通過建筑設計實例談集裝箱的“二次生命”

劉志翔

（中國城市建設研究院有限公司，北京 100120）

0 引言

將廢棄在堆場的集裝箱賦予某種建筑功能，通過切割、加固、加裝設施、堆砌、拼裝、延展空間，使之成為單細胞建筑或建筑組織，由“器”而“用”。以下結合2個建筑設計案例，介紹集裝箱轉型為建筑在賦能過程中需要注意的關鍵點。

1 案例1

北京房山青龍湖2016“一帶一路”國際葡萄酒大賽主場館是臨時建筑性質，要執(zhí)行嚴格的限額設計，可謂是一次設計挑戰(zhàn)。業(yè)主方對設計師建議采用集裝箱單元彰顯“酷”勁給予充分信任，使設計創(chuàng)作“金剛綜合體”有了動力豪情。這是筆者首次嘗試用集裝箱進行建筑設計，既有嘗鮮的沖動也有如履薄冰的緊張。建筑師的責任包括：對政府財政限額設計負責，達到節(jié)儉辦展建場館的要求；對景區(qū)和社區(qū)環(huán)境負責，保證是新穎美觀且與環(huán)境融合的現(xiàn)代建筑形式；對主辦方負責，要立意新，突出主題，滿足使用要求，與國際葡萄酒大賽的規(guī)格境界相匹配。經過統(tǒng)籌分析，設計人員提出集裝箱建筑方案，該方案具有投資可控，鋼結構和膜結構及二手集裝箱均可回收利用，屬于綠色建筑設計，最終獲得各方一致認可并準予建設。建成后，白色的膜結構罩棚及白色的集裝箱體塊在青龍湖碧水畔、藍天白云下成為和諧美觀的建筑群落（見圖1）。每個集裝箱作為一個酒品展示單元，通過拼合組成的建筑群落富有韻律變化，每個集裝箱通過個性化裝飾，本身就是紅酒品牌展示，加上廠家對自己展區(qū)的廣告，形成差異性與協(xié)調性的共生，使集裝箱建筑群落更豐富、生動。

圖1 2016“一帶一路”國際葡萄酒大賽主場館鳥瞰

有趣的建筑讓人喜悅，自然而然地激發(fā)靈感和雅興，正好契合了葡萄酒的文化氣質：使建筑有了自己的特點，輕松、舒緩，隨意……集裝箱有了新的“生命”意義。

2 案例2

北京房山青龍湖“一帶一路”國際葡萄酒大賽主場館設計后不久，筆者所在團隊接受中國科學技術館的委托進行“平行宇宙科幻展”的展陳建筑設計，恰巧集裝箱符合展覽主題要求的氣質，業(yè)主慕名而來讓我們也進行一次科技館旁的創(chuàng)作設計。在中國科技館西側外約2 500m2的東西窄、南北長的場地上，考慮鄰近巨大建筑體量，36個集裝箱單體宜高低錯落，以科技館立面為背景成為城市的一個精致展品。讓在城市道路和外場的游客都能看出這組建筑來源于集裝箱拼裝，從而映襯辦展的未來科技主題。

整個室外集裝箱展陳建筑分成2排布置，中間保留硬質空地為展陳集散廣場，應急時供消防車通行。集裝箱通過拆裝外鋼板，鑲嵌鏡面噴漆玻璃，通過鏡面反射隱藏箱體的存在，產生空靈神秘感，呼應平行宇宙科幻展主題。造型設計中，利用箱體與斜撐結構的組合模仿登陸飛船造型，利用箱體開窗形式模仿太空艙門的造型，以體現(xiàn)太空物件感，空間上局部打通上下2層集裝箱，可滿足一些較大尺度展品要求（見圖2）。

圖2 中國科技館室外集裝箱展陳建筑

3 集裝箱建筑優(yōu)勢

集裝箱建筑作為一種相對特殊的單細胞建筑體，其空間雖小但用處較多。建筑師經常引用老子道德經中“埏埴以為器，當其無，有器之用。鑿戶牖以為室，當其無，有室之用。故有之以為利，無之以為用?！币越庾x建筑的空間論。有了功能之用，何以覓“器”？以上兩例集裝箱建筑設計賦予集裝箱新的生命形式，進入公眾視野，并受到廣泛關注和贊譽?？偨Y集裝箱用于建筑設計單元的優(yōu)勢如下。

