集裝箱建筑適應(yīng)性設(shè)計與建造研究(8)

2013年6月21日

我國是集裝箱第一大生產(chǎn)國，同時也是集裝箱改造建筑的生產(chǎn)大國。集裝箱改造建筑于上世紀(jì)90年代引入我國。在國內(nèi)，集裝箱改造建筑一般稱為“集裝箱房”、“集裝箱活動房”或者“住人集裝箱”等等。集裝箱房現(xiàn)已成為一項頗有利潤的產(chǎn)業(yè)，在網(wǎng)絡(luò)及各種媒體上隨處可見各類集裝箱改造、生產(chǎn)企業(yè)的售賣信息。在 GOOGLE 上搜索“集裝箱房”詞條，出現(xiàn)1940萬條信息，搜索“出售集裝箱房”出現(xiàn)91萬條信息，據(jù)不完全統(tǒng)計現(xiàn)有規(guī)模化生產(chǎn)集裝箱房屋的企業(yè)超過600余家（圖 2.4），主要分布在東南沿海地區(qū)，如長三角、珠三角、津京唐等港口貿(mào)易量大的城市，內(nèi)陸各省會城市也有不少的集裝箱房屋生產(chǎn)企業(yè)（圖 2.5）。隨著物質(zhì)生活水平的提高，集裝箱活動房的消費和制造市場正逐漸擴大，從二手集裝箱原材料充足的沿海地區(qū)逐漸向內(nèi)陸地區(qū)發(fā)展。

2003-2009年集裝箱房制造企業(yè)數(shù)量,集裝箱房屋,集裝箱活動房,住人集裝箱,集裝箱住宅,集裝箱建筑

圖 2.4 2003-2009 年集裝箱房制造企業(yè)數(shù)量

集裝箱房屋制造行業(yè)企業(yè)分布,集裝箱活動房,住人集裝箱,集裝箱住宅,集裝箱建筑

圖 2.5 集裝箱房屋制造行業(yè)企業(yè)分布

隨著國外對集裝箱廢舊箱體在建筑設(shè)計和建造上的應(yīng)用經(jīng)驗逐漸傳入我國，我國的集裝箱建筑發(fā)展也呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢。但與國外集裝箱以時尚和潮流的身份呈現(xiàn)不同，國內(nèi)集裝箱建筑的發(fā)展主要有兩個主要方向：

（1）作為廉價解決居住問題的一種手段，來滿足人們對于臨時性建筑、應(yīng)急建筑、低廉建筑的需求，以大規(guī)模、低價、快速建造為主要發(fā)展目標(biāo)。

（2）以出口為導(dǎo)向，依據(jù)國外市場給到的集裝箱建筑設(shè)計方案、細(xì)部圖紙，對集裝箱進(jìn)行改造、加工，再進(jìn)行海運出口。以國外的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)進(jìn)行建設(shè)。

2.3.1.1 從生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)分析

首先，我國現(xiàn)已形成一批專業(yè)化水平較高的集裝箱改造箱體的建造企業(yè)。其中，中集集團(tuán)是國內(nèi)最大的集裝箱建筑及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)，形成了較為成熟的產(chǎn)品開發(fā)、制造、安裝能力。2008-2010年累計生產(chǎn)2萬套集裝箱建筑（圖 2.6），并計劃在未來3至5年內(nèi)生產(chǎn)5萬套集裝箱建筑。中集集團(tuán)的集裝箱建筑已經(jīng)在辦公、學(xué)校、公園、工地用房、廉租房等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。其中，英國快捷連鎖酒店、荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)學(xué)生公寓等項目的建造過程中大量使用了中集集團(tuán)生產(chǎn)的集裝箱建筑構(gòu)件。

其次，與傳統(tǒng)建筑類型由建筑企業(yè)進(jìn)行設(shè)計與建設(shè)不同，集裝箱建筑的研究、設(shè)計與生產(chǎn)在國內(nèi)主要是由集裝箱生產(chǎn)企業(yè)主導(dǎo)。建筑設(shè)計企業(yè)、施工企業(yè)尚未對集裝箱建筑這種建筑類型投入足夠多的興趣與精力進(jìn)行研發(fā)。國內(nèi)唯一的集裝箱建筑研發(fā)中心位于中集集團(tuán)內(nèi)，主要對集裝箱的設(shè)計、建造及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)行研究。

第三，由于我國建筑行業(yè)依然處于勞動密集型階段，傳統(tǒng)施工方式中大規(guī)模的濕作業(yè)依然占據(jù)成本優(yōu)勢，因此工業(yè)化生產(chǎn)，預(yù)制裝配式的集裝箱改造建筑在成本上的競爭力依然不明顯。但是隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，人力資源成本的逐漸上升、工業(yè)化生產(chǎn)的比較成本逐漸降低，由此可以預(yù)計集裝箱建筑將伴隨著我國建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展逐步進(jìn)入快速發(fā)展的階段。

