[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein modulares bevorzugt baumartiges Raumgitter-Bauwerk,
das Knotenpunkte, Streben und/oder Flächenmodule umfasst.
[0002] Es sind bereits verschiedene Häuser und Bauwerke bekannt, deren Funktionen und Konstruktionen
sich aufgrund einer unübersehbaren Vielfalt nicht abschließend beschreiben lassen.
[0003] Von der Firma MERO
® ist bereits ein Stahlrohr-Baukastensystem bekannt, das für Raumfachwerke auch in
der Architektur genutzt wurde. Das MERO
® System basiert auf Streben mit einem axial verlaufenden Gewinde und kugelförmigen
Verbindungsknoten mit entsprechenden Gewindebohrungen, die um 90° und 45° und damit
auch 60° zueinander versetzt sind. Diese Strukturen wurden bisher als tragende Elemente
insbesondere für Decken- und Bodenkonstruktionen und für Messestände verwendet.
[0004] Ebenfalls sind beispielsweise Kapselhotels bekannt, die in Modulbauweise aufgebaut
sind. Bei dieser Bauweise sind viele kleine gleichförmige Aufenthalts- und Schlafkapseln
in eine beliebige Architektur integriert, was eine außergewöhnliche Raumausnutzung
gestattet.
[0005] Mit dem "Kubushaus" oder auch der "Kubuswohnung" des Architekten Piet Blom und dem
Habitat 67 des Architekten Moshe Safdie sind bereits modulare Wohngebäude bekannt.
Mit der "Stadtautobahnüberbauung Schlangenbader Straße" in Berlin ist ebenfalls bekannt
geworden, Gebäude zu errichten, die sich über Straßen hinweg erstrecken.
[0006] Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein modulares Bauwerk zu schaffen, das
sich durch größtmögliche Nutzerflächen und vielfältige modulare Gestaltungsmöglichkeiten
auszeichnet.
[0007] Die Aufgabe wird gelöst durch ein modulares Raumgitter-Bauwerk, das ein Gitterwerk
aus Streben und Knotenpunkte und/oder Flächenmodule umfasst, wobei die Streben des
Gitterwerks mit den Knotenpunkten verbunden sind, und wobei Flächenmodule randseitig
miteinander oder mit den Streben verbunden sind. Bevorzugte Ausführungen von Flächenmodulen
und Raumgitter-Bauwerken sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
[0008] Die Flächenmodule können vieleckig, bevorzugt dreieckig und direkt miteinander verbunden
sein. Die vieleckigen Flächenmodule können auch über die Streben des Gitterwerks miteinander
verbunden sein, wobei jedes Flächenmodul mit dem Gitterwerk verbunden bzw. verbindbar
ist. In einer weiteren Ausführung sind die Flächenmodule sowohl mit dem Raumfachwerk
als auch direkt untereinander verbunden. In einer bevorzugten Ausführung sind die
Flächenmodule über die Knotenpunkte mit den Streben verbunden. Bevorzugt liegen die
Flächenmodule statisch lastabtragend auf den Streben.
[0009] Bei einer beispielhaften Ausführungsform des modularen Raumgitter-Bauwerks lassen
die Knotenpunkte Verbindungen der Streben in einem Winkel von 60°, 120° und 180° zueinander
zu. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung umfassen die Knotenpunkte Verbindungsebenen,
wobei jede Verbindungsebene genau 6 Verbindungs-Schnittstellen aufweist, die in einem
Winkel von 60°, 120° oder 180° zueinander angeordnet sind. In dieser Ausführung umfasst
ein Knotenpunkt 12 Verbindungs-Schnittstellen, wobei jeweils zwei benachbarte Verbindungs-Schnittstellen
in einem Winkel von 60° zueinander angeordnet sind.
[0010] Bei einer anderen Ausführungsform des modularen Raumgitter-Bauwerks umfasst das Gitterwerk
ein fcc-Gitter. Das fcc Gitter wird hier als nur eine Art von Knoten verwendet, und
das fcc Gitter kann daher auch als kubisch dichteste Kugelpackung oder ccp Gitter
angesehen werden. Das kubisch-Flächenzentrierte Gitter ist hier durch die Knotenpunkte
definiert, und gestattet eine der zwei dichtesten Kugelpackungen. Dabei kann man das
Gitter als eine Kugelpackung von Kugeln betrachten, deren Durchmesser einer Länge
der Streben entspricht, zB 30 cm.
