BE1023535B1 - Constructiemodule en modulair bouwsysteem omvattende één of meerdere van dergelijke constructiemodules - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een transporteerbare prefab constructiemodule en een modulair bouwsysteem omvattende één of meerdere van dergelijke constructiemodules, waarbij de transporteerbare prefab constructiemodule omvat: (a) een sokkel of fundamentonderdeel omvattende een gewapende betonplaat voorzien van minstens 4 koppelelementen dewelke geconfigureerd zijn voor het koppelen van een kolom aan het fundamentonderdeel; en (b) een structureel raamwerk, omvattende (i) minstens vier metalen draagkolommen, die (in gemonteerde toestand) loodrecht geplaatst zijn ten opzichte van het fundamentonderdeel en aan een eerste uiteinde van de draagkolom gekoppeld is aan de gewapende betonplaat door het koppelelement; (ii) een bovenste steunelement omvattende meerdere metalen staven (in gemonteerde toestand) bevestigd aan een tweede uiteinde van de draagkolommen parallel met het onderste steunelement; en (iii) minstens één dakelement, waarbij het dakelement (in gemonteerde toestand) geplaatst is tussen en bevestigd aan de metalen staven van het bovenste steunelement, de ruimte tussen de staven van het bovenste steunelement overbruggend.

Description

CONSTRUCTIEMODULE EN MODULAIR BOUWSYSTEEM OMVATTENDE ÉÉN OF MEERDERE VAN DERGELIJKE CONSTRUCTIEMODULES

TECHNISCH VELD

De uitvinding betreft een prefab constructiemodule en een modulair bouwsysteem omvattende één of meerdere van dergelijke prefab constructiemodules, meer specifiek een prefab constructiemodule bestaande uit een metalen structureel raamwerk en een gewapende betonplaat. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze om een dergelijke prefab constructiemodule en modulair bouwsysteem te vervaardigen.

TECHNOLOGISCHE ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Het traditioneel bouwen van een bouwconstructie, zoals een woning, is een langdurig en tijdrovend proces. Het vereist veel materiaal en arbeidsuren en is onderhevig aan vertragingen door o.a. ongunstige weersomstandigheden of problemen met materiaalleveringen.

Door gebruik te maken van prefab bouwelementen kan een bouwconstructie al in kortere tijd worden opgebouwd. Volgens de huidige stand der techniek bestaan de prefab bouwconstructies uit grofweg twee groepen, namelijk (snel)bouwpakketten en containerconstructies.

Bouwpakketten bestaande uit min of meer afgewerkte bouwelementen, kunnen ter plaatse op de werf relatief snel worden opgebouwd, maar vereisen voorafgaandelijk belangrijke voorbereidingswerkzaamheden (vb. funderingswerken). Bovendien kan op de werf nog steeds veel tijd verloren gaan aan het effectieve samenstellen en opbouwen van de constructie. Als gevolg hiervan kan de uiteindelijke afwerking (zoals vb. plaatsen van ramen en binnenschrijnwerk, isolatie, binneninrichting, zoals keuken en sanitair, vloerbekleding edm) pas na opbouw van het pakket kan gebeuren. Hierdoor is het totale tijdsbestek om zulke bouwconstructie te verwezenlijken nog steeds relatief groot. Bovendien bestaan deze bouwpakketten veelal uit lichte materialen (hout, gyproc/gipskarton op een houten of metalen frame) om het vervoer en constructie te vergemakkelijken. Ze vereisen dus een draagconstructie die de eigenlijke last van de constructie draagt om bestand te zijn tegen extreme weersomstandigheden, zoals zware regenval en hoge windsnelheden, of bij opbouw in de hoogte, zoals een constructie bestaande uit meerdere verdiepingen. Containerconstructies worden vaak gebruikt als tijdelijk constructies en zijn dus vaak beperkt in het comfort, isolatie, afmetingen en graad van afwerking. De afmetingen van een prefab container zijn vaak afgesteld om het in een minimum van tijd vervoerd en ingesteld te krijgen. Voor afvoerleidingen en nutsvoorzieningen worden vaak gaten voorzien in de muren en/of vloer van de containers, wat nadelig is voor o.a. de isolatie van de container. Verdere afwerking of doorverbinding naar andere containerconstructies is eveneens bemoeilijkt doordat de stevigheid van een container volledig berust op de wanden, met als gevolg dat wanneer een wand gedeeltelijk of volledig wordt verwijderd in een container de stevigheid van de volledige containerconstructies in gevaar komt.

Daarnaast hebben huidige prefab bouwconstructies vaak als belangrijkste nadeel een gebrek aan stabiliteit wegens geen of beperkte funderingselementen. Een fundering bestaande uit bijvoorbeeld uit betonplaat kan alsnog ter plaatse op de werf worden gegoten alvorens de prefab bouwconstructie geplaatst wordt, maar deze bijkomende stap is arbeidsintensief en tijdrovend. Bovendien blijft dergelijke externe fundering in wezen gescheiden van de prefab bouwconstructie: de stabiliteit en sterkte van de prefab bouwconstructie is dus lang niet optimaal, met als gevolg dat de huidige prefabconstructies minder geschikt zijn voor gebieden met verhoogd risico op extreme condities (vb. overstromingen, aardverschuivingen, aardbevingen).

Bovendien is er veel interesse naar prefab bouwconstructies die hetzelfde comfort en flexibiliteit (qua nutsvoorzieningen & afwerking) kunnen bieden als een traditioneel gebouwd huis. Niet-conventionele vereisten, zoals een groen dak, zonnepanelen, glazen schuifdeuren, enzovoort, zijn vaak duurder of niet compatibel met de huidige prefab bouwelementen.

Er is dus nood aan een prefab constructiemodule en/of een modulair bouwsysteem omvattende één of meerdere van dergelijke prefab constructiemodules die een oplossing biedt voor één of meerdere van voorgaande problemen.

SAMENVATTING

De onderhavige uitvinding en de voorkeuruitvoeringsvormen ervan hebben tot doel een oplossing te bieden voor één of meerdere van de voornoemde en andere nadelen. Hiertoe betreft de huidige uitvinding een transporteerbare prefab constructiemodule of een modulair bouwsysteem omvattende dergelijke transporteerbare prefab constructiemodule, waarbij deze transporteerbare prefab constructiemodule in zijn meest algemene vorm een metalen structureel raamwerk gekoppeld aan een funderingsplaat bestaande uit een betonplaat uit gewapend beton omvat. De uitvinders hebben verrassend ontdekt dat de dergelijke modules en modulaire systemen of voorkeuruitvoeringsvormen ervan, leiden tot zeer stabiele prefab bouwconstructies, die geen voorafgaandelijke funderingswerken vereisen op de bouwwerf, en die een optimaal comfort en uitvoering van nutsvoorzieningen toelaten zonder bijkomend ruimteverlies en zonder beperkingen naar gevelbekleding of materiaalkeuze voor de integratie van het gebouw in de omgeving.

In een eerste aspect betreft de uitvinding een transporteerbare prefab constructiemodule (100), omvattende (A) een fundamentonderdeel (200), omvattende een gewapende betonplaat (210) geconfigureerd als fundering voor de prefab constructiemodule (100) en omvattende een betonplaat met een metalen, bij voorkeur stalen, wapeningsnetwerk, waarbij de gewapende betonplaat voorzien is van minstens vier koppelementen (250) geconfigureerd voor het koppelen van een kolom (325) aan de gewapende betonplaat (210), bij voorkeur waarbij deze koppelelementen verbonden zijn met het wapeningsnetwerk van de gewapende betonplaat (210). Bij voorkeur zijn de koppelelementen (250) geplaatst nabij een rand of in een hoek van de gewapende betonplaat (210); en (B) een structureel raamwerk (300), omvattende (i) minstens vier metalen, bij voorkeur stalen, kolommen (325), die in gemonteerde toestand loodrecht zijn geplaatst ten opzichte van het fundamentonderdeel (200) en waarbij elke kolom met een eerste uiteinde bevestigd is aan de gewapende betonplaat (210) door het koppelelement (250); (ii) een bovenste steunelement (360) omvattende meerdere metalen, bij voorkeur stalen, staven in gemonteerde toestand bevestigd aan een tweede uiteinde van naburige kolommen (325) parallel met de gewapende betonplaat (210), bij voorkeur met vorming van een rechthoekig bovenste steunelement; (iii) minstens één dakelement (370), waarbij het dakelement (370) in gemonteerde toestand geplaatst is tussen en bevestigd aan de metalen, bij voorkeur stalen, staven van het bovenste steunelement (360), de ruimte tussen de staven van het bovenste steunelement overbruggend. Bij voorkeur is elke kolom (325) gekoppeld aan het fundamentonderdeel (200) met minstens één boutanker, betonschroef, draadstang en/of wapeningsstaal (betonijzer).

In bepaalde uitvoeringsvormen van de hierin beschouwde prefab constructiemodule kan een oppervlakverhouding (OV) gedefinieerd worden zoals verder hierin beschreven, waarbij de OV varieert tussen 0.9 en 2.0; bij voorkeur tussen 0.95 en 1.5; bij grotere voorkeur tussen ongeveer 1 en 1.2; bij meeste voorkeur waarbij de OV ongeveer 1 is.

In bepaalde uitvoeringsvormen van de hierin beschouwde prefab constructiemodule omvat het fundamentonderdeel (200), in het bijzonder de gewapende betonplaat één of meerdere uitsparingen of gevormde of gefabriceerde kanalen voor nutsvoorzieningen of als sanitaire leidingen.

In bepaalde uitvoeringsvormen omvat de hierin beschouwde prefab constructiemodule verder één of meerdere van volgende elementen: - minstens één en bij voorkeur een veelvoud van muurpanelen (315) geplaatst tussen en bevestigd aan de gewapende betonplaat (210) en het bovenste steunelement (360) tussen twee naburige kolommen (325) ter vorming van een minstens gedeeltelijk en bij voorkeur volledig gesloten zijwand; - minstens één en bij voorkeur een veelvoud van dakpanelen (375), ondersteunt door een dakelement (370) en geplaatst tussen de metalen staven van het bovenste steunelement (360) ter vorming van een gesloten dakstructuur;

Bij voorkeur is een isolerend materiaal aangebracht aan één of meerdere muurpanelen (315), één of meerdere dakpanelen (375) en/of aan de gewapende betonplaat (210).

