集裝箱建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

*通訊作者：任向鵬，1988年2月，男，蒙古族，內(nèi)蒙古呼和浩特人，就職于北京維拓時(shí)代建筑設(shè)計(jì)股份有限公司，中級(jí)工程師，本科。研究方向：建筑設(shè)計(jì)。

摘 要：隨著中國(guó)加入WTO世界貿(mào)易組織，我國(guó)的國(guó)際貿(mào)易發(fā)展迅速，集裝箱存量不斷增加。同時(shí)，隨著我國(guó)工業(yè)化水平不斷提高，我國(guó)在集裝箱生產(chǎn)、制造的產(chǎn)能和水平也顯著提高。另外，我國(guó)城市化速度不斷加快，城市人口激增，短時(shí)間住房需求量迅速增加。另外，國(guó)家提倡節(jié)能節(jié)材、低碳環(huán)保的綠色發(fā)展理念，集裝箱建筑以其不可取代的優(yōu)點(diǎn)，迅速走入大眾視野，受到廣泛關(guān)注。

關(guān)鍵詞：集裝箱建筑、技術(shù)要點(diǎn)、創(chuàng)意表達(dá)

Abstract： With China’s entry into WTO，China’s international trade has rapidly developed and the container stock is increasing.Meanwhile， with the continuous improvement of China’s industrialization level， China’s container production and manufacturing capacity have also increased significantly. In addition， China’s urbanization is accelerating， the urban population is booming， and the demand for housing in a short time is increasing.Moreover， the state advocates the development concept of energy saving， material saving， low-carbon and environmental protection. With its irreplaceable advantages， container building has quickly entered the public's vision and attracted extensive attention.

Keywords： Container building; Technical key points; Creative expression

一、集裝箱建筑概述

（一）集裝箱建筑的概念

集裝箱建筑是指以廢舊或嶄新的成品標(biāo)準(zhǔn)集裝箱作為基本空間單元，形成的單體或群體建筑[1]。

（二）集裝箱建筑的特點(diǎn)

1. 堅(jiān)固耐用、保溫防水

集裝箱最初為長(zhǎng)途運(yùn)輸容器，在工廠整體安裝，本身具有較高的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。

2. 規(guī)格統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化

集裝箱的生產(chǎn)一般采用ISO標(biāo)準(zhǔn)，外觀尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，并在一定程度上符合人體尺度的需求。

3. 功能適應(yīng)性強(qiáng)、組合靈活多變

集裝箱作為基本單元，可通過(guò)不同的空間組合方式，形成住宅、酒店、辦公、商業(yè)、展覽等多種空間。

4. 施工簡(jiǎn)便、省時(shí)高效

集裝箱建筑屬于完成度較高的工業(yè)化裝配式產(chǎn)品，施工周期可大大縮短[2]。

二、集裝箱建筑的技術(shù)要點(diǎn)

（一）集裝的分類(lèi)及標(biāo)準(zhǔn)化

集裝箱按用途可分為干貨集裝箱、冷凍集裝箱、掛衣集裝箱、開(kāi)頂集裝箱、框架集裝箱、罐式集裝箱等[2]。其中干貨集裝箱占集裝箱總數(shù)的70%～80%。

現(xiàn)行的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為第一系列共13種[2]。

1. 長(zhǎng)度（mm）有四種：12192、9125、6058、2991。

2. 寬度（mm）統(tǒng)一為一種：2438。

3. 高度（mm）三種：2896、2591、2438。

（二）集裝箱材料、結(jié)構(gòu)、保溫、防水

集裝箱主體受力結(jié)構(gòu)為內(nèi)部鋼框架，結(jié)合復(fù)合式壓型鋼板形成圍護(hù)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)完整、具有較高的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。

考慮到在海洋、陸地、天空等多種氣候環(huán)境下，長(zhǎng)途運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)貨物的保護(hù)，集裝箱圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般為雙層高強(qiáng)度壓型鋼板內(nèi)夾保溫隔熱材料，如巖棉或礦棉、發(fā)泡聚氨酯等[2]。箱體在工廠整體式裝配，具有極高的密閉性能，防水、防潮等性能十分突出。

（三）集裝箱的預(yù)制、運(yùn)輸和安裝

1. 集裝箱建筑首選廢舊集裝箱進(jìn)行改造?？紤]到功能使用、外觀、穩(wěn)定性等因素，也可選擇嶄新的集裝箱。此外，還可以根據(jù)使用要求進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)集裝箱定制，如雄安市民服務(wù)中心，考慮到辦公、酒店等空間使用要求，選用了4 m×3.6 m×12 m的非標(biāo)準(zhǔn)集裝箱（圖1）。