2.3.1.2 從集裝箱建筑的市場接受分析

在低端市場，由于建設(shè)成本低、可以使用標(biāo)準(zhǔn)化的建造、易于復(fù)制等等特點，集裝箱改造的建筑在農(nóng)村和城鄉(xiāng)結(jié)合部迅速發(fā)展。海南某企業(yè)使用集裝箱作為主要結(jié)構(gòu)，組合成由10個40英尺集裝箱組合而成的2層集裝箱員工宿舍，供40余名員工使用。浙江農(nóng)村已經(jīng)建成超過200個集裝箱商店，每個集裝箱商店只需要不到3萬元便可建成并投入使用，成本優(yōu)勢顯而易見。同時，浙江省政府和當(dāng)?shù)卣餐ㄟ^下發(fā)文件、發(fā)放產(chǎn)權(quán)證明等方式，認(rèn)可了集裝箱活動建筑用于經(jīng)營性使用的合法性。這在一定程度表明了集裝箱建筑在國內(nèi)可以用于商業(yè)活動。

在高端市場，2010年9月清華大學(xué)馬慶甜團(tuán)隊使用廢舊集裝箱建造集裝箱智能住宅。在住宅中，擁有可以自動開合收疊的各種家具、緊湊型廚房、衛(wèi)生間、露臺等設(shè)備。這座集裝箱智能住宅總花費為12萬元，其中包括集裝箱2萬元、裝修2萬元等，對于箱體的購買與建造費用僅占總花費額的三分之一，整個建筑改造時間為3個月。這顯示了國內(nèi)已經(jīng)開始對這類高品質(zhì)的集裝箱建筑產(chǎn)生了某種程度的關(guān)注。

隨著我國住宅市場的逐漸細(xì)分，小戶型建筑空間逐漸被人們接受。集裝箱雖然有著內(nèi)部空間較為局促的限制，但伴隨著社會對居住空間的一味求大的觀念發(fā)生改變，集裝箱建筑正在被越來越多的人群所接受。并且隨著新型家用電器的發(fā)展、住宅環(huán)境控制設(shè)備的普及，集裝箱建筑的室內(nèi)空間品質(zhì)也隨之提高。集裝箱建筑這種建筑類型正在一步步走進(jìn)中國人的生活中。

2.3.2 國內(nèi)集裝箱建筑理論研究現(xiàn)狀

2.3.2.1 對中國集裝箱建筑現(xiàn)狀、設(shè)計方式及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的理論研究

在中國，最早可以找到的關(guān)于集裝箱建筑的文章出現(xiàn)在1997年，香港中文大學(xué)顧大慶在《建筑師》雜志中刊發(fā)的《香港的另類民間建筑》，介紹了當(dāng)時香港集裝箱建筑的發(fā)展?fàn)顩r。

2004年，柏庭衛(wèi)，顧大慶，胡佩玲所著《香港集裝箱建筑》一書中，對香港民間自發(fā)性利用集裝箱改造建筑進(jìn)行了詳細(xì)的記錄，并對其進(jìn)行形式組合的規(guī)律進(jìn)行了探索。是國內(nèi)對集裝箱建筑進(jìn)行研究的工具性圖書，也是國內(nèi)專門針對集裝箱改造建筑進(jìn)行分析而出版發(fā)行的唯一書籍。

2008年是集裝箱建筑這種建筑類型進(jìn)入人們視野的分水嶺，相關(guān)的文章、論文開始逐漸豐富?！都b箱化》雜志刊登的《二手集裝箱的歸宿》一文，探討了集裝箱退出海運物流領(lǐng)域的原因，分析了集裝箱在退出物流領(lǐng)域后的用途，并對二手集裝箱的改造、交易市場做了一定的分析。同年刊登的中集集團(tuán)黃科所著《集裝箱房屋市場方興未艾》闡述了集裝箱房屋的特點、應(yīng)用領(lǐng)域、中外發(fā)展情況并對未來發(fā)展提出了他的看法。特別是2008年汶川地震之后，網(wǎng)絡(luò)上、雜志上大量關(guān)于集裝箱建筑的文章開始涌現(xiàn)?！妒澜缃ㄖ?dǎo)報》刊載了由四川省建筑設(shè)計院設(shè)計的《集裝箱式抗震學(xué)?！?；許揚帆所作《建筑集裝化》一文通過對中集集體援建四川雁門集裝化組合學(xué)校的介紹，分析了集裝箱用于建筑領(lǐng)域的方式，并對集裝箱建筑市場進(jìn)行了探討。

2009年，《集裝箱建筑的應(yīng)用與探索——從青島積米崖漁人碼頭概念規(guī)劃說起》一文，簡要介紹了青島積米崖漁人碼頭集裝箱建筑的設(shè)計，及對集裝箱建筑做了簡單的展望。