In bepaalde uitvoeringsvormen van de hierin beschouwde prefab constructiemodule is het structureel raamwerk (300) balkvormig en omvat een basisoppervlakte (of de oppervlakte gedefinieerd door het rechthoekige bovenste steunelement) met lengte van minstens 4 m, bij voorkeur met lengte tussen 4 en 16 m; bij grotere voorkeur tussen 6 m en 12 m of tussen 7 en 10 m; bij grootste voorkeur ongeveer 8 m is; een basisoppervlakte met breedte van minstens 2 m of 3 m, bij voorkeur met breedte tussen 2 m en 10 m; bij grotere voorkeur tussen 2.5 m en 8 m of tussen 3 tot 6 m; bij grootste voorkeur tussen ongeveer 4 en 5 m of ongeveer 4 of 5 m is; en/of een hoogte van minstens 2 m, bij voorkeur tussen 2 m en 10 m; bij grotere voorkeur tussen 2 m tot 8 m of tussen 2m en 5 m; bij grootste voorkeur tussen 2.5 m en 3 of 4 m; en/of waarbij de gewapende betonplaat een hoogte heeft van op zijn minst 20 of 25 cm, bij voorkeur een hoogte heeft tussen 25 cm en 60 cm; bij grotere voorkeur tussen 30 cm en 50 cm of tussen 30 cm of 40 cm, bij grootste voorkeur ongeveer 35 cm is; een oppervlakte heeft met lengte van minstens 4 m, bij voorkeur met lengte tussen 4 en 16 m; bij grotere voorkeur tussen 6 m en 12 m of tussen 7 en 10 m; bij grootste voorkeur ongeveer 8 m is; en een oppervlakte heeft met breedte van minstens 2 m of 3 m, bij voorkeur met breedte tussen 2 m en 10 m; bij grotere voorkeur tussen 2.5 m en 8 m of tussen 3 tot 6 m; bij grootste voorkeur tussen ongeveer 4 en 5 m of ongeveer 4 of 5 m is.

In bepaalde uitvoeringsvormen omvat de hierin beschouwde prefab constructiemodule verder een transportelement of optilelement (390) geconfigureerd voor het verplaatsen en/of optillen van de prefab constructiemodule (100); zoals één of meerdere haken, ringen, hijsogen, ankers, wielen, of een combinatie ervan.

In een tweede aspect betreft de uitvinding een modulair bouwsysteem (400), omvattende minstens twee transporteerbare constructiemodules (100) volgens een eerste aspect van de uitvinding, waarbij een eerste en een tweede prefab constructiemodule (100) aan elkaar bevestigd zijn via een bevestigingsmiddel. In bepaalde uitvoeringsvormen zijn de eerste en de tweede prefab constructiemodule aan elkaar bevestigd door één of meerdere bevestigingsmiddelen, waarbij: - de gewapende betonplaat (210) en/of het bovenste steunelement (360) van een eerste en tweede prefab constructiemodule (100) geconfigureerd zijn voor de zijdelingse bevestiging met elkaar; en/of - het modulair bouwsysteem (400) een zijdelings bevestigingsmiddel (420) bevat, geconfigureerd voor het bevestigen van twee prefab constructie modules (100); en/of - het modulair bouwsysteem (400) een centraal bevestigingsmiddel (430) bevat, geconfigureerd voor het bevestigen van vier prefab constructie modules (100); en/of - het modulair bouwsysteem (400) verder een balk (410), bij voorkeur een Uvormige balk, bevat, bevestigd aan een kolom (325) van een eerste prefab constructiemodule (100) en aan een kolom (325) van een tweede prefab constructiemodule (100), waarbij deze balk (410) geconfigureerd is voor stress- of drukabsorptie.

In bepaalde uitvoeringsvormen omvat het hierin beschouwde modulair bouwsysteem (400) verder een terrasmodule (500) bestaande uit een tweede gewapende betonplaat geconfigureerd om te verbinden met een eerste gewapende betonplaat (210) van minstens één prefab constructiemodule (100) en gepositioneerd parallel met, bij voorkeur in het verlengde van, de gewapende betonplaat (210) van de aangrenzende prefab constructiemodule.

In bepaalde uitvoeringsvormen omvat het hierin beschouwde modulair bouwsysteem (400) verder een veelvoud van palen (450), die in gemonteerde toestand geplaatst zijn in een ondergrond en bevestigd aan de constructiemodule (100) of het modulair bouwsysteem (400), waarbij de palen (450) samen geconfigureerd zijn om de prefab constructiemodule (100) of het modulair bouwsysteem (400) volledig te ondersteunen.

In een derde aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een hierin beschouwde prefab constructiemodule of een hierin beschouwd modulair bouwsysteem, bij voorkeur omvattende de volgende stappen: (i) het voorzien of fabriceren van een gewapende betonplaat zoals hierin beschreven, voorzien van minstens vier koppelelementen; (ii) montage van het structurele raamwerk en bevestiging van het structurele raamwerk aan de gewapende betonplaat via de kolommen van het raamwerk aan de koppelelementen; (iii) montage van de muurpanelen en de dakpanelen, ter vorming van zijwanden en de dakstructuur en (iv) in het geval van het vervaardigen van het modulaire bouwsysteem, de montage van verschillende prefab constructiemodules, bij voorkeur via één of meerdere bevestigingsmiddelen zoals hierin beschreven, ter vorming van het modulaire bouwsysteem. Stappen (i) en (ii) kunnen in serie of in parallel worden uitgevoerd.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

Om de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn in de bijgaande figuren zonder enig beperkend karakter enkel voorkeurdragende uitvoeringsvormen van de prefab constructiemodules en modulaire bouwsystemen omvattende dergelijke modules volgens de huidige uitvinding beschreven. De numeriek referenties worden hieronder nader besproken in voorbeelden 1 en 2. FIG. 1: is een doorsnede van een transporteerbare prefab constructiemodule (100) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de uitvinding. FIG. 2: is een zijaanzicht van een transporteerbare prefab constructiemodule (100) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de uitvinding. FIG. 3: is een zijaanzicht van een transporteerbare prefab constructiemodule (100) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de uitvinding. FIG. 4: is een zijaanzicht van een transporteerbare prefab constructiemodule (100) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de uitvinding. FIG. 5A is een zijaanzicht van een modulair bouwsysteem (400) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de uitvinding, bestaande uit twee transporteerbare prefab constructiemodules (100) volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. Fig 5B is een onderaanzicht van een modulair bouwsysteem (400) volgens een voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding, bestaande uit twee transporteerbare prefab constructiemodules (100) volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. FIG. 5C is een bovenaanzicht van een modulair bouwsysteem (400) volgens een voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding, bestaande uit twee transporteerbare prefab constructiemodules (100) volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. Fig 5D is een detail van een zijdelings bevestigingsmiddel aan het structureel raamwerk (300) als verder hierin besproken. Fig 5E is een detail van een zijdelings bevestigingsmiddel aan het fundamentonderdeel (200) als verder hierin besproken. Fig 5F is een detail van een doorsnede van twee aangrenzende kolommen (gezien langsheen een kolom) van een zijdelings bevestigingsmiddel voor de zijdelingse bevestiging van het structureel raamwerk. FIG. 6A is een onderaanzicht van een modulair bouwsysteem (400) volgens een voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding, bestaande uit vier transporteerbare prefab constructiemodules (100) volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. FIG. 6B is een bovenaanzicht van een modulair bouwsysteem (400) volgens een voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding, bestaande uit vier transporteerbare prefab constructiemodules (100) volgens een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. FIG. 7A is een schematische illustratie in bovenaanzicht van een modulair bouwsysteem (400) volgens een voorkeuruitvoeringsvorm van de huidige uitvinding, met het dakelement (370) verwijderd voor de illustratie. FIG. 7B is een schematische illustratie in zijaanzicht van een modulair bouwsysteem (400) volgens een voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding. FIG. 8A is een schematische illustratie in bovenaanzicht van een modulair bouwsysteem volgens een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de huidge uitvinding (400), met het dakelement (370) verwijderd voor de illustratie. FIG. 8B is een schematische illustratie in zijaanzicht van een modulair bouwsysteem (400) volgens een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. FIG. 9: is een zijaanzicht van een transporteerbare prefab constructiemodule (100) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. FIG. 10: is een zijaanzicht van een transporteerbare prefab constructiemodule (100) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de uitvinding. FIG. 11: is een zijaanzicht van een modulair bouwsysteem (400) volgens een bepaalde voorkeuruitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. FIG. 12: is een zijaanzicht van een transporteerbare prefab constructiemodule (100) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

Legende bij de figuren: (100) transporteerbare prefab constructiemodule; (200) fundamentonderdeel; (210) gewapende betonplaat; (215) vloerpaneel; (250) koppelelement; (260) uitsparing in/onderaan de gewapende betonplaat; (300) structureel raamwerk; (325) kolom; (310) onderste steunelement; (315) muurpaneel; (350) dakonderdeel; (360) bovenste steunelement; (370) dakelement; (375) dakpaneel; (400) modulair bouwsysteem; (410) (U-vormige) zijbalk; (420) zijdelings bevestigingsmiddel; (430) centraal bevestigingsmiddel; (440) isolatie; (460) afdichtingsmiddel; (510) paal; (520) trap; (530) terrasmodule.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

Zoals verder gebruikt in deze tekst omvatten de enkelvoudsvormen "een”, "de”, "het” zowel het enkelvoud als de meervoudsvorm tenzij de context duidelijk anders is.

De termen "omvatten”, "omvat” zoals verder gebruikt, zijn synoniem met "inclusief”, "includeren” of "bevatten, "bevat” en zijn inclusief of open en sluiten bijkomende, niet vernoemde leden, elementen of methode stappen niet uit. De termen "omvatten”, "omvat” zijn inclusief de term "bevatten”.

De opsomming van numerische waarden aan hand van cijferbereiken omvat alle waarden en fracties in deze bereiken, zowel als de geciteerde eindpunten.

De term "ongeveer”, zoals gebruikt wanneer gerefereerd wordt naar een meetbare waarde zoals een parameter, een hoeveelheid, een tijdsduur, en zo meer, is bedoeld variaties te omsluiten van +/- 10% of minder, bij voorkeur +/-5% of minder, meer bij voorkeur +/-1% of minder, en meer nog bij voorkeur +/-0,1% of minder, van en vanaf de gespecificeerde waarde, in zo ver de variaties van toepassing zijn om te functioneren in de bekend gemaakte uitvinding. Het dient te worden verstaan dat de waarde waarnaar de term "ongeveer” refereert op zich, ook werd bekend gemaakt. Tenzij anders gedefinieerd, hebben alle termen bekend gemaakt in de uitvinding, inclusief technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals een vakman deze gewoonlijk verstaat. Als verdere leidraad, worden definities opgenomen voor verdere toelichting van termen die in de beschrijving van de uitvinding worden gebruikt.