2. 集裝箱建筑可根據(jù)設(shè)計(jì)深度進(jìn)行多專(zhuān)業(yè)工廠預(yù)制，包括樓、電梯、給排水系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等。雄安市民中心的酒店集裝箱模塊設(shè)計(jì)深度達(dá)到了內(nèi)部精裝修的深度，水、電、暖等主要系統(tǒng)已在工廠安裝完畢，只需現(xiàn)場(chǎng)連接，大大節(jié)省了施工周期。

3. 考慮到長(zhǎng)途運(yùn)輸過(guò)程中，空間的局限性，拆裝式集裝箱體現(xiàn)出較大優(yōu)勢(shì)。工廠預(yù)制完成的集裝箱，在運(yùn)輸前被分解為支撐結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和連接構(gòu)件幾個(gè)部分，整體打包運(yùn)輸，在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，先進(jìn)行二次拼裝，再進(jìn)行整體吊裝[2]。

三、集裝箱建筑的設(shè)計(jì)表達(dá)

（一）單一型集裝箱建筑

單一集裝箱為最基本的設(shè)計(jì)單元。由于集裝箱的設(shè)計(jì)是以運(yùn)送貨物為用途，ISO標(biāo)準(zhǔn)尺寸的集裝箱（如2.4 m×2.5 m×6 m）并不能完全滿足正常的空間使用要求。因此，多數(shù)情況下，需要向廠家定制非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的集裝箱，以更好地滿足空間使用要求。例如，集裝箱應(yīng)用于住宅時(shí)，面寬以3 m～3.6 m為宜，高度以2.8 m～3.0 m為宜。集裝箱應(yīng)用于酒店時(shí)，以面寬4.2 m，高度3.6 m為宜。

此外，擴(kuò)散式集裝箱也是一種有效解決縮小運(yùn)輸空間的方式。擴(kuò)散式集裝箱根據(jù)空間尺寸需求，設(shè)置了多處可滑動(dòng)模塊[2]。運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)后，可像抽屜一樣向外滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)空間的二次擴(kuò)大。

集裝箱是一個(gè)高度封閉的盒子，采光、通風(fēng)性能較差。因此，成品集裝箱必須通過(guò)界面改造以實(shí)現(xiàn)自然采光、通風(fēng)。采光方式包括天窗采光（注意防水、眩光）、側(cè)墻采光（開(kāi)窗洞）及圍護(hù)結(jié)構(gòu)全透明等方法。集裝箱只保留地面、頂面和必要的實(shí)體側(cè)墻，而將一個(gè)或是多個(gè)面作為全透明界面，是當(dāng)前比較常見(jiàn)的做法。

（二）組合型集裝箱建筑

集裝的組合包括水平組合、垂直組合和復(fù)合式組合[3]。組合方式的選擇根本還是以環(huán)境、功能、空間或形式為出發(fā)點(diǎn)的。

1. 水平組合

包括并置、聯(lián)通、分離、錯(cuò)動(dòng)、圍合、半圍合等。

2. 垂直組合

包括懸挑、架空、疊放、退臺(tái)、旋轉(zhuǎn)、穿插等。

3. 復(fù)合式組合

是水平和垂直組合的結(jié)合。

集裝箱組合方式如圖2所示。

（三）聚落型集裝箱建筑

集裝箱建筑規(guī)模的擴(kuò)大，勢(shì)必會(huì)形成聚落。聚落的形成可以是根據(jù)地形、地貌及人的生活習(xí)慣自發(fā)形成，也可以通過(guò)整體規(guī)劃逐步形成。

集裝箱聚落如同城鎮(zhèn)設(shè)計(jì)一樣，要考慮的因素諸多，如空間形態(tài)、交通組織、廣場(chǎng)集散、消防撲救、配套服務(wù)、景觀綠化等。

聚落空間形態(tài)要盡量避免行列式布局，以避免枯燥、非人性化的空間形態(tài)。自由式布局可采用錯(cuò)列、點(diǎn)陣、圍合等布局。即便是線式布局，也應(yīng)能做到空間的轉(zhuǎn)折、開(kāi)合變化，創(chuàng)造豐富而有趣味性的公共空間。

集裝箱建筑多為臨時(shí)性或體驗(yàn)性建筑，其空間的范圍不僅限于集裝箱內(nèi)。更多時(shí)候需要向外進(jìn)行視覺(jué)和空間的延伸。因此在集裝箱布局時(shí)，應(yīng)考慮景觀、朝向、日照、灰空間的塑造，以及廣場(chǎng)、街道空間與周邊環(huán)境的關(guān)系[4]。多數(shù)情況次下，聚落布局需要設(shè)置一個(gè)集中的公共廣場(chǎng)，作為聚落的核心公共空間。