1）可移動的臨時空間性質 為滿足臨時性的居住、展陳、儲存功能，不必長期占用建設土地資源，集裝箱具有可移動運輸?shù)奶攸c和與生俱來的臨時空間屬性。

2）尺寸標準化 集裝箱工業(yè)產品特征是尺寸標準化。集裝箱建筑的建造單元多來自現(xiàn)成的集裝箱，受現(xiàn)有箱體尺寸限制，大多數(shù)集裝箱外部尺寸有統(tǒng)一的尺寸限定。目前市面主要有3種尺寸規(guī)格的集裝箱（長×寬×高）：6.06m×2.44m×2.59m，12.19m×2.44m×2.59m，12.19m×2.44m×2.90m。充分考慮人體工程學和功能體驗感受，可將幾個集裝箱疊加堆砌，經過專業(yè)結構設計和加工，方便排布和裝配，屬于模數(shù)化裝配式鋼結構建筑。

3）安全耐久性 集裝箱在運輸業(yè)中的使用壽命一般為10～15年，淘汰下來未受損的集裝箱箱體仍有良好的物理性能，一般還可使用15年，如果保養(yǎng)較好或搭配混凝土等其他結構可更持久。集裝箱材料受本身金屬結構物理特性影響，熱傳導能力強，保溫隔熱性能差，導致室內熱環(huán)境不穩(wěn)定，需另外設置保溫隔熱層才能有效控制其內的熱環(huán)境，在南方地區(qū)需對集裝箱箱體進行遮陽處理以隔熱；另外箱體易銹蝕，需在集裝箱內外涂刷防銹油漆阻止銹蝕。除去集裝箱堅固性外尚需注意：國際海運在轉運時常為防止病蟲害擴散，部分國家生產的集裝箱油漆中使用了鉻酸鹽、含磷或含鉛的涂料，因此做成建筑單元前需鑒別箱體產地來源，對于部分箱體要將原殘余油漆打磨掉才能安全使用。

4）骨架延展性 因為集裝箱是自成一體的剛性結構，在不破壞內部梁柱和斜撐情況下，可“多箱多向”疊加拼裝。為防止水平滑動，可通過綁扎、鉚接或焊接方式將各集裝箱聯(lián)系起來。表面波形鋼板可切割后由金屬板封邊或與鋼梁鋼架連接形成外延構件。

4 集裝箱建筑設計要點

正因集裝箱有上述主要特點，為實現(xiàn)某種空間使用功能，集裝箱作為設計單元被廣泛應用于居住建筑、商業(yè)建筑、展覽建筑或景區(qū)小品等。如果將一個集裝箱作為獨立單元，其他部分作為附加構件，從外觀上可分為基礎、屋面、門窗、陽臺、外飾面、樓梯。作為預制裝配化程度較高的建筑形式在技術實現(xiàn)上需重點關注以下方面。

1）基礎 集裝箱建筑基礎的作用是傳遞荷載、調節(jié)水平角度、支撐和固定集裝箱、防潮通風等。一般采用混凝土塊墊腳或地腳螺栓由角鋼錨固。

2）屋面 集裝箱原有頂面是自防水結構，雨水會按結構找坡外排。若為通風隔熱，可附加屋面。一般可直接鋪蓋木板或支短柱和梁或龍骨、獨立支撐等。

3）門窗 集裝箱改造時門窗開洞形式多種多樣，無一定之規(guī)，注意切割鋼板后的封邊方法即可，一般采用型鋼與鋼板斷面焊接的封邊方式。集裝箱沒有窗，作為一個狹長的封閉單元，透明性是一大關鍵點，可通過配合大的通透玻璃消解集裝箱原本簡陋與單調的外立面，還能為原本狹小封閉陰暗的空間提供良好的采光，讓內外產生良好的視線關系。

4）樓梯 作為交通用途的樓梯、走道大致包括以下結構形式：從支撐框架結構或集裝箱上懸挑、搭接在2個集裝箱上，或以獨立結構形式存在。

5）室內設計 集裝箱經過改造必然切割部分墻板作為開啟或開洞之用，剩余墻板需添加飾面作為內部空間面層。一般會用聚苯板或巖棉板作為內保溫結構，與面層之間排布線管，還需要將水、電、通風采暖設計納入室內設計中，通過重建內外表皮以滿足室內設計的各種效果。

5 結語

集裝箱可快速組裝、成本低廉、環(huán)保、可回收重復利用同時具有特殊的藝術形態(tài)，在特定情況下集裝箱建筑具有超越其他建筑形式的優(yōu)勢，如預算緊張、工期短或地形要求非?？量痰?。目前集裝箱建筑已經很好地解決了建筑尺度、隔熱防寒、防火、防水等問題，居住使用舒適度非常好。實踐證明，集裝箱建筑可滿足多種功能需求，希望更多的設計師發(fā)現(xiàn)集裝箱的“美”和“利”，創(chuàng)作更多創(chuàng)意、實用、美觀的集裝箱建筑作品。