[0011] Bei einer weiteren Ausführungsform des modularen Raumgitter-Bauwerks umfasst das
Gitterwerk ein Gitter einer hexagonal dichtesten Kugelpackung, wobei man das Gitter
als hexagonal dichteste Kugelpackung mit Kugeln betrachtet, deren Durchmesser einer
Länge der Streben entspricht. Das Gitterwerk des modularen Bauwerks kann dabei in
einer weiteren zusätzlichen Ausführung auch Kombinationen von fcc-Gitter und hexagonal
dichtester Kugelpackung umfassen. Durch eine Kombination von fcc-Gitter und hexagonal
dichtester Kugelpackung wird eine erhebliche Freiheit der Auslegung des Gebäudes erreicht.
Diese Kombination ermöglicht ebenfalls Bauhindemisse wie vorhandene Bäume, Bewuchs
oder Geländebeschaffenheiten oder Felsen beim Bau des modularen Raumgitter -Bauwerk
zu berücksichtigen und zu umgehen. Eine besondere Ausführung betrifft dabei ein Gebäude
bei dem beide Gitter gleichzeitig verwendet werden.
[0012] Bei einer anderen Ausführungsform des modularen Raumgitter ―Bauwerk umfasst dieses
mindestens ein Flächenmodul, das als Wand, Boden, Decke, Dach, Weg oder Pflanzelement
ausgelegt ist. Dabei werden bevorzugt gleichschenklige dreieckige Flächenmodule als
Wand, Boden, Decke, Dach, Weg oder Pflanzelement ausgelegt. So können einerseits Häuser,
mit Böden und Decken und Dächer aber auch Wege bzw. überdachte Wege und Pflanzelemente
mit Rasen, Spielplätzen, Beeten, Strauch- oder Baumbewuchs kombiniert werden.
[0013] Bei einer weiteren Ausführungsform des modularen Raumgitter-Bauwerks umfasst dieses
Tetraeder bzw. Tetraeder-Elemente, die zusätzlich zu den Streben und Flächenelementen
Volumenelemente darstellen. Diese Tetraeder-Volumenelemente können Funktionseinheiten
wie Energie-, Wasser-, Abwasser-, -Speicher-, -Versorgungs- und/oder -Aufbereitungs-Module
oder -Einheiten umfassen.
[0014] Bei einer zusätzlichen Ausführungsform des modularen Raumgitter-Bauwerks umfasst
dieses nur Flächenmodule, welche die Form eines regelmäßigen Sechsecks aufweisen.
Bevorzugt können die Flächenmodule auch die Form eines Trapezes, das einem halbierten
regelmäßigen Sechseck entspricht aufweisen. Hier können vor allem Böden und Decken
durch eine hexagonale Struktur zu größeren Boden oder Deckenelemente wabenförmig zusammengefügt
werden, wobei gerade verlaufende Fügestellen vermieden werden.
[0015] Bei einer anderen Ausführungsform des modularen Raumgitter-Bauwerks umfasst das Bauwerk
Flächenmodule, die eine Rechteckform, eine Quadratform, eine Dreiecksform, die Form
eines rechtwinkligen Dreiecks oder die Form eines gleichseitigen Dreiecks aufweisen.
[0016] Bei einer weiteren Ausführungsform des modularen Raumgitter-Bauwerks umfasst Wohn-oder
Arbeitsräume. Das Bauwerk kann sofern es Wohnräume umfasst einfach an einen Bedarf
angepasst werden. Durch die Modularität ist es möglich einfach einen Anbau anzufügen,
ohne dass ein Gesamterscheinungsbild durch eine Verwendung von anderen Baumaterialien
zerstört wird. Ebenso gestattet es der Modulare Aufbau das Gebäude sowohl bei der
Auslegung als auch später an einen Bedarf anzupassen, so ist es beispielsweise möglich
eine Deckenhöhe einer Lagerhalle anzuheben oder abzusenken, in dem entsprechende Streben
und Flächenelemente hinzugefügt oder abgebaut werden. Es ist ebenfalls möglich komplette
Grundrisse und Wege, Grünflächen und Bepflanzungen an Wünsche der Bewohner anzupassen.
