集裝箱建筑的模塊化設(shè)計與應(yīng)用研究

郭廣宇，薛春艷

（沈陽師范大學(xué)，沈陽 110034）

一、引言

隨著社會科技水平的不斷進步和人們工作與生活節(jié)奏的加快，城市人口流動頻繁，自然災(zāi)害頻發(fā)，這些因素促使人們開始思考要尋找一種新的工作與生活的方式、新的生活模式來適應(yīng)氣候變化并減少環(huán)境污染，而集裝箱模塊化設(shè)計就是一種新型的發(fā)展模式，其因價格低使用范圍較廣、拆卸方便等優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用，因此，在新時代下集裝箱建筑的模塊化設(shè)計與應(yīng)用研究有著重要的意義。

二、集裝箱建筑設(shè)計的價值和優(yōu)勢

（一）集裝箱特性的設(shè)計價值

集裝箱是具有一定強度、剛度和規(guī)格并可供周轉(zhuǎn)使用的大型裝貨容器。集裝箱的材料主要有鋁合金、鋼制、木質(zhì)等多種材質(zhì)表現(xiàn)形式，在結(jié)構(gòu)上分為折疊式和固定式兩種。集裝箱特性主要有以下三點：

1.安全性。集裝箱采用的是高強度的焊接鋼結(jié)構(gòu)框架，抗震、抗壓、牢固穩(wěn)定且承重能力強，并且有良好的隔熱隔音和防腐蝕性，有較高的安全特性。

2.環(huán)保性。集裝箱的制造生產(chǎn)是按照國際的標(biāo)準(zhǔn)進行，其材料以木材和鋼材為主，材料可回收再利用。在實際應(yīng)用中，減少了對周圍環(huán)境的污染，降低產(chǎn)生的建筑垃圾，有較好的環(huán)保性。

3.標(biāo)準(zhǔn)化。集裝箱是由國際的標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定的，它的基本標(biāo)準(zhǔn)主要有規(guī)格、強度、裝卸、功能等幾個方面。集裝箱是由側(cè)墻、屋面、頂端框架梁等構(gòu)件組成。其拆卸方便，內(nèi)有框架為整體結(jié)構(gòu)，不會受環(huán)境的影響而無法搭建，移動的靈活性較強。

4.經(jīng)濟性。集裝箱的適用范圍較廣，成本低，施工周期短，能夠減少大量的建筑物結(jié)構(gòu)和工程量。其配套設(shè)施較完善，在資源消耗方面呈現(xiàn)出經(jīng)濟性特征。

（二）集裝箱建筑設(shè)計的優(yōu)勢

現(xiàn)代的居住空間形式日漸多樣化，集裝箱的改造設(shè)計成為人們關(guān)注的另一個焦點。在發(fā)達城市中集裝箱的設(shè)計很受歡迎，它的可移動性及時尚美觀的外形改造，深受年輕人的喜愛與認可。在城市的街頭、景觀設(shè)施中都會看到集裝箱建筑的身影，因此集裝箱建筑設(shè)計的優(yōu)勢有如下幾點：

1.可持續(xù)的應(yīng)用。在集裝箱建筑設(shè)計中，主要的材料來自大量的廢棄集裝箱產(chǎn)品，減少了資源浪費的狀況，具有可持續(xù)再利用的環(huán)保理念，因此在緩解環(huán)境污染的同時達到了節(jié)能環(huán)保的經(jīng)濟目的。

2.建設(shè)成本低工期短。在集裝箱建筑設(shè)計中，其建設(shè)的工期與傳統(tǒng)建筑空間相比工期時間短，統(tǒng)一的模塊化設(shè)計使操作效率提升，材料應(yīng)用便捷，可滿足大批量計劃生產(chǎn)需要。尤其是經(jīng)濟適用房的需要，相比其他建筑的建設(shè)成本會大大降低。

3.設(shè)計使用一體化。在集裝箱建筑設(shè)計中，其結(jié)構(gòu)形態(tài)與外在的形象緊密聯(lián)系，既要完成設(shè)計審美需要，同時還要滿足使用功能的需求。在保證基本功能的前提下，可以通過模塊化設(shè)計將建筑的藝術(shù)形式充分展現(xiàn)出來，另一方面集裝箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強度較高，通過設(shè)計改造后的集裝箱建筑空間環(huán)境的安全系數(shù)，相比其他臨時性建筑的安全系數(shù)更高。

