現(xiàn)代輕型鋼結(jié)構(gòu)建造
——集裝箱建筑

文/陳毅俊 廣州市市政職業(yè)學(xué)校 廣東廣州 510507

將輕型鋼結(jié)構(gòu)的概念融入到房屋建造之上已逐漸成為現(xiàn)代模塊化建造的焦點之一，也是現(xiàn)代化建筑革命勢在必行的一個發(fā)展方向。應(yīng)用該新型的輕型鋼結(jié)構(gòu)建造技術(shù)，能夠有效地促進我國在新時代下建筑業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展進程。對跨度有要求的大空間房屋以及靜荷載為主的房屋建筑，還有針對部分軟土為主的地基，輕型鋼結(jié)構(gòu)都有著很好的適應(yīng)性。我國有著豐富的鋼鐵資源，這一優(yōu)越的條件使得輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋建造技術(shù)有著很好的物質(zhì)資源平臺。作為輕型鋼結(jié)構(gòu)之一的集裝箱，其本身就是一種具有建筑模數(shù)制的建材構(gòu)件，將其應(yīng)用于建筑設(shè)計施工也有著與生俱來的優(yōu)勢。2008年汶川災(zāi)后重建給集裝箱房屋的規(guī)模應(yīng)用提供了很大空間[1]?，F(xiàn)代化新型綠色集裝箱建筑具有綠色、環(huán)保的特點，集中體現(xiàn)了當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的理念，同時也能表達集裝箱建筑設(shè)計的藝術(shù)效果[2]。

圖1 不同風(fēng)格的集裝箱房屋

1、集裝箱建筑的優(yōu)勢

1.1 集裝箱建筑的性能優(yōu)勢

集裝箱在輕型鋼結(jié)構(gòu)建造技術(shù)的應(yīng)用中有著明顯的優(yōu)越性，其獨特的箱式整體結(jié)構(gòu)具有很高的機械強度，而大面積的金屬面板又具有較好的柔韌性，使得箱體建筑在抗震安全方面有著絕對的優(yōu)勢。相較于傳統(tǒng)磚砌墻體，使用集裝箱作為房屋其墻面結(jié)構(gòu)層即為箱體面板，其導(dǎo)熱性能非常好，因此需要加裝隔熱板材進行保溫，通常采用5Omm厚的輕質(zhì)防火巖棉板，該板材有著很好的隔熱與隔聲效果，并且均大于一般磚墻，而由于箱體面板相對較薄，即使加裝保溫板材后，其墻體總厚度仍然比傳統(tǒng)磚墻要小，墻體平均密度也比傳統(tǒng)磚墻要低；地板采用3Omm厚的輕質(zhì)防火巖棉板加20mm厚OSB/4定向刨花板，天棚采用20mm厚水泥纖維板或玻鎂板，因此地板和天棚的厚度和平均密度都相對較小，這就使得房間的空間體積得到很大的提升，也使得單位面積下建筑結(jié)構(gòu)自重大大減輕。箱體金屬面板內(nèi)外表面進行打磨除銹后采用環(huán)氧富鋅底漆進行噴涂做防銹處理，再在箱體各面板連接之間加裝密封橡膠條后，整個集裝箱房屋便有著很好的防水防潮性能，當(dāng)把集裝箱箱體的角點對地作良好的電氣連接后，便能獲得很好的防雷防漏電效果。采用集裝箱建造房屋還有著運輸方便靈活快捷、自由組合等優(yōu)點。