[0017] Bei einer weiteren Ausführung des modularen Raumgitter-Bauwerks bildet diese eine
Brücke oder einen Überbau über eine sonst nicht als Wohn / Arbeitsraum nutzbare Infrastruktur,
wie eine versiegelte Straßen, Wege, Gewässer oder Versorgungs- oder Entsorgungs- oder
eine Speicher- Infrastruktur.
[0018] Bei einer anderen Ausführungsform des modularen Raumgitter -Bauwerk umfasst diese
weiter mindestens einen Fuß zum Abstützen des Bauwerks, der bevorzugt als Dreibein
oder Tetraeder ausgeführt ist.
[0019] Bei einer zusätzlichen Ausführungsform des modularen Raumgitter-Bauwerks sind die
Streben, Knotenpunkte, Flächenmodule lösbar miteinander verbunden. Dies ermöglicht
eine weitere Anpassung des Bauwerks an neue Anforderungen. Es ist z.B. möglich einen
Überbau über eine Straße durch die Modulbauweise zu verbreitern, um einen Ausbau der
Straße zu ermöglichen; es ist ebenso möglich das Gebäude nachträglich anzuheben sollte
beispielsweise eine größere Durchfahrtshöhe erforderlich sein. Das Bauwerk ermöglicht
nicht nur eine relativ freie Entfaltung bei der anfänglichen Auslegung, es kann sogar
später noch teilweise ab und erweitert wieder aufgebaut werden. Neue Fundamente können
dazukommen oder andere Teile des Gebäudes abgebaut werden. Es ist möglich, falls das
Gebäude einmal versetzt werden muss einfach ein Teil abzubauen und an einer anderen
Stelle wieder zu ergänzen. Die Elemente sind schraubbar, so dass die Struktur mobil
ist.
[0020] Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein modulares Raumgitter-Bauwerk
bereitgestellt, das aus vieleckigen, bevorzugt dreieckigen Flächenmodulen zusammengesetzt
ist und in einer grundlegenden Ausführung die Gestalt eines der Platonischen Körper
wie Tetraeder, Würfel, Oktaeder, Dodekaeder oder Ikosaeder umfasst. Ein Gebäude mit
der Gestalt eines platonischen Körpers hat den Vorteil, dass alle Flächenmodule die
gleiche Gestalt haben und die Möglichkeiten für Fehlmontagen deutlich verringert sind.
In einer weiteren Ausführung umfasst das modulare Raumgitter-Bauwerk mindestens einen
abgestumpften Platonischen Körper. Durch die Abstumpfung kann dem Bauwerk eine rundere
und somit energetisch günstigere Form verliehen werden. Es ist für ein Bauwerk in
der Form eines abgestumpften Platonischen Körpers ausreichend, zwei oder verschiedene
Flächenmodule zu kombinieren. Der Kuboktaeder zählt zu den abgestumpften Platonischen
Körpern.
[0021] Bevorzugt umfasst das Gebäude keine Würfelstrukturen. Bevorzugt umfasst das Gebäude
keine Dreiecksprismen. Weiter bevorzugt umfasst das Gebäude keine verlängerten Pyramiden,
und keine verlängerten Prismen. Bevorzugt umfasst das Gebäude keine quaderförmigen
Strukturen. Durch diese Ausschlüsse wird verhindert, dass herkömmliche Fertiggebäude
wie beispielweise Gartenschuppen unter den Wortlaut der Ansprüche fallen.
[0022] In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst das Bauwerk mindestens einen
Tetraeder, der als Fuß zum Abstützen des Bauwerks dient. Durch entsprechende Abstützungen
können mehrere Kuboktaeder, die auf einer Dreiecksfläche ruhen, an Quadratflächen
miteinander verbunden werden, wobei ein sich ergebender Höhenunterschied durch einen
oder mehrere Stützfüße ausgeglichen werden kann.
