集裝箱建筑式青年公寓設(shè)計研究(完)

2013年4月10日

(5) 集裝箱內(nèi)部設(shè)計優(yōu)化。集裝箱建筑通過其構(gòu)造原理、保溫、通風(fēng)、家具預(yù)制四個方面來進(jìn)行集裝箱建筑內(nèi)部空間的優(yōu)化。集裝箱通常由地基梁、頂端框架梁、端墻、角部框架柱、頂側(cè)框架梁、屋面、側(cè)墻、角部吊裝節(jié)點等構(gòu)件組合而成，在一定程度上保證了集裝箱建筑在未來建筑發(fā)展的工業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化。在集裝箱建筑的窗戶設(shè)計中采用百葉窗來達(dá)到遮陽與采光的最佳效果；其次在集裝箱頂部設(shè)置3個小天窗并采用排風(fēng)扇，使集裝箱建筑內(nèi)部通風(fēng)暢通。在集裝箱建筑腔體恒溫恒熱的設(shè)計中采用保溫隔熱泡沫板來進(jìn)行集裝箱腔體內(nèi)部的保溫。在集裝箱建筑內(nèi)部的家具設(shè)計中采用前面所提到的功能模塊化設(shè)計來完成不同的家具組合，以使內(nèi)部空間得到有效的優(yōu)化（圖10）。

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圖10 集裝箱內(nèi)部設(shè)計優(yōu)化構(gòu)想

(6) 景觀與停車場相結(jié)合。城市化進(jìn)程發(fā)展迅速，停車難已經(jīng)成為城市的主要問題之一，所以在設(shè)計方案中以首層作為停車場，改變了常規(guī)設(shè)計手法的地下室停車；其設(shè)計方案有效地減少了地下室停車高昂的施工費用，也給停車者帶來了方便。其次，設(shè)計方案把二層設(shè)計為一個社區(qū)的公共空間，給社區(qū)的居住者足夠的活動空間，減小了城市中車來車往的噪音。一旦該集裝箱建筑拆除后，其場地空間可以作為城市停車、廣場、公園等公共空間繼續(xù)使用（圖11）。

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圖11 拆除后的集裝箱青年公寓

3 集裝箱青年公寓風(fēng)環(huán)境分析

在長沙地區(qū)近地風(fēng)作用下，由于該集裝箱建筑立面凹凸變化不規(guī)則，使得整體和局部風(fēng)壓變得十分復(fù)雜。我們采用數(shù)值模擬方法著重對該建筑表面風(fēng)壓進(jìn)行了計算，分析了不同主導(dǎo)風(fēng)向下該建筑物不同高度水平面的風(fēng)速分布及其表面的風(fēng)壓分布。本模擬實驗采用梯度風(fēng)模型(圖12)。夏季以長沙主導(dǎo)風(fēng)向S（南）為模擬風(fēng)向，計算風(fēng)速設(shè)定為長沙夏季平均風(fēng)速，即10m高度處2.4m/s；冬季以長沙主導(dǎo)風(fēng)向NNW（北西北）為模擬風(fēng)向，計算風(fēng)速設(shè)定為長沙冬季平均風(fēng)速，即10m高度處2.4m/s。地面粗糙物高度取0.5m，地面粗糙度指數(shù)取0.21。采用標(biāo)準(zhǔn)k-E雙方程模型求解。本實驗主要分析了在夏季建筑1.5m高度處和10m高度處的水平風(fēng)速分布情況，以及建筑迎風(fēng)面和背風(fēng)面的風(fēng)壓分布。鑒于目前國內(nèi)外對風(fēng)環(huán)境優(yōu)劣的評價還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，研究人員通過試驗測試和調(diào)查統(tǒng)計，提出了行人舒適感與風(fēng)速之間的關(guān)系（表1）。

表1 行人舒適感與風(fēng)速之間的關(guān)系

風(fēng)速	人的感覺
V<5m/s	舒適
5m/s<V<lOm/s	不舒適，行動受影響
10m/s<V<15m/s	很不舒適，行動受嚴(yán)重影響
l5m/s<V<20m/s	不能忍受
V>20m/s	危險

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圖12 集裝箱青年公寓風(fēng)環(huán)境分析

根據(jù)1.5m高度處的風(fēng)速分布圖和10m高度處的風(fēng)速分布圖來初步分析該建筑周圍的風(fēng)環(huán)境情況。由圖可見，該建筑中部和兩端風(fēng)速較大，尤其是建筑模塊中間有明顯的風(fēng)速加強現(xiàn)象，且尾流區(qū)域的流動較為復(fù)雜（圖12）。由夏季和冬季建筑的迎風(fēng)面和背風(fēng)面的風(fēng)壓分布圖可見，由于建筑物立面復(fù)雜，模擬得到的表面風(fēng)壓也較為復(fù)雜。建筑表面模塊的急劇突起與收縮，使得風(fēng)壓存在較大起伏，局部突出部分的迎風(fēng)面上有負(fù)壓出現(xiàn)。但由于風(fēng)速風(fēng)壓均較小，可認(rèn)為建筑周圍的風(fēng)環(huán)境狀況良好。

四結(jié)語

通過對國內(nèi)一些集裝箱建筑在現(xiàn)階段所起作用的初步分析，我們發(fā)現(xiàn)集裝箱自身所具有的建筑空間單元性給建筑師們提供了極大的空間設(shè)計潛能。因而我們從提出問題、分析問題、解決問題三個方面出發(fā)，借鑒馬賽公寓的一些設(shè)計經(jīng)驗進(jìn)行集裝箱青年公寓虛擬設(shè)計實踐，分別以集裝箱模塊、鋼結(jié)構(gòu)、工業(yè)化施工、戶型模塊化設(shè)計、景觀與停車場相結(jié)合五個方面展開研究。之后，又對集裝箱青年公寓進(jìn)行了夏、冬兩季的風(fēng)環(huán)境實驗分析。在全球化、城市化發(fā)展迅速的今天，集裝箱建筑之“形式追隨功能”的主要特點能夠在某種程度上幫助人們?nèi)ッ鎸Νh(huán)境的惡化、自然災(zāi)害、城市高房價、人口的增長等一系列問題，從而為人類在新世紀(jì)的低碳生活提供一定的保障。

相關(guān)內(nèi)容：

集裝箱建筑式青年公寓設(shè)計研究(1)

集裝箱建筑式青年公寓設(shè)計研究(2)