三、國內(nèi)外集裝箱建筑設(shè)計的現(xiàn)狀

國外的集裝箱建筑設(shè)計技術(shù)經(jīng)驗豐富，受到人們普遍認可，集裝箱的建筑在各個領(lǐng)域隨處可見，特別在歐美發(fā)達地區(qū)已形成規(guī)范化的建筑體系，有著規(guī)模多樣化的集裝箱建筑群，無論是荷蘭的集裝箱宿舍群還是紐約的便捷酒店，集裝箱建筑設(shè)計的發(fā)展日漸具有個性化與規(guī)模性特征。國內(nèi)的集裝箱建筑設(shè)計使用較為有限，其設(shè)計施工項目有許多成功的案例。但提到集裝箱大多數(shù)人都會想到建筑工地的臨時性住所，在集裝箱的設(shè)計上強調(diào)避雨避風(fēng)，缺少時尚審美的投入，創(chuàng)意及實用性欠佳。與國外相比國內(nèi)的集裝箱建筑外觀單調(diào)，缺少人性化和個性化設(shè)計，時尚審美感較弱，使得這樣的集裝箱建筑設(shè)計應(yīng)用領(lǐng)域較受局限。

四、我國集裝箱建筑設(shè)計的發(fā)展前景

集裝箱建筑有著傳統(tǒng)建筑不能比擬的優(yōu)勢，作為新的建筑領(lǐng)域模式，具有耐腐蝕防震抗壓，移動靈活和可回收再利用等特點。在新時代下我們要繼續(xù)不斷的發(fā)展走可持續(xù)低碳環(huán)保的建設(shè)之路。集裝箱建筑不僅有資源回收再利用的特點，還可以完善建筑及環(huán)境自身空間的表達，為社會發(fā)展做出貢獻。近年來集裝箱的建筑設(shè)計掀起了工業(yè)設(shè)計風(fēng)格的浪潮。全球經(jīng)濟化時代背景下，作為集裝箱出口生產(chǎn)的物質(zhì)大國，擁有著豐富的資源和勞動力的優(yōu)勢，為我國未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，從而使集裝箱建筑設(shè)計的形式多樣化，不再是單一的臨時性建筑。集裝箱的建筑設(shè)計規(guī)模逐漸強大，形成永久性的建筑體系。通過對廢棄集裝箱進行改造，設(shè)計出應(yīng)急救援建筑、文化教育建筑、服務(wù)性設(shè)施建筑等，領(lǐng)域不斷拓寬，市場的需求量也隨之?dāng)U大。集裝箱建筑的發(fā)展在日新月異地創(chuàng)新進步與突破，同時建筑的模塊化設(shè)計及應(yīng)用也在不斷地發(fā)展變化。

五、集裝箱建筑的模塊化設(shè)計形式及應(yīng)用

（一）排列式——居住空間建筑

集裝箱建筑設(shè)計的排列式主要是由四個以上相同大小的集裝箱組成，有規(guī)則順序的排列形成的建筑結(jié)構(gòu)。這種排列方式通常使用在酒店建筑物的設(shè)計上。排列式的集裝箱建筑外形簡潔，重點突出其內(nèi)部的設(shè)計變化，國外許多的經(jīng)濟型連鎖酒店就采用集裝箱進行建筑設(shè)計，其建筑材料均采用回收再利用的低碳材料。即使最后建筑的效用丟失，但是建筑材料還可再次利用。因為在經(jīng)濟型酒店中要實現(xiàn)運營的成本低，投資少、建設(shè)周期短等特點，所以集裝箱建筑設(shè)計非常符合這樣的需求，同時節(jié)約成本提高速度，減少對環(huán)境的污染。學(xué)生公寓也是如此，由于每年招生人數(shù)的增加或減少等不可估量因素，導(dǎo)致一些資源的閑置浪費情況，同時占用了大量的土地資源，使用集裝箱建筑設(shè)計就可以很好的解決此類問題。施工中需要對多個建筑集裝箱進行組合搭建，用螺絲零部件使其穩(wěn)固，最后再對外立面進行裝飾即可完成。

（二）積聚式——商業(yè)街區(qū)建筑

集裝箱的積聚式設(shè)計是通過集裝箱的縱向或橫向的堆積交錯而成，其組成的建筑形式具有不規(guī)則性和不同的空間效果。在國外常運用在品牌的概念店中，具有合并式的設(shè)計特點，外觀時尚富有個性。在當(dāng)代都市生活中，工作節(jié)奏加快生活質(zhì)量不斷提高，快閃主題的出現(xiàn)使快成為了流行的主題，快閃購物中心的出現(xiàn)，使城市商業(yè)街區(qū)涌現(xiàn)出潮流時尚的風(fēng)向標(biāo)與集聚地。這樣的商業(yè)街區(qū)多采用集裝箱建筑設(shè)計，通過搭建五顏六色不同組合的箱子構(gòu)建出設(shè)施完備亮麗的建筑群，成為城市建筑中心的地標(biāo)性建筑。