[0023] In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des vorliegenden Erfindung umfasst
das modulare Raumgitter-Bauwerk mehrere Kuboktaeder oder auch Disheptaeder, die ein
Bereich-überspannendes bogenförmiges, lineares, Y- oder X- förmiges Bauwerk bilden,
wobei Kuboktaeder oder Disheptaeder an Quadrat- oder Dreiecksflächen miteinander verbunden
sind. Kuboktaeder oder Disheptaeder können zueinander in der Höhe versetzt an den
Quadratflächen miteinander gekoppelt werden. Dadurch kann ein bogenförmiges Bauwerk
geschaffen werden, mit dem größere Spannweiten zwischen 10 und 40m überspannt werden
können. Somit kann ein derartiges Gebäude dazu verwendet werden, über ungenutzten
Gewässerarmen oder oberhalb von Straßen oder Parkplätzen erreichtet zu werden, wobei
dem Lärmschutz entsprechend Rechnung getragen werden muss. Ein Raum-überspannendes
Gebäude kann zudem als Carport für mehrere Parkplätze unter dem Gebäude dienen. Die
Konstruktion ist dabei relativ leicht, und erfordert nicht die Errichtung beispielsweise
von Tiefgargagen. Es ist ebenfalls möglich, beispielsweise einen Schienenstrang durch
ein entsprechendes Gebäude zu überbauen und als Bau- oder Wohnfläche zu nutzen, wobei
auch hier dem Lärmschutz und dem Körperschallschutz sowie der Isolation einer eventuell
vorhandenen Oberleitung Rechnung getragen werden muss.
[0024] Es ist vorgesehen, bei Bauwerken, die als Kuboktaeder oder Johnson-Körper J27 ausgeführt
sind, in der Mitte der Kanten der einzelnen Flächenmodule ebene Böden bzw. Decken
anzubringen. Diese Zwischendecken oder Zwischenböden verstärken die Struktur des Bauwerks
und können die Nutzfläche der Bauwerke deutlich vergrößern, wodurch die Struktur des
Kuboktaeders bzw. der jeweiligen Johnson-Körper stabilisiert wird. Dies ist besonders
für Kombinationen aus mehreren Kuboktaedern interessant, bei denen eine weitere Verstärkung
der Struktur wünschenswert ist.
[0025] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein modulares
Raumgitter-Bauwerk so ausgeführt, dass mindestens ein Kuboktaeder oder auch Disheptaeder
so aufgestellt ist, dass eine seiner Dreiecksflächen jeweils eine Grundfläche bildet.
Der Kuboktaeder oder der Disheptaeder weist bevorzugt vier Geschosse und ein Dach
auf. Es können zwei oder mehr Kuboktaeder an quadratischen Flächen miteinander verbunden
sein. Zudem können an den quadratischen Flächen der Kuboktaeder mindestens eine Dachgaube
und/oder eine vorgehängte Fassade angebracht sein.
[0026] In dieser Ausführungsform ist das Erdgeschoss dreieckig (bis Y-förmig), das erste
Obergeschoss sechseckig (bis Y-förmig), wobei das zweite Obergeschoss des Kuboktaeders
durch ein Hexagon gebildet und das dritte Obergeschoss wie das erste sechseckig (bis
Y-förmig) und das Dach ebenso wie das Erdgeschoss dreieckig (bis Y-förmig) ist. Die
Formen variieren jeweils, je nachdem wie viele Terrassenelemente, Gauben oder Fassadenteile
an dem Kuboktaeder angebracht sind. Durch die Gauben und die Fassadenelemente können
senkrechte oder nach außen geneigte Fensterflächen und Wandabschnitte bereitgestellt
werden, die eine Nutzung des Gebäudes als Wohn und Bürogebäude besser ermöglichen.
Es können auch Bauwerke mit drei sich im rechten Winkel kreuzenden Balken aus je 3
bis 5 Kuboktaedern zusammengesetzt werden, wobei jeweils ein Kuboktaeder in dem Zentrum
des Gebäudes angeordnet ist. Durch Zusammenfügen mehrerer einzelner Körper können
größere Komplexe zusammengesetzt werden. Bei größeren Komplexen können auch Innenwände
in das Raumfachwerk integriert werden. Es ist jedoch ebenfalls vorgesehen, gerade
und rechtwinklige Innenwände vorzusehen, die nicht dem Verlauf der Streben des Raumfachwerks
folgen.