（四）立面設(shè)計(jì)

集裝箱是最典型的盒子建筑。一般成品以多種顏色的壓型鋼板為主要外表皮。對(duì)于城市景觀而言，集裝箱的工業(yè)化效果具有一定的特色。但對(duì)于更高層次的審美而言，還需進(jìn)行再設(shè)計(jì)。

集裝箱主要的造型手段包括色彩、開(kāi)洞、虛實(shí)、懸挑、堆疊、錯(cuò)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、穿插等。

另外，隨著集裝箱的工業(yè)化水平不斷提高，越來(lái)越多的集裝箱立面形式和材料日趨豐富。如雄安市民服務(wù)中心，采用了集裝箱建筑的理念，但建筑外立面則采用了模塊化的混凝土掛板作為外立面材料，群體組合后完整統(tǒng)一而富于變化，是集裝箱建筑一種新的立面探索方式[5]。

（五）室內(nèi)空間設(shè)計(jì)

目前集裝箱建筑已經(jīng)能做到高度成品化的程度。室內(nèi)裝修可在工廠與箱體同步完成，真正可以做到組裝后拎包入住。

（六）外部空間利用

集裝箱建筑的組合與積木的拼接有異曲同工之妙，可以組合出多種建筑形式和外部空間?？臻g的創(chuàng)造與箱體的搭接方式息息相關(guān)，因此可發(fā)掘的空間塑造方法很多[6]。如兩個(gè)集裝箱L形布置，可創(chuàng)造半圍合空間。將多個(gè)集裝箱通過(guò)一定方式圍合，可創(chuàng)造公共廣場(chǎng)空間。集裝箱架空設(shè)置平臺(tái)，可創(chuàng)造具有一定領(lǐng)域感的私密空間。建筑入口可通過(guò)懸挑，形成入口灰空間。由下到上體量錯(cuò)動(dòng)，可形成供人休息的陽(yáng)臺(tái)空間。集裝箱頂部經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，也可以形成屋頂花園。

四、集裝箱建筑的發(fā)展趨勢(shì)

（一）集裝箱建筑國(guó)外發(fā)展情況

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，集裝箱式房屋產(chǎn)品在歐洲、北美與日本市場(chǎng)發(fā)展規(guī)模以及行業(yè)集中度都已達(dá)到較高水品[7]。在這些地區(qū)集裝箱式房屋不僅應(yīng)用于工程施工、野外作業(yè)等領(lǐng)域，在民用領(lǐng)域的應(yīng)用也很普遍，而且比重一直在增加。

（二）集裝箱建筑國(guó)內(nèi)發(fā)展情況

我國(guó)集裝箱建筑與國(guó)外相比起步較晚，主要和工業(yè)化水平及航運(yùn)發(fā)展有關(guān)。近些年來(lái)，由于中國(guó)國(guó)際貿(mào)易的迅速發(fā)展、集裝箱存量的增加、工業(yè)化水平的提高，集裝箱建筑開(kāi)始成為建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)分支[8]。集裝箱建筑相較于傳統(tǒng)濕法施工的建筑，在諸多些方面具有巨大的優(yōu)勢(shì)，因此快速走入了大眾的視野。

（三）集裝箱建筑未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1. 標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。

2. 定制化方向發(fā)展。

3. 精細(xì)化發(fā)展方向。

4. 舒適化方向發(fā)展。

五、結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前，國(guó)家大力提倡節(jié)能環(huán)保、綠色發(fā)展的可循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建筑產(chǎn)業(yè)化是解決這一問(wèn)題的有效途徑。而集裝箱建筑是最為接近成品的裝配式建筑，是一種具有很強(qiáng)操作性的裝配式產(chǎn)品。

我國(guó)集裝箱建筑的發(fā)展起步較晚，但目前已經(jīng)開(kāi)始逐漸形成一定的規(guī)模。隨著我國(guó)建筑工業(yè)化水平不斷提升，集裝箱的生產(chǎn)、改造、裝配、施工已經(jīng)達(dá)到了一定的水準(zhǔn)。市場(chǎng)方面，集裝箱建筑在住宅、酒店、商業(yè)、展覽建筑中具有很大市場(chǎng)需求。這些因素勢(shì)必會(huì)為集裝箱建筑創(chuàng)造無(wú)限的發(fā)展前景。

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