集裝箱建筑適應(yīng)性設(shè)計與建造研究(6)

2013年6月21日

第 2 章國內(nèi)外集裝箱建筑發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

2.1 集裝箱建筑發(fā)展歷程

集裝箱建筑并不是一個很有歷史的建筑形式，直到近二十年，集裝箱建筑這種嶄新建筑類型才逐漸出現(xiàn)在人們的視野之中。1956年美國“理想X號”貨船的駛出標志著集裝箱這種工業(yè)產(chǎn)品正式用于海運業(yè)。1970年國際標準化組織(ISO)確定了全球統(tǒng)一的集裝箱的統(tǒng)一標準，為后來的集裝箱建筑發(fā)展提供大量相同尺寸的基本模塊，實現(xiàn)了集裝箱建筑的全球標準化設(shè)計和施工。隨著20世紀七、八十年代，國際集裝箱貿(mào)易的迅速發(fā)展，到20世紀90年代開始已經(jīng)有大量的集裝箱完成了10-15年的使用期限。也就是在這個時候集裝箱這種工業(yè)產(chǎn)品開始廣泛引起西方設(shè)計界和建筑界的關(guān)注。1990年荷蘭藝術(shù)家 Luc Deleu 在荷蘭霍恩架設(shè)起了簡潔的集裝箱拱橋（圖 2.1），集裝箱的美感吸引了更多設(shè)計師的關(guān)注。

荷蘭霍恩集裝箱拱橋,集裝箱房屋,集裝箱住宅,集裝箱建筑

圖 2.1 荷蘭霍恩集裝箱拱橋

集裝箱進入建筑設(shè)計領(lǐng)域到今天為止僅僅有二十至三十年的發(fā)展歷史，較大規(guī)模應(yīng)用于建筑建造也只有十年的時間。從二十世紀九十年到二十世紀末，陸續(xù)有西方藝術(shù)家進行集裝箱構(gòu)造物和建筑物的設(shè)計嘗試，大多進行小型集裝箱建筑物的改造實驗，偏重藝術(shù)性與嘗試性。進入2000年，集裝箱這種建筑形式用于建筑設(shè)計進入蓬勃的發(fā)展期，并形成獨特的建筑風格和建造方式。從這個階段開始集裝箱逐步被用于住宅、商店、藝術(shù)館等等各種建筑功能用途，并且集裝箱作為一種造型工具和結(jié)構(gòu)工具，逐漸展現(xiàn)出獨特的魅力和發(fā)展?jié)摿Α＜b箱建筑規(guī)模不斷增大，建筑高度不斷增高，結(jié)構(gòu)利用也更加大膽，箱體在建筑設(shè)計上的各種性能也被不斷發(fā)掘出來。直至今日，集裝箱建筑依然是一項新興的建筑形式，在西方國家依然被看作是充滿活力而有朝氣、需要不斷探索的新型建筑類型，它的設(shè)計和建造可能性還遠未窮盡。

2.2 國外集裝箱建筑發(fā)展及理論研究現(xiàn)狀

2.2.1 國外集裝箱建筑發(fā)展現(xiàn)狀

國外集裝箱建筑發(fā)展經(jīng)過20年的發(fā)展，在西方國家已經(jīng)形成集裝箱建筑的專業(yè)設(shè)計市場、擁有集裝箱建筑技術(shù)專利的建造企業(yè)、以及成熟而完備的市場。

2.2.1.1 集裝箱建筑設(shè)計市場

國外尤其是西方發(fā)達國家，針對集裝箱改造建筑進行設(shè)計已經(jīng)成為一種規(guī)模化的設(shè)計市場。這其中包括了眾多的設(shè)計事務(wù)所以及個人建筑師。