In zijn meest algemene vorm betreft de uitvinding een transporteerbare prefab constructiemodule en een modulair bouwsysteem omvattende één of meerdere prefab constructiemodules, alsook werkwijzen voor het vervaardigen van een transporteerbare prefab constructiemodele, waarbij dergelijke modules of modulaire bouwsystemen gebruikt kunnen worden voor de constructie van woningen of vakantiewoningen, appartementen, kantoren, garages, werkruimtes, studio’s, tuinhuizen, badhuizen, enzovoort. In het modulair bouwsysteem volgens de huidige uitvinding kan een eerste constructiemodule volgens de uitvinding verder gecombineerd/uitgebreid worden met een in principe onbeperkte hoeveelheid verdere prefab constructiemodules, dewelke zijdelings, dwars, aanliggend of gestapeld worden verbonden met deze eerste prefab constructiemodule. Naargelang het uiteindelijke doel en opzet van modulair bouwsysteem zullen de hoeveelheid prefab constructiemodules, alsook de uiterlijke en innerlijke vorm betreffende de afwerking, onderdelen en elementen verschillen. Hierdoor zijn er in feite onbeperkt veel uitvoeringsvormen mogelijk van de huidige uitvinding. Een bijkomend voordeel is dat de hierin beschouwde prefab constructiemodule en modulair bouwsysteem volledig kan afgewerkt worden in een werkplaats (zowel wat betreft de binneninrichting als de buitenafwerking). Dit laat een uitgebreide controle (kwaliteit, afwerking etc.) van de constructie door de fabrikant, architect, de bouwheer of toekomstige bewoner toe vooraleer de bouwconstructie wordt vervoerd naar de plaats van inplanting. Elke afgewerkte module kan vervolgens makkelijk getransporteerd worden met standaardtransportvoertuigen, zoals vrachtwagens, en geplaatst met standaardconstructievoertuigen, zoals kranen.

De uitvinding betreft in een eerste aspect een transporteerbare prefab constructiemodule omvattende een fundamentonderdeel en een structureel raamwerk, waarbij: (A) het fundamentonderdeel een gewapende betonplaat omvat, dewelke voorzien is van minstens 4 koppelelementen geconfigureerd voor het koppelen van een kolom aan de gewapende betonplaat, meer bepaald voor het koppelen van het structureel raamwerk aan de gewapende betonplaat via kolommen; en (B) het structureel raamwerk omvat: (i) minstens vier metalen kolommen, elk loodrecht gekoppeld aan een eerste uiteinde van de kolom via een koppelelement aan de gewapende betonplaat; (ii) een bovenste steunelement omvattende meerdere metalen staven ondersteund door naburige kolommen en vastgehecht aan een tweede uiteinde van de kolommen; en (iii) minstens één dakelement, waarbij het dakelement geplaatst is tussen en bevestigd aan de metalen staven van het bovenste steunelement, de ruimte tussen de staven van het bovenste steunelement overbruggend

Het voornaamste voordeel van de hierin beschouwde prefab constructiemodule is de stabiliteit. De combinatie van een fundamentonderdeel omvattende een betonplaat uit gewapend beton met een structureel raamwerk uit metaal (staal), dat stevig verankerd is aan de gewapende betonplaat geeft de huidige transporteerbare prefab constructiemodule een hogere stabiliteit ten opzichte van andere prefab bouwpakketten of containers, die een externe fundering vereisen, wat extra werk, kosten en tijd meebrengt op de werf. De verbinding tussen de bewapening van het fundamentonderdeel en het structurele raamwerk via het koppelelement bevordert de stabiliteit nog meer. De hoge stabiliteit van de constructie is ook een voordeel tijdens het transport van de constructiemodule van de fabricatieplaats naar de plaats waar de bouwconstructie wordt ingeplant en vermindert het risico op beschadiging tijdens transport bijvoorbeeld door extreme weersomstandigheden of bij een botsing van het transportvoertuig. De gebruikte materialen zijn bovendien niet brandbaar, en zijn makkelijk en vrij beschikbaar in verschillende afmetingen.

Het hierin beschouwde fundamentonderdeel, in het bijzonder de gewapende betonplaat, is vervaardigd uit een combinatie van metaal en beton, bij voorkeur vervaardigd uit staal en beton, zoals gewapend beton. De gewapende betonplaat is voorzien van een metalen netwerk, bij voorkeur een stalen netwerk, wat scheurvorming vermijdt of sterk beperkt en de stevigheid en stabiliteit bevordert. De hierin beschouwde gewapende betonplaat is dusdanig geconfigureerd dat ze toelaat toe dat het fundamentonderdeel als fundering of basisplaat van de prefab constructiemodule dient. Dit heeft ondermeer als voordeel dat er op de plaats waar de prefab constructiemodule of het modulair bouwsysteem wordt ingeplant geen aparte fundering dient voorzien en dus geen funderingswerken dienen uitgevoerd, wat een belangrijke tijdswinst kan opleveren.

In een bepaalde uitvoeringsvorm omvat de gewapende betonplaat beton met een betondensiteit van minstens 1 500 kg/m3 of 2 000 kg/m3; bij voorkeur tussen 2000 kg/m3 en 3000 kg/m3; meeste bij voorkeur ongeveer 2400 of 2500 kg/m3 is.

Een bijkomend voordeel van beton is de waterdichting en gebrek aan condensatievorming. Hierdoor is een prefab constructiemodule geschikt voor plaatsing op vochtige gebieden met mogelijke wateroverlast, zoals overstromingsgebieden. Een hogere betondichtheid van de betonplaat verhoogt bovendien de graad van waterdichting van het fundamentonderdeel.

In bepaalde voorkeuruitvoeringsvormen bevat de gewapende betonplaat aan de onderzijde één of meerdere uithollingen, uitsparingen of sleuven. Dit heeft als voordeel dat het gewicht beperkt wordt zonder in te boeten op sterkte en stabiliteit en laat toe dat, in bepaalde uitvoeringsvormen, verschillende prefab constructiemodules makkelijk via een stalen staaf, bij voorkeur met schroefdraadverbindingen, aan elkaar kunnen vastgemaakt worden via een losmaakbare verbinding, waarbij de metalen staaf een uitholling in de betonplaat van een eerste constructiemodule verbindt met een uitholling in de betonplaat van een tweede constructiemodule en vastgezet wordt met moeren. Bovendien kan dergelijke uitsparing in de betonplaat plaats bieden aan aan- en afvoerleidingen, kabels van de nutsvoorzieningen en dergelijke meer. Dergelijke uitsparing kan minstens 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, bij voorkeur ongeveer 2/3 a 3/4 van de oppervlakte van de betonplaat beslaan.

Het hierin beschouwde koppelelement is bij voorkeur een koppelelement dat compatibel is met zowel staal als beton. Het koppelelement laat toe een kolom van het structureel raamwerk te koppelen aan de gewapende betonplaat van het fundamentonderdeel. Bij voorkeur is er minstens één koppelelement voorzien voor elke kolom. Aangezien het raamwerk zoals hierin beschreven bij voorkeur minstens vier kolommen omvat, zijn er bij voorkeur ook minstens vier koppelelementen voorzien.

Bij voorkeur bevindt elk koppelelement zich in de gewapende betonplaat, en is het geïntegreerd in, verbonden of verankerd met de wapening van de gewapende betonplaat, zoals vb. door het koppelelement aan de wapening te lassen. Bij voorkeur bevindt het koppelelement zich nabij de rand van de gewapende betonplaat, zoals bij voorkeur op minder dan 50 cm, 40 cm, 30 cm of 20 cm van een rand van de gewapende betonplaat. Bij voorkeur is er minstens een koppelelement geplaatst nabij één of meerdere hoeken van de gewapende betonplaat, zoals bij voorkeur op minder dan 50 cm, 40 cm, 30 cm of 20 cm van een hoek van de gewapende betonplaat. In een specifieke uitvoeringsvorm is elke hoek van de gewapende betonplaat voorzien van een koppelelement. Door de koppelelementen te verspreiden nabij of op de hoeken van de gewapende betonplaat en geïntegreerd met de wapening ervan wordt een stabiliteit van het hierin beschouwde structureel raamwerk, en bij uitbreiding van de gehele prefab constructiemodule, verkregen die uitermate geschikt is voor de doelen van de uitvinding. Hierdoor kan de gewapende betonplaat elke druk of externe stressfactor op het raamwerk maximaal opvangen zonder het interne woonvolume (wat overeenkomt met het volume bepaald door het structureel raamwerk) te beperken. De vakman begrijpt dat de plaatsing van elk koppelelement afhangt van de individuele uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Koppelelementen of koppelsystemen waarmee een kolom (via een eerste uiteinde) aan een gewapende betonplaat kan gekoppeld of verankerd worden zijn gekend. In specifieke voorkeuruitvoeringsvormen omvat het koppelelement een boutanker, een betonschroef, een draadstang of wapeningsstaal (betonijzer), waarbij deze laatste uit de gewapende betonplaat steekt en aan een kolom bevestigd kan worden. Het koppelelement kan ook demonteerbaar zijn, of herhaaldelijk monteerbaar zijn. Bij voorkeur is het koppelelement permanent verankerd aan het fundamentonderdeel.

Het hierin beschouwde structurele raamwerk omvat minstens vier kolommen. Elke kolom is vervaardigd uit metaal, bij voorkeur staal. In gemonteerde vorm is elke kolom loodrecht gekoppeld aan het fundamentonderdeel, in het bijzonder de gewapende betonplaat, bij voorkeur in/aan de hoeken van de gewapende betonplaat, door middel van een koppelelement, waardoor bijgevolg via de kolommen ook het structurele raamwerk verankerd wordt aan het fundamentonderdeel, bij voorkeur aan het bewapeningsnet van de gewapende betonplaat.

Optioneel kunnen bijkomende kolommen voorzien zijn, zoals nabij de randen van de gewapende betonplaat, wat de stabiliteit en de sterkte verhoogd. Sommige van deze optionele kolommen kunnen demonteerbaar zijn: in sommige uitvoeringsvormen kunnen tijdens het vervaardigen en de finale afwerking van een modulair bouwsysteem bestaande uit de hierin beschouwde prefab constructiemodules dergelijke optionele kolommen geplaatst worden ter bevordering van de stabiliteit opbouw, afwerking en transport, waarbij na transport naar de plaats waar de modulaire bouwconstructie wordt ingeplant niet alle kolommen nog nodig zijn of ongewenst zijn omdat ze mogelijks de beschikbare leefruimte beperken. Bij het aan elkaar bevestigen van meerdere prefab constructiemodules kunnen één of meerdere kolommen verwijderd worden, in het bijzonder de kolommen die zich centraal in de modulaire bouwconstructie bevinden zonder de stabiliteit van het modulair bouwsysteem te beperken.

Een kolom wordt bij voorkeur geplaatst nabij een hoek en/of nabij de rand van de gewapende betonplaat. Aangezien de kolommen via een koppelelement zijn verankerd aan de gewapende betonplaat, is de plaatsing van een koppelelement en de voordelen ervan zoals hierboven beschreven, ook geldig voor de plaatsing van de kolommen.

Het hierin beschouwde structurele raamwerk omvat verder een bovenste steunelement. Het bovenste steunelement is vervaardigd uit metaal; bij voorkeur staal. Het bovenste steunelement is opgebouwd uit één of meerdere lange balkvormige elementen, zoals metalen staven, balken of baren, zoals vb. met I-profiel, welke ondersteund worden door de kolommen en aan een tweede uiteinde van de kolommen zijn vastgehecht, parallel met het fundamentonderdeel. In sommige uitvoeringsvormen heeft de metalen staaf een U-vormige profiel gericht naar het fundamentonderdeel voor de plaatsing van verdere afwerkings- of afdichtingselementen, zoals muurpanelen. Het bovenste steunelement verbindt minstens twee naburige kolommen. Bij voorkeur is het bovenste steunelement rechthoekig van vorm, waarbij alle kolommen van het structurele raamwerk verbonden zijn.