2010年，青島市政協(xié)副主席宋修岐撰寫了《關(guān)于解決城區(qū)弱勢群體住房困難、推廣建設(shè)集裝箱房屋的建議》?！督ㄗh》中寫到，集裝箱房屋的出現(xiàn)，為快速建設(shè)保障性住房供各類特殊群體使用提供了條件，并可以滿足社會上對各種廉租房、過渡房的需要。同時建議政府出臺相關(guān)優(yōu)惠政策，促進(jìn)集裝箱建筑的建設(shè)。由胡應(yīng)斌所作的《集裝箱蝸居的中國式悲歡》闡述了對自發(fā)性利用集裝箱作為廉價居住場所現(xiàn)象的關(guān)注與擔(dān)憂。西南交通大學(xué)侯林所作碩士論文《災(zāi)后臨時過渡建筑建造研究初探——從坂茂紙管臨時過渡建筑的研究開始》一文中，曾經(jīng)探討過使用集裝箱建筑作為災(zāi)后臨時性應(yīng)急住房使用，并對集裝箱建筑的利弊做了一些簡單分析。同年10月，由天津大學(xué)貢小雷、張玉坤所作《集裝箱的建筑改造—一種可持續(xù)建筑的發(fā)展嘗試》一文中，詳細(xì)的介紹了建筑師如何利用集裝箱來進(jìn)行建筑設(shè)計，并分類列舉了大量的集裝箱用于居住類、公共建筑類項目的案例，簡要介紹了集裝箱建筑在國外的發(fā)展歷程，并對集裝箱環(huán)?？沙掷m(xù)的特性做了簡介。

2011年，吉秀峰、張玉津所寫的《集裝箱房屋發(fā)展的宏觀環(huán)境及面臨的機遇和挑戰(zhàn)》一文，對集裝箱房屋在國內(nèi)發(fā)展的宏觀環(huán)境：包括政治、法律、安全、經(jīng)濟、文化環(huán)境等等問題分別進(jìn)行了分析，提出了集裝箱房屋在當(dāng)代的機遇與挑戰(zhàn)：集裝箱既擁有良好的發(fā)展前景，但同時也有許多地方需要得到改進(jìn)和發(fā)展。湖南大學(xué)王蔚、魏春雨教授發(fā)表的《集裝箱建筑的模塊化設(shè)計與低碳模式》一文，分析了集裝箱建筑的特性，對當(dāng)前國外利用集裝箱在建筑模塊化設(shè)計中的功能、形式做了研究，并就其發(fā)展趨勢進(jìn)行了深入探討，指出了集裝箱建筑對我國建筑行業(yè)在低碳模式的發(fā)展道路上的啟示與意義。同時，在《集裝箱青年公寓建筑設(shè)計研究》文中介紹了使用集裝箱來進(jìn)行公寓設(shè)計的一次方案嘗試，令人耳目一新。

2.3.2.2 國內(nèi)對集裝箱改造建筑的理論研究

1. 對室內(nèi)環(huán)境舒適性的理論研究

闞安康、韓厚德、紀(jì)珺合著的《活動房熱舒適性的影響因素及評價指標(biāo)》對在嚴(yán)寒地區(qū)影響集裝箱式建筑室內(nèi)舒適度的各項指標(biāo)因子做了較為深刻的分析，提出了兩種對室內(nèi)設(shè)計參數(shù)加以界定的評價方法，并提出了在提高舒適度前提下進(jìn)行的節(jié)能措施。措施主要包括：（1）室內(nèi)環(huán)境溫度應(yīng)控制在20攝氏度以下，相對濕度控制在50%左右為宜；（2）在外墻布設(shè)余熱裝置，提高墻體內(nèi)表面溫度，減少輻射冷感和結(jié)露現(xiàn)象；（3）換氣時間應(yīng)合理設(shè)置，建議在供暖系統(tǒng)停止工作時再進(jìn)行換氣；（4）優(yōu)先保障人員活動區(qū)域的供暖。

張玉津編寫的《集裝箱式活動房圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計》一文，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計目標(biāo)中重申了建筑的室內(nèi)熱舒適性指標(biāo)、以及對保溫與隔熱進(jìn)行了概念區(qū)分的說明；在對圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計要求的研究中，對保溫設(shè)計給出了控制性的措施要求，包含了集裝箱改造時對保溫形式、保溫材料種類、防火性能的選擇，在內(nèi)裝飾設(shè)計時給出了指導(dǎo)性意見；在對內(nèi)保溫系統(tǒng)的分析中，給出了四種常見可選擇的內(nèi)保溫方式選擇。

2. 對結(jié)構(gòu)安全性能的理論研究

天津大學(xué)高秀青所著碩士論文《擴展式活動房結(jié)構(gòu)試驗與集裝箱靜力分析》一文，在實驗研究基礎(chǔ)上對集裝箱進(jìn)行了有限元力學(xué)分析，驗證了集裝箱式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。查曉雄，王璐璐，鐘善桐合著的《構(gòu)建多層集裝箱改造房的方法及確保其安全性實用公式推導(dǎo)》一文，對集裝箱在用于建筑模塊時的結(jié)構(gòu)安全給做了分析研究。集裝箱在改造過程中會破壞原有個體結(jié)構(gòu)形式和整體組合方式，并且其承受的荷載也發(fā)生了改變，所以集裝箱改造房存在著安全隱患。文章一方面給出了以兩種常見的集裝箱模塊為基礎(chǔ)的建筑組合原則；另一方面通過對集裝箱模塊的合理簡化，得出了計算柱子軸力和水平荷載下側(cè)移的公式。

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