[0027] In den Figuren werden verschiedene Ansichten von erfindungsgemäßen Ausführungsformen
dargestellt.
Figuren 1 bis 6 zeigen einen Aufbau eines erfindungsgemäßen Bauwerks in mehreren Schritten.
Figuren 7 und 8 zeigen eine Grundrissansicht und eine Schnittansicht eines Gebäudes
Figuren 9 bis 14 zeigen jeweils Raumgitter mit ein, zwei bzw. vier Ebenen
Figur 15 zeigt ein Raumgitter mit 6 Ebenen, das auf der linken Seite als hexagonal
dichteste Kugelpackung und auf der linken Seite als fcc-Gitter ausgeführt ist.
[0028] Im Folgenden werden die schematischen Figuren anhand von beispielhaften Ausführungsformen
im Detail erläutert.
[0029] Figur 1 zeigt en Aufbau eines Grundelements aus Knoten und Streben mit einer 6-eckigen
Struktur, wobei drei Sechsecke durch neun Streben verbunden sind und eine Art Triskele
bilden. Die unterste Ebene steht dabei auf drei Säulen, die von einem Mittenknoten
jedes der drei gleichmäßigen Sechsecke senkrecht nach unten verläuft.
[0030] In Figur 2 sind über den Verbindungsstreben, die die drei gleichmäßigen Sechsecke
verbinden ein Gehweg- bzw. Bodenelemente angeordnet, über die die unterste Ebene betreten
werden kann.
[0031] In Figur 3 wurde auf dem rechten Sechseck mit einem Tetraedergitter eine zweite Ebene
aufgebaut, wobei die sich ergebende Ebene eine doppelt so große Fläche aufweist wie
das grundlegende gleichmäßige Sechseck.
[0032] In Figur 4 wurde auf den anderen Sechsecken ebenfalls mit dem Tetraedergitter eine
zweite Ebene aufgebaut, wodurch die zweite Ebene abgeschlossen wurde. Die zweite Ebene
bildet wieder eine Art Triskele. In Figur 4 wurde auf dem rechtesten hinteren Sechseck
mit einem Tetraedergitter eine dritte Ebene aufgebaut, wobei die sich ergebende Ebene
eine doppelt so große Fläche aufweist wie das grundlegende gleichmäßige Sechseck der
zweiten Ebene. Das Gitter bildet hier ein fcc- bzw. ein ccp-Gitter das auch als kubisch-flächenzentriertes
Gitter bezeichnet wird.
[0033] In Figur 5 sind über den Verbindungsstreben, welche die drei jeweils am äußersten
Rand angeordneten gleichmäßigen Sechsecke verbinden, ein Gehweg- bzw. Bodenelemente
Angeordnet, über die die zweite Ebene betreten werden kann. Im Bereich der Sechsecke
können mit Flächenelementen geschlossene Räume errichtet werden.
[0034] In Figur 6 ist ein fertiges Gebäude mit Bepflanzung dargestellt, das sich über 4
Ebenen erstreckt, und das ein fcc- bzw. ein ccp-Gitter aufweist.
[0035] Figur 7 stellt eine Aufsicht auf einen Grundriss mit einer sechseckigen Grundfläche
dar. Die Bodenfläche und bevorzugt eine Deckenfläche wird dabei bevorzugt aus einem
einzelnen sechseckigen und selbstragenden Bodenelement gebildet, um in Schrägrichtung
verlaufende Streben in dem Innenraum zu vermeiden.
[0036] Figur 8 stellt eine Seitenansicht auf ein erfindungsgemäßes Gebäude dar, wobei die
in Schrägrichtung verlaufenden Streben besonders gut zu erkennen sind. Bei einer bevorzugten
Strebenlänge von 7 Metern können auf jeder Ebene auch Bäume gepflanzt werden. Es ist
ebenfalls möglich größere Bäume in das Gebäude zu integrieren, die sich über mehrere
Ebenen erstrecken können.