De hierin beschouwde transporteerbare prefab constructiemodule omvat verder minstens één dakelement, wat deel uitmaakt van het dakonderdeel. Een dakelement is typisch een steunelement, zoals een staaf of balk, geplaatst tussen en bevestigd aan de metalen staven van het bovenste steunelement, de ruimte tussen de staven van het bovenste steunelement overbruggend. Het voordeel van bijkomende steunelementen is dat dit een verhoogde stabiliteit en drukopvang biedt aan de prefab constructiemodule, in het bijzonder het dakonderdeel, en toelaat dakpanelen te ondersteunen en te bevestigen. Bij voorkeur is het dakelement vervaardigd uit metaal; bij grootste voorkeur staal.

Optioneel kan het hierin beschouwde structurele raamwerk verder een onderste steunelement omvatten. Het onderste steunelement is vervaardigd uit metaal, bij voorkeur staal. Het onderste steunelement is opgebouwd uit één of meerdere lange lineaire elementen, zoals metalen staven, balken of baren, welke grenzen aan de gewapende betonplaat en geplaatst zijn tussen minstens twee naburige kolommen, en bevestigd aan de gewapende betonplaat en/of één of meerdere kolommen. In specifieke uitvoeringsvormen heeft de metalen staaf groef of een L- of U-vormig profiel gericht weg van het fundamentonderdeel voor de plaatsing van verdere afwerkings- of afdichtingselementen, zoals muurpanelen of schuifdeuren. In sommige uitvoeringsvormen kunnen door middel van een onderste steunelement prefab afwerkingselementen, zoals cassettes, muurpanelen, ramen en/of (glazen) schuifdeuren, eenvoudig tussen het bovenste en het onderste steunelement gemonteerd worden. Dit biedt bijkomende stabiliteit doordat op deze manier dergelijke afwerkingselementen volledig verbonden zijn met het structureel raamwerk. De vakman begrijpt dat de keuze van de uitvoeringsvorm van het hierin beschouwde onderste steunelement afhankelijk is van de uitvoeringsvorm van de prefab constructiemodule, in het bijzonder van de uitvoeringsvorm van het modulair bouwsysteem omvattende meerdere constructiemodules. Bij voorkeur zijn de staven die het onderste steunelement uitmaken enkel aan de buitenranden van het uit de constructiemodules samengestelde modulair bouwsysteem gepositioneerd.

In een bepaalde uitvoeringsvorm heeft het structureel raamwerk een balkvormige structuur waarbij de basisoppervlakte zoals bepaald door een rechthoek met de vier kolommen als hoekpunten, ongeveer gelijk is aan de topoppervlakte, zoals bepaald door het bovenste steunelement of het dakonderdeel. Manieren en middelen om de verschillende stalen elementen die het (optionele) onderste en bovenste steunelement uitmaken vast te maken aan de kolommen of de dakelementen zijn gekend. De metalen onderdelen kunnen bijvoorbeeld door middel van lassen, bouten of een combinatie daarvan zodanig met elkaar verbonden worden dat een stabiele structuur wordt bekomen die toelaat de prefab constructiemodule te ondersteunen en bovendien ook bestand is tegen externe stressfactoren zoals windbelasting of aardbevingen.

In een bepaalde uitvoeringsvorm omvat het structureel raamwerk verder één of meerdere kruis- of X-vormige stabiliteitsverbanden tussen aangrenzende kolommen. Dergelijke stabiliteitsverbanden kunnen permanent of tijdelijk zijn en bevorderen de stabiliteit van prefab constructiemodule, vooral tijdens transport of bij het combineren van verschillende constructiemodules in een modulair bouwsysteem.

In bepaalde uitvoeringsvormen hebben de metalen onderdelen, in het bijzonder stalen onderdelen, van het structurele raamwerk en/of dak- of muurpanelen, bij voorkeur die gedeelten van het structurele raamwerk of de dak- of muurpanelen die zich na vervaardiging aan de buitenzijde van de module bevinden één of meerdere oppervlaktebehandelingen ondergaan, in het bijzonder om ze meer bestand te maken tegen omgevingsinvloeden en/of om esthetische redenen, zoals vb. een oppervlaktebehandeling volgens C3 (ISO12944) die toelaat om de stalen constructie te beschermen tegen corrosie, het coaten met een primer en lakken, etc. De vakman begrijpt dat de metalen gedeelten die naar de binnenzijde zijn gericht bij voorkeur niet hoeven behandeld te worden door de aanwezigheid van isolatie en/of verdere bekleding.

In een bepaalde uitvoeringsvorm is zowel het structurele raamwerk als de gewapende betonplaat een balkvormige structuur, gekenmerkt door een basisoppervlakte, met een lengte en een breedte, en door een hoogte. De term "lengte” en "breedte” van een prefab constructiemodule of betonplaat zoals hierin gebruikt komt overeen met respectievelijk de langste dimensie en kortste dimensie van het basisoppervlak, gedefinieerd door de betonplaat en/of het structureel raamwerk. De lengte en breedte van het structurele raamwerk komt overeen met respectievelijk de langste en kortste afstand tussen twee naburige kolommen of respectievelijk de langste en kortste dimensie van het oppervlak gedefinieerd door het bovenste steunelement, al dan niet inclusief de breedte of doormeter van de kolommen zelf. De term "hoogte” van een prefab constructiemodule zoals hierin gebruikt komt overeen met de hoogte of dikte van de betonplaat vermeerderd met de lengte van een kolom, al dan niet vermeerderd met de dikte van het dakonderdeel en/of bovenste steunelement. De hoogte van het structurele raamwerk is typisch de lengte van een kolom, al dan niet vermeerderd met de hoogte of dikte van het bovenste steunelement of het dakonderdeel.

In een bepaalde uitvoeringsvorm omvat het structurele raamwerk een balkvormige structuur met lengte van minstens 4 m, bij voorkeur met lengte tussen 4 en 16 m; bij grotere voorkeur tussen 6 m en 12 m of tussen 7 en 10 m; bij grootste voorkeur ongeveer 8 m is.

In een bepaalde uitvoeringsvorm omvat het structurele raamwerk een balkvormige structuur met breedte van minstens 2 m of 3 m, bij voorkeur met breedte tussen 2 m en 10 m; bij grotere voorkeur tussen 2.5 m en 8 m of tussen 3 tot 6 m; bij grootste voorkeur tussen ongeveer 4 en 5 m of ongeveer 4 of 5 m is.

In een bepaalde uitvoeringsvorm omvat het structurele raamwerk een balkvormige structuur met een hoogte van minstens 2 m, bij voorkeur tussen 2 m en 10 m; bij grotere voorkeur tussen 2 m tot 8 m of tussen 2m en 5 m; bij grootste voorkeur tussen 2.5 m en 3 m of tussen 2.5 m en 3.5 m of 4 m.

In een bepaalde uitvoeringsvorm is de gewapende betonplaat een balkvormige structuur met afmetingen gelijkaardig aan deze van het structurele raamwerk zoals hierboven beschreven en met een maximale hoogte of dikte van minstens 20 of 25 cm, bij voorkeur een hoogte heeft tussen 25 cm en 60 cm; bij grotere voorkeur tussen 30 cm en 50 cm of tussen 30 cm of 40 cm, bij grootste voorkeur ongeveer 35 cm is. In het geval de gewapende betonplaat aan de onderzijde uitsparingen omvat zoals hierin beschreven, is de dikte van de betonplaat in de uitsparing minstens 10 cm, bij voorkeur tussen 10 cm en 30 cm of tussen 10 cm en 25 cm, bij grotere voorkeur tussen 10 cm en 20 cm of tussen 10 cm en 15 cm.

In een bepaalde uitvoeringsvorm omvat de prefab constructiemodule verder één of meerdere transportelement of optilelementen om de gemonteerde constructiemodule te kunnen optillen en/of verplaatsen, zoals één of meerdere haken, ringen, hijsogen of ankers, dewelke bijvoorbeeld aan het bovenste steunelement of het dakonderdeel worden vastgemaakt, of wielen, dewelke aan de onderzijde van het fundamentonderdeel worden vastgemaakt, zoals in één of meerdere van de hierin beschouwde uitsparingen van de gewapende betonplaat, of een combinatie ervan.

In een bepaalde uitvoeringsvorm heeft de prefab constructiemodule verder een oppervlakverhouding (OV) gedefinieerd als de verhouding tussen een oppervlakte gedefinieerd door het bovenste oppervlak van het fundamentonderdeel, in het bijzonder de oppervlakte van de gewapende betonplaat, tot een oppervlakte gedefinieerd door de (rechthoekige) basis van het structurele raamwerk. De OV varieert tussen minstens 0.8 tot hoogstens 2.0. Bij voorkeur varieert de OV tussen minstens 0.85 tot hoogstens 1.5. Meer bij voorkeur varieert de OV tussen minstens 0.9 tot hoogstens 1.1. Bij meeste voorkeur is de OV ongeveer 1.0, of anders gezegd, is de oppervlakte van de gewapende betonplaat ongeveer gelijk aan de basisoppervlakte van het structurele raamwerk. Dit heeft voordelen voor stabiliteit, transport, afwerking en het combineren van meerdere constructiemodules in een modulair bouwsysteem volgens de huidige uitvinding.

In een voorkeuruitvoeringsvorm omvat de gewapende betonplaat verder één of meerdere uitsparingen of voorgevormde of gefabriceerde kanalen voor één of meerdere kabels van de nutsvoorzieningen, voor aan- en afvoer van de watervoorziening en sanitair, voor gastoevoer en/of voor de verwarmingsinstallatie (omvattende één of meerdere verwarmingselementen). Met nutsvoorzieningen worden typisch elektriciteit, telefoon, televisie, internet en dergelijke bedoeld.

Het hierin beschouwde kanaal kan op verschillende manieren gevormd worden. In een bepaalde uitvoeringsvorm is de gewapende betonplaat in het centrale deel gedeeltelijk hol, of plaatselijk minder dik waardoor een uitsparing aan de onderkant van de betonplaat wordt gevormd, waarbij de holle ruimte of de uitsparing toelaat één of meerdere kanalen te bevestigen. In sommige uitvoeringsvormen worden de kanalen gelijktijdig met het vervaardigen van de gewapende betonplaat geplaatst of gevormd, wat de productiesnelheid en afwerkingssnelheid bevordert. Bij voorkeur wordt de bewapening zodanig geconfigureerd om de aanwezigheid van dergelijke uitsparingen of kanalen toe te laten. Een voordeel van deze uitvoeringsvormen is dat kabels van de nutsvoorzieningen en/of allerhande leidingen van nutsvoorzieningen, sanitair, verwarming en dergelijke zeer gemakkelijk in de constructiemodule kunnen worden geïntegreerd, zonder bijkomend installatiemateriaal en zonder dat de bekabeling of leidingen uitwendig zichtbaar zijn.

Doordat de gevormde of gefabriceerde kanalen worden voorzien in de prefab constructiemodule vooraleer de constructiemodule wordt vervoerd en geplaatst, kan de afwerking en plaatsingstijd zeer beperkt worden. Daarnaast heeft dit ook voordelen voor transport, doordat er minder onderdelen afzonderlijk dienen vervoerd te worden en is er ook minder kans op beschadiging van de onderdelen, zoals de bedrading of sanitaire voorzieningen.

