26日
發(fā)明者黃志權(quán) 申請(qǐng)人:黃志權(quán)