[0037] Das Flächenmodul, das den Boden bildet, kann ebenfalls entlang der waagerechten gestrichelten
Linie teilbar ausgeführt sein. Bei einem Streben Modul mit einer Kantenlänge zwischen
6,5 m und 7,5 m lassen sich so praktikable Deckenhöhen im Bereich von etwa 2,50 m
verwirklichen. Ein teilbares Modul kann vorgefertigt und geteilt leicht per LKW zu
einer Baustelle transportiert werden. Ein teilbares Modul lässt sich auch leichter
auf einer Baustelle handhaben und auch leichter in einem bereits teilweise errichteten
Gerüst bewegt werden.
[0038] Figur 9 zeigt einen Tetraeder, der aus 6 Streben und 4 Knoten zusammengesetzt ist.
Der Tetraeder der Figur 9 weist mit einer Kante des Dreiecks, das die Grundfläche
bildet zum Betrachter. Die durch die vordere Fläche verdeckten Streben sind durch
gestrichelte Linien gekennzeichnet.
[0039] Figur 10 zeigt jeweils 4 zusammengefügte Tetraeder. In der untersten Ebene sind 3
Tetraeder zusammengefügt. In der untersten Ebene ist jeder der Tetraeder mit eine
jeweiligen Ecke mit einem der anderen Tetraeder verbunden. Die drei Punkte oder Knoten,
mit denen die Tetraeder der untersten Ebene verbunden sind, bilden ein Dreieck. Alle
Tetraeder sind gleich ausgerichtet. Die Grundfläche der verbundenen Tetraeder stellt
wiederum ein Dreieck jedoch mit einer doppelt so großen Kantenlänge dar. Der einzelne
Tetraeder der zweiten Ebene ist mit jeder der Ecken seiner Grundfläche jeweils mit
einer Spitze der drei Tetraeder der ersten Ebene verbunden. Dies stellt eine Elementarzelle
eines FCC- bzw. CCP-Gitters dar. Das Kennzeichen dieses Gitters besteht darin, dass
sich die einzelnen Tetraeder wiederum zu größeren Tetraeder zusammenfügen.
[0040] Figur 11 zeigt das Gitter von Figur 9 in einer Ausführung mit 4 Ebenen.
[0041] Figur 12 zeigt den Tetraeder von Figur 10 aus einem anderen Blickwinkel. Der Tetraeder
der Figur 12 weist mit einer Spitze des Dreiecks, das die Grundfläche bildet zum Betrachter.
In dieser Ansicht ist nur die hintere Kante der Grundfläche verdeckt und daher durch
eine gestrichelte Linie dargestellt.
[0042] Figur 13 zeigt jeweils 4 zusammengefügte Tetraeder. In der untersten Ebene sind 3
Tetraeder aus der Figur 9 zusammengefügt. Hier ist jeder Tetraeder der untersten Ebene
nur mit einer Ecke mit beiden anderen Tetraedern verbunden. Die äußeren freien Ecken
der Grundflächen der Tetraeder bilden ein gleichmäßiges Sechseck. Der einzelne Tetraeder
der zweiten Ebene entspricht der Darstellung von Figur 12, und ist mit jeder der Ecken
seiner Grundfläche jeweils mit einer Spitze der drei Tetraeder der ersten Ebene verbunden.
Die Tetraeder der ersten Ebene sind alle gleich ausgerichtet, der Tetraeder der zweiten
Ebene hingegen entgegengesetzt. Bei der untersten Ebene liegen die langen Seiten quer
zum Betrachter und bei der zweiten Ebene liegt eine Ecke des Tetraeders zum Betrachter.
Im Gegensatz dazu zeigen bei der Figur 9 alle Ecken in Richtung des Betrachters.
[0043] Bei der Figur 11 ist klar zu erkennen, dass die obere Spitze des Tetraeders der zweiten
Ebne genau über dem Punkt liegt, an dem die drei Tetraeder der ersten Ebene miteinander
verbunden sind. Dies stellt eine Elementarzelle eines Gitters einer Hexagonal dichtesten
Kugelpackung dar.
[0044] Figur 14 zeigt das Gitter von Figur 13 in einer Ausführung mit 4 Ebenen an Tetraedern
und 5 Ebenen von Knotenpunkten. An der rechten Kante des Gitters ist zu erkennen,
dass die Linien nicht fluchten.
[0045] Figur 13 zeigt einen Ausschnitt eines Raumgitters mit 6 Ebenen von Tetraedern bzw.