In een bepaalde uitvoeringsvorm omvat de prefab constructiemodule verder minstens één en bij voorkeur een veelvoud van muurpanelen geplaatst tussen het fundamentonderdeel/de gewapende betonplaat en het bovenste steunelement en tussen minstens twee kolommen, teneinde één of meerdere zijkanten van de hierin beschouwde prefab constructiemodule geheel of gedeeltelijk af te sluiten.

Dergelijke muurpanelen kunnen bestaan uit metaal, glas, kunststof, beton, hout, sandwichpanelen, of eender welk ander geschikt materiaal metaal of combinaties ervan, al dan niet gecombineerd met isolatiemateriaal. In specifieke uitvoeringsvormen bestaan de muurpanelen uit metaal of glas. Metalen muurpanelen hebben als voordeel dat ze verder bijdragen aan de stabiliteit. Verder kunnen ook ramen en deuren ingewerkt zijn in de muurpanelen. Dergelijke uitvoeringsvorm heeft het voordeel dat ze een vrije compositie van de ramen in een zelfdragende gevelstructuur toelaat. Daarnaast kunnen dergelijke muurpanelen ook de binnenruimte verder indelen in kamers of ruimtes.

In sommige uitvoeringsvormen is een dergelijk muurpaneel een prefab cassette, zoals gekend door de vakman en bijvoorbeeld in houtskeletbouw worden toegepast. Een voordeel van prefab cassettes is dat ze niet op maat gemaakt dienen te worden maar in een standaardformaat geleverd worden. Bij het monteren van de prefab constructiemodule zijn de prefab cassettes zo afgesteld dat ze eenvoudig tussen het (optionele) onderste en bovenste steunelement gemonteerd kunnen worden. Dit heeft voordelen voor de productiekosten en de monteertijd.

In een specifieke uitvoeringsvorm omvat het dakonderdeel naast minstens één dakelement ook één of meerdere dakpanelen, die een gesloten dakstructuur vormen en die ondersteund worden door de dakelementen en/of het bovenste steunelement.

In sommige uitvoeringsvormen wordt een platte dakstructuur gevormd. Het dakonderdeel, in het bijzonder de dakpanelen, kan uit meerdere materialen bestaan, zoals bekend voor de vakman, met inbegrip van kunststof, metaal, hout, glas, roofing, vezelcementplaten, bitumineuze materialen of combinaties ervan. Verder kunnen ook dakramen of luiken ingewerkt zijn in een dakpaneel. De hierin beschouwde prefab constructiemodule is bovendien stevig genoeg om specifieke dakconstructies te ondersteunen, zoals een groendak, de plaatsing van zonnepanelen, of als sportruimte.

In een bepaalde uitvoeringsvorm omvat de prefab constructiemodule verder een isolerend materiaal grenzend aan één of meerdere muurpanelen, één of meerdere dakpanelen en/of aan de gewapende betonplaat, om de prefab constructiemodule te isoleren van externe temperaturen (hitte/koude) of om koudebruggen te vermijden.

In een voorkeuruitvoeringsvorm is het isolerend materiaal geplaatst tussen twee lagen van muurpanelen; bijvoorbeeld een muurpaneel grenzend aan de buitenkant en een muurpaneel grenzend aan de binnenkant van de prefab constructiemodule. In een voorkeuruitvoeringsvorm is het isolerend materiaal geplaatst tussen twee lagen van dakpanelen; bijvoorbeeld een dakpaneel grenzend aan de buitenkant en een muurpaneel dakpaneel aan de binnenkant van de prefab constructie module. Hierdoor kan de prefab constructiemodule volledig geïsoleerd worden zonder het comfort van de module te beperken.

Er is een groot assortiment aan isolerende materialen beschikbaar en de vakman begrijpt dat de materiaalkeuze afhangt van de uitvoeringsvorm van het prefab constructiemodule. In een bepaalde uitvoeringsvorm is het isolerend materiaal gekozen uit kunststof materiaal zoals, polyurethaan (PUR) - polyisocyanuraat (PIR), fenolschuim (PF), geëxpandeerd polystyreen (EPS), geëxtrudeerd polystyreen (XPS), en dergelijke. In een bepaalde uitvoeringsvorm is het isolerend materiaal gekozen uit minerale materialen, zoals minerale wol (MW) glaswol, rotswol, cellenglas (CG), geëxpandeerd perliet (EPB), en dergelijke. In een bepaalde uitvoeringsvorm is het isolerend materiaal gekozen uit van plantaardige materialen, zoals vlas, houtvezel, cellulose (papier, houtvezel), schapenwol, hennep, stro en riet, kurk, en dergelijke. Bij voorkeur worden kunststof materialen gebruikt, omdat deze in een prefab cassette vorm kunnen geleverd worden of rechtstreeks op een prefab cassette paneel gespoten kunnen worden. Dit heeft voordelen voor de montagetijd en eenvoud van een prefab constructiemodule. Daarnaast beschikken deze materialen vaak over een goed brandgedrag wat de vuurbestendigheid van een prefab constructiemodule verbeterd; wat van belang is voor prefab constructiemodules die bestemd zijn voor gebieden met een verhoogde brandkans, bijvoorbeeld nabij bosgebieden of in droge streken.

In een bepaalde uitvoeringsvorm is het isolatiemateriaal een polyurethaanschuim (PU schuim of PUR schuim) dat gespoten wordt aan de binnenzijde van een muurpaneel of in de ruimte tussen twee muurpanelen.

In een tweede aspect betreft de huidige uitvinding een modulair bouwsysteem bestaande uit minstens twee prefab constructiemodules volgens de onderhavige uitvinding, waarbij de minstens twee constructiemodules aan elkaar bevestigd zijn. De minstens twee constructiemodules kunnen zijdelings naast elkaar geplaatst worden of op elkaar. Bij grotere aantallen constructiemodules kunnen deze zowel zijdelings als gestapeld geplaatst worden.

In een bepaalde geprefereerde uitvoeringsvorm omvat het modulair bouwsysteem minstens twee constructiemodules volgens de onderhavige uitvinding, en minstens één bevestigingsmiddel, geconfigureerd voor het bevestigen van twee of meerdere van de hierin beschouwde constructiemodules; waarbij de minstens twee constructiemodules aan elkaar bevestigd zijn door het bevestigingsmiddel. In sommige uitvoeringsvormen zijn de minstens twee constructiemodules volgens de huidige uitvinding zijdelings aan elkaar grenzend geplaatst. In sommige uitvoeringsvormen zijn de minstens twee constructiemodules zoals hierin beschouwd op elkaar gestapeld, waarbij alternerend een structureel raamwerk gescheiden wordt door een fundamentonderdeel. Dit heeft als voordeel dat het modulair bouwsysteem stevigheid en stabiliteit behoudt zelfs wanneer de onderste eerste constructiemodule één of meerdere andere constructiemodules dient te ondersteunen.

Het bevestigingsmiddel heeft als functie om bijkomende stabiliteit en stevigheid te verlenen aan een modulair bouwsysteem welke minstens twee prefab constructiemodules omvat. Het bevestigingsmiddel kan in principe elke structuur zijn dat in staat is constructiemodules te verbinden en aan elkaar bevestigen; zoals een anker, haak, plaat, baar, staaf, en dergelijke. Bij voorkeur is het bevestigingsmiddel een structuur welke de aaneenliggende randen of zijoppervlakten van minstens een eerste en een tweede constructiemodule verbindt en/of gedeeltelijk of volledig overlapt. Het bevestigingsmiddel kan vervaardigd zijn uit metaal; bij voorkeur staal.

Bij zijdelingse bevestiging wordt bij voorkeur zowel het fundamentonderdeel als het structurele raamwerk en het dakelement of bovenste steunelement van twee aangrenzende prefab constructiemodules volgens de huidige uitvinding met elkaar bevestigd, zoals schematisch voorgesteld op Fig. 5A. In een voorkeuruitvoeringsvorm zijn de gewapende betonplaten van minstens een eerste en een tweede constructiemodules geconfigureerd voor de zijdelingse bevestiging met elkaar, zoals schematisch voorgesteld in Fig 5B. In een voorbeeld van een dergelijke voorkeuruitvoeringsvorm, zoals voorgesteld in Fig. 5E is elke betonplaat voorzien aan de onderzijde van één of meerdere uithollingen of uitsparingen en de aan elkaar grenzende zijoppervlakken van de minstens een eerste en een tweede betonplaat zijn voorzien van gaten, die met elkaar gealigneerd zijn en zodanig toelaten dat een zijdelings bevestigingsmiddel, zoals hierin beschouwd vb. een metal staaf in de gaten van de eerste en tweede betonplaat wordt geplaatst. In het bijzonder verbindt de metalen staaf, bij voorkeur voorzien van een schroefdraad, de uitholling van de betonplaat van de eerste module met de uitholling van de betonplaat van de tweede module via de gealigneerde gaten en kan de staaf losmaakbaar worden vastgezet met behulp van een moer, ter bevestiging van de eerste en tweede betonplaat/constructiemodule. Het voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat het in een werkplaats afgewerkte modulair bouwsysteem eenvoudig kan gedemonteerd worden in zijn individuele prefab constructiemodules en vervoerd, om op de plaats van inplanting terug gemonteerd en aan elkaar herbevestigd te worden.

In sommige uitvoeringsvormen omvat de gewapende betonplaat van minstens één prefab constructiemodule minstens één staaf die zijwaarts uit deze gewapende betonplaat steekt en omvat de gewapende betonplaat van minstens één tweede prefab constructiemodule een gat voor elke uitstekende staaf, waarvan de diameter van elk gat ongeveer overeenkomt met de diameter van de uitstekende staaf die gealigneerd is met het gat bij het monteren van het modulaire bouwsysteem, waarbij deze uitstekende staaf in dit overeenkomend gat wordt geplaatst en als zijdelings bevestigingsmiddel fungeert.