1.2 集裝箱建筑的應(yīng)用優(yōu)勢

集裝箱在空間結(jié)構(gòu)比方面有著顯著的優(yōu)越性，這使其在企業(yè)辦公室空間舒適度設(shè)計上占有很大優(yōu)勢，在水平方向上減少了柱角的突出，在垂直方向上減少了天棚梁的突出，讓家居布置更靈活，裝飾裝修更加美觀大方，體現(xiàn)出便捷舒適的風(fēng)格。除此以外，在國內(nèi)如珠海城市職業(yè)學(xué)院等個別院校的學(xué)生生活區(qū)中已出現(xiàn)集裝箱公寓的身影。而在越來越多的民用建筑中集裝箱活動房也逐漸占著重要地位，如廣州各地多處創(chuàng)意園內(nèi)均出現(xiàn)了不同風(fēng)格的集裝箱建筑，山西則是有一棟由35個集裝箱改造而成的主題精品酒店[3]。相比起傳統(tǒng)建筑，集裝箱活動房具備更多絕對性的優(yōu)勢和用途，如酒店、酒吧、旅游別墅、膠囊旅館、公共衛(wèi)生間、悠閑閱讀咖啡廳、無人自動販賣便利店、小型音樂舞臺等方面，還有被應(yīng)用到醫(yī)療和賽事展覽等不同行業(yè)中，并且有著逐漸增加的趨勢。

2、施工安裝的環(huán)保節(jié)能效益

2.1 高效的資源利用

集裝箱活動房建筑中每個房間都是以完整的箱體為單元出現(xiàn)的，在生產(chǎn)建造過程中，箱式主體及大部分構(gòu)件都可以在廠房里進行生產(chǎn)加工制作，然后只需把半成品運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，便可以實現(xiàn)快速的組裝。相比起傳統(tǒng)鋼筋混凝土的建筑施工，集裝箱建筑具有現(xiàn)代化裝配式施工簡便快捷的優(yōu)點，其施工用水量也非常少，只是傳統(tǒng)建筑的3.5%左右，屬于良好的綠色建造技術(shù)。若考慮利用在物流行業(yè)中變形掉漆的廢棄集裝箱，對其進行簡單的修理并重新刷油裝修便可改造成特色的房屋，此舉既是高效的廢物回收再利用，也在一定程度上降低了初投資，充分反映低碳建造綠色建筑的現(xiàn)代化發(fā)展理念。

2.2 輕微的污染排放

集裝箱建筑在其整個施工周期中也有著明顯環(huán)保效果。傳統(tǒng)的房屋建造必然存在多次的鋼筋、水泥、砂石等建筑材料的運輸，同時也伴隨著大量的建筑廢棄材料棄置運輸，再加上現(xiàn)場施工及運輸機械的頻繁使用，其總體碳排放堆積相當(dāng)大，單位碳排放上的運輸效率并不高。而新型的集裝箱建造技術(shù)其能夠符合模塊化、工業(yè)化的生產(chǎn)方式，主要由廠房按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸生產(chǎn)半成品，然后直接運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行簡單的裝配即可完成，因此在半成品運輸及現(xiàn)場組裝的施工機械上其能耗及碳排放明顯較低。其建筑廢棄材料是傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑的1%左右，幾乎不產(chǎn)生施工垃圾和裝修垃圾，在整個施工過程中也大大減少了污水及揚塵等污染物的排放，有著巨大的節(jié)能減排效益。箱體生產(chǎn)與地基處理可以同步進行，大大縮短現(xiàn)場施工的工期，只需傳統(tǒng)建筑施工工期的50%左右。

結(jié)語：

放眼世界，集裝箱建筑在英、日、法等不少發(fā)達國家已經(jīng)存在成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，而集裝箱房屋作為低碳環(huán)保的建筑形式在國際上已經(jīng)得到充分的肯定。今后仍需對該類建筑作進一步的研究，例如在冷熱溫差較大的環(huán)境下，對于箱體金屬結(jié)構(gòu)的伸縮變形是否會對箱內(nèi)裝修面層造成影響，又如是否存在使用空間與金屬體積比下最經(jīng)濟的箱體尺寸等，逐步解決各種技術(shù)問題，其必然能得到快速發(fā)展。面對地球資源越來越匱乏的現(xiàn)狀，在低碳環(huán)保理念越來越被重視的現(xiàn)代社會中，集裝箱的建造技術(shù)應(yīng)該引起我們的關(guān)注。