首先，國外已經(jīng)產(chǎn)生專業(yè)化的集裝箱建筑事務(wù)所，美國 LOT-EK 集裝箱建筑設(shè)計事務(wù)所是其中的典型代表。該事務(wù)專注于利用集裝箱這種工業(yè)成品進行建筑設(shè)計創(chuàng)作，通過對集裝箱可移動建筑，低成本集裝箱住宅等集裝箱建筑類型的研究，先后完成了 Guzman house、Puma City、container city 2008（獲得2008年美國國家設(shè)計獎）、韓國 APAP 集裝箱藝術(shù)學校（獲得2011美國建筑學學會獎）等一系列集裝箱建筑項目，已經(jīng)逐漸成為集裝箱建筑設(shè)計市場最出名的設(shè)計事務(wù)所。

其次，國外擁有眾多熱愛集裝箱建筑設(shè)計的藝術(shù)家。藝術(shù)家 Adam Kalkin 利用的集裝箱設(shè)計了眾多集裝箱建筑，項目規(guī)模涵蓋數(shù)百到數(shù)千平方米，不少項目在建筑和工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域得到了極高的榮譽。日本建筑師板茂對集裝箱這種結(jié)構(gòu)工具在建筑設(shè)計上的應(yīng)用做過深入的研究。2005年他設(shè)計的紐約游牧博物館，是世界最大的移動博物館，共使用了148個集裝箱。由于集裝箱建筑組合、拆卸高度的靈活性，游牧博物館分別在紐約、洛杉磯及東京展出。福島大地震過后，板茂設(shè)計了女川集裝箱集合住宅，由9座2-3層高的集裝箱房屋構(gòu)成。通過箱體的模塊化組合、立面的模數(shù)化設(shè)計，塑造了有秩序而活潑的建筑形象。

2.2.1.2 擁有集裝箱建筑技術(shù)專利的建造企業(yè)

Verbus systems 是英國一家擁有集裝箱建造專利系統(tǒng)的專業(yè)建造企業(yè)，包含集裝箱改造箱體的制造與出售、集裝箱建筑的設(shè)計、以及現(xiàn)場組裝服務(wù)等。相較之其他模塊化建造方式建造出的建筑物相比，這種建造技術(shù)有著更堅固，更靈活的操作性，和效費比高的特點。Verbus systems 用于建造的集裝箱結(jié)構(gòu)強度、耐久性以及專用箱體鎖定機構(gòu)均經(jīng)過有關(guān)機構(gòu)充分的測試，可以保證多種結(jié)合方式形成的建筑物安全性得到保證，并可以適應(yīng)規(guī)劃的變動、根據(jù)業(yè)主的需求進行調(diào)整。Verbus systems 可以安全建造出垂直疊加達16層的集裝箱建筑，并有能力建造27層的垂直疊加集裝箱建筑。

SG Blocks 是“Safe Green Building Blocks”的簡寫，意思為安全綠色的模塊建筑系統(tǒng)。SG blocks 不僅是公司名稱，同時也是一種結(jié)構(gòu)工程方法，使用鋼制集裝箱作為主要結(jié)構(gòu)，為工業(yè)、居住、商業(yè)建筑提供更安全、環(huán)保、快捷、經(jīng)濟地替代傳統(tǒng)的施工方法。SG blocks 非常適合于小型規(guī)模的學校、診所、辦公室、宿舍、以及出租公寓或軍營使用?，F(xiàn)在已經(jīng)完成北卡羅萊納州美國陸軍工程兵部隊營房，項目面積為4300平方米，建設(shè)時間為75天，比常規(guī)施工周期縮短40%。

2.2.1.3 成熟的集裝箱建筑市場

首先，集裝箱建筑市場細分明顯，具有不同檔次和造價的集裝箱建筑可供選擇。在擁擠的城市中土地和勞動力成本昂貴，可以選擇可快速建造、帶有考究室內(nèi)裝飾的集裝箱組合式建筑；在郊區(qū)或者農(nóng)村擁有廣袤的土地，應(yīng)對畜牧業(yè)和采礦業(yè)可移動需求的集裝箱建筑，可以選用廉價的小型組合式集裝箱建筑；在有特殊需求的條件下，如野戰(zhàn)醫(yī)院、救災中心、移動式中繼站、野外辦公等，可以選用經(jīng)過定制改裝的單箱體集裝箱建筑。在客戶挑選各種不同需求的集裝箱建筑時，都可以找到相應(yīng)的專業(yè)設(shè)計師、建造企業(yè)、甚至專業(yè)集裝箱建筑品牌。