In een voorkeuruitvoeringsvorm omvat het modulair bouwsysteem verder minstens één zijdelings bevestigingsmiddel voor de zijdelings bevestiging van het structurele raamwerk. Bij voorkeur omvat dergelijk zijdelingse bevestigingsmiddel voor het structurele raamwerk van een eerste en een tweede constructiemodule volgens de huidige uitvinding minstens één balk (hierin ook zijbalk genoemd) die geconfigureerd is voor stress of drukabsorptie en die geplaatst wordt tussen en bevestigd aan het structurele raamwerk van de minstens twee aangrenzende prefab constructiemodules volgens de huidige uitvinding. In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is dergelijke balk een U-vormige balk geconfigureerd is voor stress of drukabsorptie. In een bepaalde uitvoeringsvorm is dergelijke balk, in het bijzonder dergelijke U-vormige balk, gemonteerd tussen minstens twee aanliggende kolommen van minstens twee aan elkaar bevestigde constructiemodules, waarbij één zijde van de balk, in het bijzonder U-vormige balk gemonteerd is aan een eerste kolom van een eerste prefab constructiemodule en aan de andere zijde van de balk, in het bijzonder U-vormige balk, gemonteerd aan een tweede kolom van een tweede prefab constructiemodule, zoals voorgesteld in Fig. 5F. Dergelijke balken, in het bijzonder U-vormige balken laten toe de externe stress- of drukfactoren op te vangen. Bij voorkeur is de zijbalk zo geconfigureerd dat hij belet dat de fundamentonderdelen van twee aangrenzende constructiemodules elkaar raken met vorming van een voeg of spleet tussen de twee aangrenzende constructiemodules. Het voordeel van deze uitvoeringsvormen is dat dergelijke balken, in het bijzonder U-vormige balken is dat de stabiliteit en weerstand van het modulaire bouwsysteem verder wordt verhoogd, onder meer door het beletten dat de structurele raamwerken van verschillende aangrenzende constructiemodules ten opzichte van elkaar bewegen of tegen elkaar botsen onder invloed van externe factoren (wind, aardbevingen), waarbij dergelijke beweging bovendien ook structurele schade aan het fundament zou kunnen veroorzaken.

In een voorkeuruitvoeringsvorm omvat het modulair bouwsysteem verder minstens één zijdelings bevestigingsmiddel voor de zijdelingse bevestinging van het dakonderdeel. In een voorkeuruitvoeringsvorm zijn de dakonderdelen of bovenste steunelementen van van minstens een eerste en een tweede constructiemodules geconfigureerd voor de zijdelingse bevestiging met elkaar, zoals schematisch voorgesteld in Fig 5C. In een voorbeeld van een dergelijke voorkeuruitvoeringsvorm, zoals voorgesteld in Fig. 5D omvat het dakonderdeel of bovenste steunelement een uitstekende rand en de aan elkaar grenzende zijoppervlakken van de minstens een eerste en een tweede dakonderdeel/bovenste steunelement zijn voorzien van gaten, die met elkaar gealigneerd zijn en zodanig toelaten dat een zijdelings bevestigingsmiddel, zoals hierin beschouwd vb. een metal staaf in de gaten van het eerste en tweede dakelement/steunelement wordt geplaatst. Bij voorkeur is de metalen staaf voorzien van een schroefdraad en kan de staaf losmaakbaar worden vastgezet met behulp van een moer, ter bevestiging van de eerste en tweede constructiemodule. Het voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat het in een werkplaats afgewerkte modulair bouwsysteem eenvoudig kan gedemonteerd worden in zijn individuele prefab constructiemodules en vervoerd, om op de plaats van inplanting terug gemonteerd en aan elkaar herbevestigd te worden.

Om te vermijden dat water kan binnensijpelen langs twee naast elkaar geplaatste constructiemodules wordt bij voorkeur een afdichtingsmiddel voorzien tussen aangrenzende dakonderdelen van verschillende prefab constructiemodules. Dergelijke afdichtingsmiddelen zijn gekend door de vakman en omvatten bv. een laag afdekrubber (zoals EPDM rubber), die verder beschermd kan worden door een metalen kap.

In een bepaalde uitvoeringsvorm omvat het modulair bouwsysteem verder minstens één centraal bevestigingsmiddel voor de centrale bevestiging van minstens drie of vier prefab constructiemodules volgens de huidige uitvinding. Het centraal bevestigingsmiddel kan vervaardigd zijn uit metaal; bij voorkeur staal. Het centraal bevestigingsmiddel kan in principe elke structuur zijn dat in staat is om drie of vier constructiemodules te verbinden en bevestigen; zoals een anker, plaat, baar, staaf, en dergelijke. Bij voorkeur is het centraal bevestigingsmiddel een kruis of X-vormige structuur welke de aaneenliggende kolommen van vier constructiemodules verbindt en/of gedeeltelijk of volledig overlapt. In een voorkeuruitvoeringsvorm zijn er op verschillende hoogte minstens twee of drie kruisvormige structuren geplaatst tussen de aaneenliggende kolommen van vier constructiemodules.

Het voornaamste voordeel van een centraal bevestigingsmiddel is de bijkomende stabiliteit die wordt bekomen over het modulair bouwsysteem door het verbinden van de kolommen die centraal geplaatst zijn in het modulair bouwsysteem. Bovendien laat het centraal bevestigingsmiddel toe dat de fundamentonderdelen van de minstens drie of vier constructiemodules niet in contact kunnen komen door interne of externe druk, met vorming van een voeg of spleet tussen aangrenzende gewapende betonplaten. Contact tussen gewapende betonplaten zou aanleiding kunnen geven tot structurele schade aan een gewapende betonplaat. Bijkomend zorgt het centraal bevestigingsmiddel ervoor dat elk van de minstens drie of vier constructiemodules op een correcte en eenvoudige manier op de juiste positie kan geplaatst of geschoven worden. Het centraal bevestigingsmiddel volbrengt hierbij een bijkomende rol als afstelhulpmiddel dat ervoor zorgt dat het modulair bouwsysteem op dezelfde manier kan gemonteerd worden op de plaats van inplanting nadat het gedemonteerd werd voor transport.

De onderhavige prefab constructiemodule en het modulaire bouwsysteem omvattende meerdere van dergelijke prefab constructiemodules kan verder bijkomende inrichtingen en/of onderdelen bevatten: - In een bepaalde uitvoeringsvorm omvat het modulair bouwsysteem volgens de onderhavige uitvinding verder een terrasmodule bestaande uit een tweede gewapende betonplaat geconfigureerd om te verbinden met een eerste gewapende betonplaat van minstens één prefab constructiemodule en in gemonteerde toestand parallel met het bovenste oppervlak van de eerste gewapende betonplaat. Dergelijke terrasmodule vormt typisch een buitenstructuur aanliggend aan het modulair bouwsysteem. Bij voorkeur verlengt de terrasmodule het bovenste oppervlak van de aanliggende gewapende betonplaat zodat geen trap of trede dient voorzien te worden. Bij voorkeur wordt de terrasmodule aan een prefab constructiemodule bevestigd via een bevestigingsmiddel, zoals de hierboven beschreven bevestigingsmiddelen die toelaten om de betonplaten van aangrenzende constructiemodules aan elkaar te bevestigen. De vakman begrijpt dat de terrasmodule kan afgewerkt worden met elementen die toelaten de veiligheid (vb. via een omheining), comfort of esthetiek van de terrasmodule te verhogen. - In een bepaalde uitvoeringsvorm omvat het modulair bouwsysteem volgens de onderhavige uitvinding een veelvoud van palen, die in gemonteerde toestand bevestigd zijn in een ondergrond en bevestigd aan de constructiemodule of het modulair bouwsysteem, waarbij de palen samen geconfigureerd zijn om de prefab constructiemodule of het modulair bouwsysteem volledig te ondersteunen. Het voordeel van deze uitvoeringsvorm laat toe de bouwconstructie te plaatsen op niet-egale ondergronden of in gebieden met verhoogd risico op overstromingen, of de bouwconstructie hoger te plaatsen zodat de ruimte onder de prefab bouwconstructie beschikbaar blijft voor andere functies, vb. als parkeerruimte. Dergelijke palen kunnen vervaardigd zijn uit metaal, beton of hout of een combinatie hiervan, of eender welk materiaal dat geschikt is en voldoende structurele sterkte heeft om het hierin beschouwde prefab constructiemodule en/of modulair bouwsysteem te ondersteunen. De palen kunnen vervaardigd zijn uit metaal, beton, hout, of een composietmateriaal of een combinatie ervan; bij voorkeur staal. Het veelvoud een veelvoud van palen is geconfigureerd om het modulair bouwsysteem volledig te ondersteunen; hiervoor dient het uit materialen vervaardigd te zijn met een structurele sterkte die het gewicht van het modulair bouwsysteem aankunnen, afhankelijk van de uitvoeringsvorm. De vakman begrijpt dat het veelvoud van palen zo gepositioneerd kunnen zijn om de gewichtsdruk optimaal te verspreiden zodat elke paal ongeveer evenveel druk dient te weerstaan. - In een bepaalde uitvoeringsvorm, in het bijzonder wanneer er een hoogteverschil is tussen het grondniveau van het terrein waar de bouwconstructie wordt ingeplant en het basisoppervlak van een prefab constructiemodule, omvat het modulair bouwsysteem en/of prefab constructiemodule volgens de onderhavige uitvinding minstens één trap die in gemonteerde toestand bevestigd is aan minstens één constructiemodule, bij voorkeur aan de gewapende betonplaat ervan. - In een bepaalde uitvoeringsvorm van het hierin beschouwde modulair bouwsysteem wordt de voeg of naad tussen aangrenzende betonplaten afgesloten met een expansief dichtingsmateriaal, zoals een hydroexpansieve zwelband.

In een derde aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een hierin beschouwde prefab constructiemodule of een hierin beschouwd modulair bouwsysteem.

In bepaalde uitvoeringsvormen omvat de werkwijze volgens onderhavige uitvinding de volgende stappen: - het voorzien of fabriceren van een gewapende betonplaat zoals hierin beschreven, voorzien van meerdere koppelelementen; - montage van het structurele raamwerk en bevestiging van het structurele raamwerk aan de gewapende betonplaat via de koppelelementen, bij voorkeur in een werkplaats, zoals een fabriek of loods; - montage van de muurpanelen en de dakpanelen, ter vorming van zijwanden en de dakstructuur.

Deze werkwijze maakt het mogelijk om enerzijds, het voorzien of fabriceren van een gewapende betonplaat, en anderzijds, de montage van het structurele raamwerk en eventuele montage van de muurpanelen en de dakpanelen, in serie of in parallel uit te voeren. Door meerdere stappen in parallel uit te voeren kan een enorme tijdswinst behaald worden ten opzichte van traditionele bouwsystemen, waarbij de werkwijze stapmatig dient te gebeuren.

Bij het vervaardigen van het modulaire bouwsysteem omvat onderhavige werkwijze verder de stap van de montage van verschillende prefab constructiemodules, bij voorkeur via één of meerdere bevestigingsmiddelen zoals hierin beschreven, ter vorming van het modulaire bouwsysteem.

In een voorkeuruitvoeringsvorm wordt de prefab constructiemodule of het modulair bouwsysteem verder volledig afgewerkt in de werkplaats zowel wat betreft buitenstructuur en gevelbekleding (steen, hout edm), als de binneninrichting (inclusief maar niet beperkt tot schrijnwerk, sanitair, vloerbekleding, muurbekleding, elektriciteit, verwarming, en dergelijke meer). Er is in principe geen beperking op de aard of de gebruikte materialen of de inrichting voor dergelijke afwerking. Zo kan vb. het gevelmateriaal gekozen worden om de integratie van de bouwstructuur in zijn inplantingsplaats te verhogen of in relatie tot de gewapende betonplaat.

In een voorkeuruitvoeringsvorm wordt de hierin beschouwde constructiemodule na montage en afwerking klaargemaakt voor transport en vervoerd naar de plaats van inplanting.