7 Ebenen von Knotenpunkten. Das Raumgitter ist auf der linken Seite als Hexagonal
dichteste Kugelpackung und auf der linken Seite als fcc-Gitter ausgeführt. Die Knotenpunkte
bilden Ebenen wobei bei einer hexagonal dichtesten Kugelpackung die Knotenpunkte jeder
zweiten Ebene von Knotenpunkten direkt übereinander liegen. Bei einem fcc-Gitter hingegen
ist die Dritte Ebene von Knotenpunkten gegenüber der ersten Ebene verschoben, und
erst die Knotenpunkte der vierten ebene liegen direkt über denen der ersten Ebene.
[0046] Bei einer Kombination beider Gitter liegen die Knoten an dem Gitter mit der hexagonal
dichtesten Kugelpackung in den Ebenen 1, 3, 5, und 7 direkt übereinander. Bei dem
fcc-Gitter liegen die Knoten der (Knoten-) Ebenen 1, 4 und 7 direkt übereinander.
Wenn man also bei einem Gebäude beide Gitter kombiniert benötigt man entweder 7 knotenebenen
bzw. 6 Tetraederebenen, um beide Gitter in diesen Ebenen nahtlos kombinieren zu können.
Diese Konstruktion eignet sich insbesondere für überbauten und Gebäude mit großen
luftigen Zwischenräumen. Es ist bei höheren Gebäuden ebenfalls möglich bei 14 Knotenebenen
mit mindestens drei mehrere Türmen einen komplett in einem fcc-Gitter, einen komplett
in einem hexagonal dichtestem Kugelgitter und einer in einem Mischgitter auszuführen.
In diesem Fall ist es möglich die Türme an der obersten Kugelebene wieder mit einer
gleichmäßigen Tetraeder oder Kugelebene zu verbinden.
1. Modulares Raumgitter-Bauwerk, umfassend ein
Gitterwerk aus Streben und Knotenpunkten und/oder Flächenmodulen,
wobei die Streben des Gitterwerks mit den Knotenpunkten verbunden oder verbindbar
sind,
wobei die Flächenmodule randseitig miteinander oder mit den Streben verbunden oder
verbindbar sind.
2. Modulares Raumgitter -Bauwerk nach Anspruch 1, wobei die Knotenpunkte Verbindungen
der Streben in einem Winkel von 60°, 120° und 180° zueinander zulassen.
3. Modulares Raumgitter-Bauwerk gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Gitterwerk ein fcc-Gitter
umfasst.
4. Modulares Raumgitter-Bauwerk gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Gitterwerk eine
hexagonal dichteste Kugelpackung umfasst.
5. Modulares Raumgitter-Bauwerk gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Bauwerk
mindestens ein Flächenmodul umfasst, das als Wand, Boden, Decke, Dach, Weg oder Pflanzelement
ausgelegt ist.
6. Modulares Raumgitter-Bauwerk gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Raumgitter
Tetraeder umfasst.
7. Modulares Raumgitter-Bauwerk gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Bauwerk
Flächenmodule umfasst oder nur Flächenmodule umfasst die eine hexagonale Form, bevorzugt
die Form eines regelmäßigen Sechsecks aufweisen.
8. Modulares Raumgitter-Bauwerk gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Bauwerk
Flächenmodule umfasst, die eine Rechteckform, eine Quadratform, eine Dreiecksform,
die Form eines rechtwinkligen Dreiecks oder die Form eines gleichseitigen Dreiecks
aufweisen.
9. Modulares Raumgitter-Bauwerk gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Bauwerk
als Wohn- oder Arbeitsräume ausgebildet ist.
10. Modulares Raumgitter-Bauwerk gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Bauwerk
eine Brücke bildet oder einen Überbau bildet.
11. Modulares Raumgitter-Bauwerk gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei Bauwerk einen Überbau
mit Wohn- oder Arbeitsräumen bildet.
12. Modulares Raumgitter-Bauwerk gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend
mindestens einen Fuß zum Abstützen des Bauwerks, der bevorzugt als Dreibein oder Tetraeder
ausgeführt ist.
13. Modulares Raumgitter Bauwerk gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Streben,
Knotenpunkte bzw. Flächenmodule lösbar miteinander verbunden sind.