（三）單元式——應(yīng)急救援建筑

集裝箱的單元式設(shè)計是通過集裝箱本身的疊加特性，將兩個或者兩個以上的模塊構(gòu)建起來，再對集裝箱進行樣式排列，最后組成新的單元式建筑集裝箱。樓梯的位置建立在兩組集裝箱單元之間，與其排列式設(shè)計相比使用更加廣泛便捷，可以單獨使用一個單元作為獨立的場所，這樣設(shè)計可以讓各個單元相對獨立。單元式適用于應(yīng)急建筑作為災(zāi)后安置房，具有運輸儲備救援物資作用的同時還可將其改造為臨時性建筑，既有傳遞物資的功能又有臨時住所的功能。同時也可以搭建醫(yī)院和學(xué)校，使其能在短時間搭建較大規(guī)模的建筑群，有利于災(zāi)后的應(yīng)急工作開展。臨時安置房還具有防震、防砸、移動方便、節(jié)約用地、可回收再利用的特點，減少帳篷的閑置問題，提高土地的利用率。

（四）集合式——文化教育建筑

集裝箱建筑設(shè)計的集合式主要是由兩個以上的建筑集裝箱組成，用連接合并的形式完成，拆掉集裝箱連接處端面板，打通內(nèi)部空間形成一個大的集裝箱模塊。合并式的設(shè)計常運用在空間需求較大的場所，將集裝箱的建筑設(shè)計運用在空間較大的圖書館、展覽館、博物館等文化教育建筑中，通過集裝箱自身的特性讓室內(nèi)空間變得靈活多樣，便于裝配和移動的特點使這樣的建筑可以結(jié)合不同文化活動在全球范圍內(nèi)巡回移動。集裝箱的室內(nèi)構(gòu)件方便拆卸也可運到指定地點后重新組裝，方便流動展出，材料的可循環(huán)再利用很好地體現(xiàn)出環(huán)保的理念。

（五）夾心式——服務(wù)性建筑

集裝箱的夾心式設(shè)計是將建筑模塊分開排列，在其中間空出一部分公共空間既是夾心空間，再將夾心空間頂部加以屋頂覆蓋形成夾心式集裝箱建筑。同時夾心式集裝箱建筑室內(nèi)空間與室外空間相連接起來，為人們提供舒適寬敞的公共休閑空間。此類形式常運用在移動櫥窗、驛站、廁所等形式較為常見，不僅體現(xiàn)集裝箱的優(yōu)勢，還可以實現(xiàn)城市建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)對低碳環(huán)保理念的要求。這樣的服務(wù)性設(shè)施的建立，方便了人們生活的同時減少了城市污染，實現(xiàn)了綠色建筑的發(fā)展要求。

（六）架空式——商業(yè)辦公建筑

集裝箱的架空式設(shè)計是以獨立的框架支撐集裝箱模塊，使其建筑中的樓梯、挑梁、陽臺之間交相呼應(yīng)。通過架空式組合成不同的形態(tài)，組合后的空間簡潔時尚，分配均勻。同時可以有效地與自然因素相結(jié)合，使空間變得明亮寬敞。架空式設(shè)計常運用在售樓處及移動辦公樓上，其自身的特性非常適用于這類建筑的商業(yè)辦公空間，同時集裝箱的工業(yè)氛圍能更好地展現(xiàn)出品牌的特色，一些企業(yè)品牌在建筑設(shè)計中搭配集裝箱能夠更好地展示出企業(yè)文化的內(nèi)涵。

六、結(jié)語

隨著經(jīng)濟與技術(shù)的快速發(fā)展，建筑設(shè)計逐漸精細和標(biāo)準(zhǔn)化，集裝箱的建筑理念成為一種新興的建設(shè)潮流，其造型藝術(shù)的美學(xué)價值和文化價值值得我們繼承與創(chuàng)造。集裝箱建筑的發(fā)展使建筑類型和樣式更加豐富，從居住空間到商業(yè)空間，從文化建筑到商業(yè)街區(qū)的建筑，從單一的形式到多功能模塊的出現(xiàn)，進一步拓展了空間與形式的可能性。隨著更多技術(shù)與集裝箱的結(jié)合，集裝箱建筑會在未來取得更大的突破。