Het vervoer van het hierin beschouwde modulaire bouwsysteem houdt in dat na montage en afwerking van het modulaire bouwsysteem, het bouwsysteem eerst gedemonteerd wordt in zijn individuele constructiemodules, welke vervolgens vervoerd worden naar de plaats van inplanting, waar de individuele constructiemodules weer worden samengevoegd tot het modulaire bouwsysteem. Door de voorafgaandelijke volledige afwerking van de individuele constructiemodules in een werkplaats dienen op de plaats van inplanting enkel de zones waar individuele constructiemodules aan elkaar grenzen in het modulaire bouwsysteem afgewerkt te worden, wat een belangrijke tijdswinst oplevert.

De hier beschouwde werkwijze heeft als voordeel dat een bouwconstructie bestaande uit minstens één prefab constructiemodule zoals hierin beschouwd volledig kan worden vervaardigd en afgewerkt in een werkplaats, bijvoorbeeld een fabriek of loods, onafhankelijk van de weerinvloeden. Daarnaast kan ook de volledige kwaliteitscontrole van de prefab constructiemodule in de werkplaats gebeuren, bijvoorbeeld wat betreft de stabiliteit, stevigheid en waterdichtheid. Dergelijke kwaliteitscontroles zijn vaak moeilijk om op locatie uit te voeren en bovendien zijn op dat moment de data van een slecht resultaat vaak te laat beschikbaar zijn. Bovendien kan de afgewerkte prefab constructiemodule of modulair bouwsysteem bezichtigd en gecontroleerd worden naar de graad van afwerking.

Na transport van de bij voorkeur afgewerkte prefab constructiemodule kan de bouwconstructie snel en eenvoudig op de plaats van inplanting worden geplaatst, met inbegrip van eventuele montage van verschillende modules tot een modulair bouwsysteem, wat een significante tijdswinst oplevert ten opzichte van gekende prefab bouwsystemen of de traditionele woningbouw. De feitelijke plaatsing van de constructiemodule of modulair bouwsysteem op de plaats van inplanting kan zo tot een minimum beperkt worden, zoals maar één dag tot enkele dagen of een week, afhankelijk van welke afwerkingwerkzaamheden nog ter plaatse dienen uitgevoerd te worden. Hierdoor kunnen de prefab constructiemodules ook geplaatst worden op locaties waarbij de constructiemogelijkheden zeer beperkt zijn door, bijvoorbeeld slechte weers- of omgevingsomstandigheden, of door het beperkte leefmilieu, bijvoorbeeld nabij drukke straten of dicht bevolkte steden.

Het is duidelijk dat de hierin beschouwde prefab constructiemodule en modulair bouwsysteem zeer flexibel wat betreft de afwerking en inrichting van de binnenruimte, alsook wat betreft de afwerking van de gevels en daken. In principe is er geen beperking wat betreft de materiaalkeuze. Optioneel kan de hierin beschouwde prefab constructiemodule één en bij voorkeur een veelvoud van vloerpanelen omvatten, welke de gewapende betonplaat minstens gedeeltelijk bedekken. Vloerpanelen zijn gekend aan de vakman en kan bestaan uit onder andere kunststof, keramiek, hout, glas, textiel of combinaties ervan, zoals. Voorbeelden hiervan zijn laminaat, parket, tegels, tapijt enzovoort.

Om de eigenschappen, voordelen en bijzonderheden van deze uitvinding verder te verduidelijken worden hieronder enkele voorkeuruitvoeringsvormen nader uiteengezet met verwijzing naar de bijgesloten figuren. Het weze duidelijk dat dergelijke uiteenzetting geenszins als een beperking geïnterpreteerd moet worden van de draagwijdte van de uitvinding als zodanig, en in het bijzonder als uitgedrukt in de hiernavolgende conclusies.

VOORBEELDEN

Voorbeeld 1: Prefab constructiemodule (100)

Een prefab constructiemodule (100) zoals voorgesteld in Figuren 1, 2, 3 en 4 heeft een balkvormige structuur. De prefab constructiemodule (100) omvat een balkvormige fundamentonderdeel (200) met een lengte van 8.0 m, een breedte van 4.0 m en een hoogte van 35 cm. De oppervlakte gedefinieerd door het bovenste oppervlak van het fundamentonderdeel (200) bedraagt 32 m2. Het fundament omvat een gewapende betonplaat (210) gefabriceerd uit gewapend beton met een densiteit van ongeveer 2500 kg/m3 bewapend met een stalen constructie. Het fundament omvat verder vier koppelementen (250), waarvan elk koppelement (250) gepositioneerd is in één van de vier hoeken van het rechthoekige bovenste oppervlak van het balkvormige fundament (200); zoals geïllustreerd op Fig. 2.

De prefab constructiemodule (100) omvat verder een balkvormig structureel raamwerk (300) met een lengte van 8.0 m, een breedte van 4.0 m en een hoogte van 3.0 m. De oppervlakte gedefinieerd door het basisoppervlak van het structureel raamwerk (300) bedraagt 32 m2, wat leidt tot een oppervlakverhouding (OV) is bijgevolg 1. Het structureel raamwerk (300) is opgebouwd uit vier stalen kolommen (325) die elk loodrecht ten opzichte van het fundamentonderdeel (200) gekoppeld worden met een koppelelement (250), in een hoek van de gewapende betonplaat, zoals vb. door middel van vier boutankers in de gewapende betonplaat (210). Optioneel kan het structureel raamwerk (300) één of meerdere stalen staven of elementen bevatten, die een onderste steunelement (310) vormen. Dergelijke staven zijn gemonteerd aan de gewapende betonplaat (210) en/of bevestigd aan een kolom (325). Het structureel raamwerk (300) omvat verder een bovenste steunelement (360), omvattende meerdere stalen staven, met afmetingen gelijkaardig aan deze van de betonplaat (210), bevestigd aan de topzijde van de kolommen (325) en parallel met het fundamentonderdeel (200); waarbij een rechthoekig topoppervlak van het structureel raamwerk (300) wordt gevormd met een oppervlakte van ongeveer 32 m2. Het structureel raamwerk (300) omvat verder ook een stalen dakelement (370), geplaatst tussen en bevestigd aan het bovenste steunelement (360), de ruimte tussen de staven van het bovenste steunelement (360) overbruggend.

De prefab constructiemodule (100) omvat verder een veelvoud van panelen en isolatiematerialen; zoals geïllustreerd op Fig. 4, 9 & 10. De muren van de prefab constructiemodule (100) worden gevormd door muurpanelen (315), in hoofdzaak bestaande uit staal, geplaatst tussen en bevestigd aan het onderste steunelement (310) of de gewapende betonplaat (210) en het bovenste steunelement (360) tussen twee naburige kolommen (325). Aan de binnenzijde van de muurpanelen wordt een laag PU-schuim als isolatiemateriaal voorzien. Het dakonderdeel (350) van de prefab constructiemodule (100) wordt gevormd door een dakelement (370) met daarop een veelvoud van dakpanelen (375). Ook hier wordt aan de binnenzijde van de dakpanelen een isolatiemateriaal aangebracht, vb. een laag van minerale rotswol.

Fig. 9 en 10 tonen een prefab constructiemodule in verschillende stadia van opbouw waarbij meerdere muurpanelen en dakpanelen zijn geplaatst ter vorming van zijwanden en het dak.

De vloer van de prefab constructiemodule (100) wordt gevormd door een veelvoud van vloerpanelen (215) geplaatst op het fundamentonderdeel (200). Het merendeel van de vloerpanelen (215) is vervaardigd uit hout voor warmte, comfort en esthetiek. Tussen de gewapende betonplaat (200) en de vloerpanelen (215) kan een vloerverwarming geïnstalleerd worden en/of isolatiemateriaal worden geplaatst. Het fundamentonderdeel (200) beschikt daarnaast over een gefabriceerd kanaal (220) waarop watertoevoer of -afvoer en sanitaire voorzieningen kunnen aangesloten worden, of waarin de kabels van de nutsvoorziening kunnen worden geplaatst; zoals geïllustreerd op Fig. 3.

Voorbeeld 2: modulair bouwsysteem omvattende meerdere modulaire constructiemodules

Een modulair bouwsysteem (400) kan bestaan uit meerdere prefab constructiemodules en daardoor uit verschillende materialen, afmetingen en uitvoeringsvormen bestaan. Figs. 5A, 5B en 5C stellen een modulair bouwsysteem (400) voor bestaande uit twee prefab constructiemodules (100) welke zijdelings via hun lengterichting aan elkaar grenzend geplaatst zijn. De gewapende betonplaat (210) van elke constructiemodule omvat twee grote rechthoekige uitsparingen (260) die ongeveer 75% van de oppervlakte van de betonplaat uitmaken. Het fundamentonderdeel en het dakonderdeel van de aanliggende constructiemodules (100) worden aan elkaar bevestigd door middel van een stalen zijdelingse bevestigingsmiddel (420). Fig. 5D toont een voorkeurbevestigingsmiddel voor het dakonderdeel waarbij een stalen staaf voorzien van schroefdraad, geplaatst wordt tussen twee uitsteeksels in het dakonderdeel van de twee verschillende constructiemodules doorheen gealigneerde gaten voorzien in elke uitsteeksel en vastgezet met moeren. De aan elkaar grenzende dakonderdelen zijn waterdicht gemaakt via een afdekrubber en metalen kap (460) die de uitsteeksels van de aangrenzende modules afdekken. Fig. 5E toont een voorkeurbevestigingsmiddel waarbij een stalen staaf voorzien van schroefdraad, geplaatst wordt tussen twee uitsparingen (260) in de gewapende betonplaat van de twee verschillende constructiemodules doorheen gealigneerde gaten voorzien in elke gewapende betonplaat (210) en vastgezet met moeren. Per 4m kunnen twee van dergelijke zijdelingse bevestigingsmiddelen voorzien worden. Verder worden er tussen de twee aanliggende kolommen (325) van de twee aanliggende constructiemodules (100), aan beide kanten, twee stalen U-vormige steunbalken (410) gemonteerd, zoals getoond in Fig 5F. Indien de afmetingen van de geprefereerde uitvoeringsvorm van de prefab constructiemodule (100) uit voorbeeld 1 als basis worden genomen, wordt een modulair bouwsysteem (400) bekomen met een totale oppervlakte van ongeveer 64 m2.

Figs. 6A en 6B stellen een modulair bouwsysteem (400) omvattende vier prefab constructiemodules (100). De fundamentonderdelen van de aanliggende constructiemodules (100) worden aan elkaar bevestigd door middel van zijdelingse bevestigingsmiddelen (420), waarbij elke constructiemodule (100) zijdelings wordt verbonden met twee andere constructiemodules (100) zoals beschreven voor Fig. 5, en een centraal stalen kruisvormige bevestigingsmiddel (430), geplaatst tussen de 4 aanliggende kolommen, dat de vier prefab constructiemodules op verschillende hoogtes centraal met elkaar verbindt. Verder wordt er tussen de twee aanliggende kolommen (325) van twee aanliggende constructiemodules (100), aan één kant, vier stalen U-vormige balken (410) gemonteerd. Indien de afmetingen van de geprefereerde uitvoeringsvorm van de prefab constructiemodule (100) uit voorbeeld 1 als basis worden genomen, wordt een modulair bouwsysteem (400) bekomen met een oppervlakte van ongeveer 128 m2.