其次，集裝箱建筑有著廣泛的群眾基礎(chǔ)。集裝箱建筑在某種程度上意味著獨一無二的個性設(shè)計，可以根據(jù)喜好進行自由的組裝。這正符合西方人對于個性獨立的心理需要，并且使用集裝箱也能滿足經(jīng)濟實惠的實際需求。在美國有相當多的集裝箱建筑愛好者，他們自發(fā)聚集起來，組織集裝箱建筑DIY網(wǎng)站，對集裝箱建筑的建設(shè)新手進行熱心的指導，使得建造集裝箱建筑逐漸成為一種流行時尚。不僅如此，眾多低收入家庭也會選擇價格低廉且具有良好性能的集裝箱建筑作為自己的私人住宅。美國各大集裝箱建筑制造商每年都會針對市場需求推出一批新型集裝箱建筑，并且常常供不應(yīng)求，這從側(cè)面印證了集裝箱建筑在國外市場的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

第三，集裝箱改造建筑滿足了不斷提高的節(jié)能環(huán)保要求。美國政府頒布的新建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)能法規(guī)對建筑物建造和運營過程中的能效進行了標準控制，建筑物在全生命周期內(nèi)的二氧化碳排放量受到嚴格控制。而集裝箱改造建筑較之常見的混凝土結(jié)構(gòu)建筑的碳排放量和能源消耗量更少，并且有效的減少了金屬廢棄物的數(shù)量，提高了工業(yè)制成品的回收使用率。因此集裝箱改造建筑在滿足不斷嚴格的環(huán)保節(jié)能政府法規(guī)要求上具有先天優(yōu)勢，促進了集裝箱建筑市場的發(fā)展。

Travelodge 集團是一家以提供經(jīng)濟型酒店服務(wù)為主營業(yè)務(wù)的英國連鎖企業(yè)，旗下?lián)碛?70余家分支酒店。2008年 Travelodge 集團建成了第一座采用集裝箱和附加鋼結(jié)構(gòu)為結(jié)構(gòu)體的可回收再利用酒店。

Travelodge 集團的集裝箱酒店主要由 Verbus systems 設(shè)計、承建。在建造時集裝箱箱體按設(shè)計堆放整齊，用螺栓連接箱體和框架，然后裝上門窗，對其外立面加以裝飾和布置，室內(nèi)用石膏板作為墻面飾材，房內(nèi)衛(wèi)浴、電器、空調(diào)等設(shè)施齊備，不論外觀還是內(nèi)飾與其他酒店并沒有差別。由于該酒店的建造材料為裝配式的金屬材料，用于建造客房的集裝箱、鋼材一旦拆卸可以循環(huán)利用，符合環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的設(shè)計理念。

根據(jù) Travelodge 集團統(tǒng)計，每100間酒店客房如果使用普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)需耗資約5萬英鎊，而采用集裝箱建筑的建造形式耗資大約只需4.5萬英鎊，成本節(jié)約高達10%；同時建設(shè)時間可以從原先的40周縮短為30周，建設(shè)周期縮短25%。在施工過程中內(nèi)部空間的預制性大大降低了二次裝修帶來的浪費，同時也較之傳統(tǒng)施工方式減少了噪音與灰塵污染。迄今為止建成并運營的集裝箱酒店項目包括 Travelodge 集團的倫敦希思羅機場店、Uxbridge 店（圖 2.2）、Warminster 店等等。Travelodge 酒店集團計劃未來一半的酒店都按照集裝箱建筑的建造模式進行設(shè)計建造。

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