Figs. 7A en 7B stellen een gemonteerd modulair bouwsysteem (400) omvattende vier prefab constructiemodules (100) voor en tonen hoe een gemonteerd modulair bouwsysteem (400) na afwerkingen meerdere leefruimtes biedt, waaronder een woonkamer, eetzaal, keuken, twee slaapkamers, twee badkamers, een toilet en een inkom, en toont een voorbeeld van gevelafwerking bestaande uit houten latten en ramen. Fig. 11 toont een buitenaanzicht van een afgewerkt modulair bouwsysteem, waarbij de gevelmaterialen zijn gekozen in relatie met de betonplaat en de zichtbare stalen kolommen en dakonderdeel.

Figs. 8A, 8B en Fig 12 tonen een variant van het modulaire bouwsysteem van Fig. 7, waarbij het gemonteerd modulair bouwsysteem (400) ondersteund wordt door palen en verder een terrasmodule (530) omvat. De palen kunnen tot een diepte van ongeveer 5 tot 10 meter in de ondergrond worden gebracht, ondermeer afhankelijk van de helling van de bovengrond. Hierop wordt vervolgens modulair bouwsysteem (400) volledig gemonteerd, waarbij elke prefab constructiemodule (100) op zes palen steunt. Het modulaire bouwsysteem volgens Figs 8A en 8B omvatten verder een vijfde prefab constructiemodule (100) voor een extra leefruimte, en een trap (520). Dergelijk gemonteerde modulaire bouwsystemen (400) zijn uitermate geschikt voor plaatsing in een overstromingsgebied of op een hellende ondergrond; zoals geïllustreerd op Fig. 8B.

Claims (15)

1. CONCLUSIES

   1. Een transporteerbare prefab constructiemodule (100), omvattende - een fundamentonderdeel (200), omvattende: o een gewapende betonplaat (210), geconfigureerd als fundering voor de prefab constructiemodule en omvattende een betonplaat met een metalen, bij voorkeur stalen, wapeningsnetwerk; o minstens vier koppelementen (250), waarbij de koppelelementen geconfigureerd en in de gewapende betonplaat (210) gepositioneerd zijn voor het koppelen van een kolom (325) aan het fundamentonderdeel (200); - een structureel raamwerk (300), omvattende: o minstens vier metalen, bij voorkeur stalen, kolommen (325), die loodrecht zijn geplaatst ten opzichte van de gewapende betonplaat (210) en waarbij elke kolom met een eerste uiteinde bevestigd is aan de gewapende betonplaat (210) door het koppelelement (250); o een bovenste steunelement (360) omvattende meerdere metalen, bij voorkeur stalen, staven bevestigd aan een tweede uiteinde van naburige kolommen (325) parallel met de gewapende betonplaat (210), met vorming van een rechthoekig bovenste steunelement (360); o minstens één dakelement (370), waarbij het dakelement (370) geplaatst is tussen en bevestigd aan de metalen, bij voorkeur stalen, staven van het bovenste steunelement (360), de ruimte tussen de staven van het bovenste steunelement (360) overbruggend.
2. 2. De prefab constructiemodule (100) volgens conclusie 1, waarbij het structureel raamwerk (300) door middel van de minstens vier koppelelementen (250) in directe verbinding staat met het wapeningsnetwerk van de gewapende betonplaat (210).
3. 3. De prefab constructiemodule (100) volgens conclusie 1 of 2, waarbij de gewapende betonplaat (210) aan de onderzijde een uitsparing (260) of een gevormd of gefabriceerd kanaal (220) voor nutsvoorzieningen en sanitaire leidingen omvat.
4. 4. De prefab constructiemodule (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij een oppervlakteverhouding (OV) gedefinieerd wordt als de verhouding van een oppervlakte gedefinieerd door het bovenste oppervlak van het fundamentonderdeel (200) tot een oppervlakte gedefinieerd door het rechthoekig basisoppervlak van het structureel raamwerk (300) en waarbij de OV varieert tussen 0.9 en 2.0; bij voorkeur tussen 0.95 en 1.5; bij grotere voorkeur tussen ongeveer 1 en 1.2; bij meeste voorkeur waarbij de OV ongeveer 1 is.
5. 5. De prefab constructiemodule (100) volgens één der voorgaande conclusies, verder omvattende één of meerdere van volgende elementen: - minstens één en bij voorkeur een veelvoud van muurpanelen (315) geplaatst tussen en bevestigd aan de gewapende betonplaat (210) en het bovenste steunelement (360) tussen twee naburige kolommen (325) ter vorming van een minstens gedeeltelijk en bij voorkeur volledig gesloten zijwand; - minstens één en bij voorkeur een veelvoud van dakpanelen (375), welke deel uitmaken van het dakelement (370) en geplaatst tussen de metalen staven van het bovenste steunelement (360) ter vorming van een gesloten dakstructuur;
6. 6. De prefab constructiemodule (100) volgens conclusie 4 of 5, verder omvattende een isolerend materiaal grenzend aan één of meerdere muurpanelen (315), één of meerdere dakpanelen (375) en/of aan de gewapende betonplaat (210).
7. 7. De prefab constructiemodule (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het structureel raamwerk (300) balkvormig is en omvattende: - een basisoppervlakte met lengte van minstens 4 m, bij voorkeur met lengte tussen 4 en 16 m; bij grotere voorkeur tussen 6 m en 12 m of tussen 7 en 10 m; bij grootste voorkeur ongeveer 8 m is; - een basisoppervlakte met breedte van minstens 2 m of 3 m, bij voorkeur met breedte tussen 2 m en 10 m; bij grotere voorkeur tussen 2.5 m en 8 m of tussen 3 tot 6 m; bij grootste voorkeur tussen ongeveer 4 en 5 m of ongeveer 4 of 5 m is; - een hoogte van minstens 2 m, bij voorkeur tussen 2 m en 10 m; bij grotere voorkeur tussen 2 m tot 8 m of tussen 2 m en 5 m; bij grootste voorkeur tussen 2.5 m en 4 m of tussen 2.5 m en 3 m; en/of waarbij de gewapende betonplaat - een hoogte heeft van op zijn minst 25 cm, bij voorkeur een hoogte heeft tussen 25 cm en 60 cm; bij grotere voorkeur tussen 30 cm en 50 cm of tussen 30 cm of 40 cm, bij grootste voorkeur ongeveer 35 cm is; - een oppervlakte heeft met lengte van minstens 4 m, bij voorkeur met lengte tussen 4 en 16 m; bij grotere voorkeur tussen 6 m en 12 m of tussen 7 en 10 m; bij grootste voorkeur ongeveer 8 m is; en - een oppervlakte heeft met breedte van minstens 2 m of 3 m, bij voorkeur met breedte tussen 2 m en 10 m; bij grotere voorkeur tussen 2.5 m en 8 m of tussen 3 tot 6 m; bij grootste voorkeur tussen ongeveer 4 en 5 m of ongeveer 4 of 5 m is.
8. 8. De prefab constructiemodule (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij elke kolom (325) aan een eerste uiteinde gekoppeld is aan het fundamentonderdeel (200) met minstens één boutanker, betonschroef, draadstang en/of wapeningsstaal (betonijzer).
9. 9. De prefab constructiemodule (100) volgens één der voorgaande conclusies, verder omvattende een transport- en/of optilelement (390) geconfigureerd voor het verplaatsen van de prefab constructiemodule (100); zoals één of meerdere haken, ringen, hijsogen, ankers, wielen, of een combinatie ervan.
10. 10. De prefab constructiemodule (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de gewapende betonplaat (210) een betondensiteit heeft tussen 2000 kg/m3 en 3000 kg/m3; bij voorkeur tussen 2300 en 2500 kg/m3.
11. 11. Een modulair bouwsysteem (400), omvattende minstens twee constructiemodules (100) volgens één der conclusies 1-10, waarbij een eerste en een tweede prefab constructiemodule (100) aan elkaar bevestigd zijn via een bevestigingsmiddel.
12. 12. Het modulair bouwsysteem (400) volgens conclusie 11, waarbij de eerste en de tweede prefab constructiemodule aan elkaar bevestigd zijn door één of meerdere bevestigingsmiddelen, waarbij: - de gewapende betonplaat (210) en/of het bovenste steunelement (360) van een eerste en tweede prefab constructiemodule (100) geconfigureerd zijn voor de zijdelingse bevestiging met elkaar; en/of - het modulair bouwsysteem (400) een zijdelings bevestigingsmiddel (420) bevat, geconfigureerd voor het bevestigen van twee prefab constructie modules (100); en/of - het modulair bouwsysteem (400) een centraal bevestigingsmiddel (430) bevat, geconfigureerd voor het bevestigen van vier prefab constructie modules (100); en/of - het modulair bouwsysteem (400) verder een balk (410), bij voorkeur een U-vormige balk, bevat, bevestigd aan een kolom (325) van een eerste prefab constructiemodule (100) en aan een kolom (325) van een tweede prefab constructiemodule (100), waarbij deze balk (410) geconfigureerd is voor stress- of drukabsorptie.
13. 13. Het modulair bouwsysteem (400) volgens één der conclusies 11 of 12, verder omvattende een terrasmodule (500) bestaande uit een tweede gewapende betonplaat geconfigureerd om te verbinden met een eerste gewapend betonplaat (210) van minstens één prefab constructiemodule (100) en gepositioneerd parallel met, bij voorkeur in het verlengde van, de gewapende betonplaat (210) van de aangrenzende prefab constructiemodule.
14. 14. Een prefab constructiemodule (100) volgens één der conclusies 1 tot 10 of het modulair bouwsysteem (400) volgens één der conclusies 11 tot 13, verder omvattende een veelvoud van palen (450), die in gemonteerde toestand bevestigd zijn in een ondergrond en bevestigd aan de constructiemodule (100) of het modulair bouwsysteem (400), waarbij de palen (450) samen geconfigureerd zijn om de prefab constructiemodule (100) of het modulair bouwsysteem (400) volledig te ondersteunen.
15. 15. Een werkwijze voor het vervaardigen van een prefab constructiemodule volgens één der conclusies 1 tot 10 of het modulair bouwsysteem (400) volgens één der conclusies 11 tot 13 omvattende de volgende stappen: (i) het voorzien of fabriceren van een gewapende betonplaat (210) geconfigureerd als fundering voor de prefab constructiemodule (100) en voorzien van meerdere koppelementen (250); (ii) montage van het structurele raamwerk (300) en bevestiging van het structurele raamwerk (300) aan de gewapende betonplaat (210) via de koppelelementen (250); (iii) montage van de muurpanelen (315) en dakpanelen (370), ter vorming van zijwanden en de dakstructuur; en (iv) in het geval van het vervaardigen van het modulaire bouwsysteem (400), de montage van verschillende prefab constructiemodules (100), bij voorkeur via één of meerdere bevestigingsmiddelen (420), ter vorming van het modulaire bouwsysteem (400).