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集装箱建筑论文范文

【摘要】文章依托集装箱改造的建筑设计理念,结合可持续发展建筑的“节能”和“低碳”要求,以国外应用的典型实例论述了以集装箱为建筑设计的元素,探讨用集装箱做建筑主材,利用集装箱建筑的低成本、可移动和标准化设计,探索其在建筑领域的应用,希望能为低碳建筑的发展提供思路和启发.

【关键词】可持续发展；集装箱；建筑；应用

引言

近年来,CO2的过多排放导致全球气候逐年变暖,这对整个人类的生存和发展产生了严重威胁.而城市里的碳排放60%来源于建筑,因此,在当今世界所倡导的低碳发展道路上,建筑的“节能”和“低碳”注定成为绕不开的话题.在对建筑材料如何降低碳排放的探索过程中,以可回收钢材为主材的集装箱改造建筑成为了欧美建筑界的新宠儿.同时集装箱建筑具有模块化、工业化、经济、可循环利用、易安装拆卸、坚固耐用等诸多特点,可以充分应用在建筑的各个领域,可以说是实现低碳建筑目标的一剂良方.

1集装箱建筑的由来

集装箱是采用钢材制造的大型装货容器,最早于1 921年出现在美国纽约铁路运输总公司.到今天,集装箱运输已经成为了世界经济的生命线,每年有约3亿只集装箱在全球流转,其中有26%是从中国发出的.据《日本经济新闻》报道,2005年亚洲地区发往美国的集装箱数为1 288万只,而返回数只有454万只,这导致欧美港口的空箱堆积如山.根据国际海运规定,集装箱使用10年后强制退役,这些到期的集装箱只有少量经过检验合格后继续用于运输,大多数还是闲置在码头,待码头上的集装箱堆积过多时,就要被处理掉,一般的处理方式就是回炉炼钢,而集装箱制造业本身就是个高能耗,高污染的产业,回炉的过程中会产生大量的CO2,造成严重的环境污染.

实际上,到期的集装箱并不代表不能使用,只是为了保证运输的绝对安全性而强制退役.于是,将旧集装箱改造为建筑也就成为解决该问题的有效尝试.最初,集装箱建筑多出现在紧邻集装箱码头的建设工地,用于建造办公室、食堂、宿舍等临时建筑.这一阶段的箱体改造往往因陋就简,仅添加门窗、铺设地板等,以满足基本功能需求.随着时间的推移,集装箱建筑以其自身特点,越来越具设计内涵和美感,也吸引了更多设计师的关注.

2集装箱建筑的特点

2.1集装箱建筑的优点

集装箱改造为建筑拥有天然优势,箱体要承担沉重货物并可堆放6~8层,其结构强度约为1.7t／m2,远高于建筑荷载要求的0.2 5t/m2,因而稳定牢固.同时,由于集装箱本身的密封性能好,因而其防水防火防腐性能极好,并具有很强的抗震、抗变形能力.除了集装箱本身带来的优异性能,集装箱建筑还具有如下优点.

2.1.1适应模块化、工业化要求

集装箱有标准尺寸,常见的有2种（表1）.其标准尺寸适应形成模块化、工业化的要求,形式可以自由组合,创造多样化的组合模式.同时可以利用此特点组织标准化设计,减少制作工序,取得更大的经济效益.

2.1.2经济与资源循环利用

一个长12m的大集装箱面积为29m2,二手产品的论文范文约为15 000元：而砖混建筑的单价为600～800元／m 2,则相同面积的成本为17 400—23 200元再有钢混建筑的单价至少为1 000元／m2,29m2建筑面积的成本达29 000元.由此可知,使用二手集装箱的建设成本只有砖混建筑面积的64%—86%、钢混建筑的52%,在建筑经济性方面具有明显优势.

经济性的另一方面体现在资源的循环利用,将废弃的集装箱当做钢材回收利用,不产生建筑垃圾,不污染环境,充分利用资源,体现了环保理念,也实现低碳建筑的要求.

2.1.3施工简便、周期短、拆装和迁移方便

集装箱建筑的安装极为简便,就像搭积木一样,通过钢构件将每个集装箱牢固地连接在一起.与传统建造砖混结构房屋的方式相比,可减少施工用水量、混凝土损耗约60%,减少施工垃圾和装修垃圾约70%,施工周期缩短40%以上,节能约50%,减少城市噪音污染和粉尘污染,整体生产效率提高约2~3倍.此外,集装箱建筑为整体结构,墙体为钢板,可以非常方便地进行拆装和迁移.

2.2集装箱建筑的缺陷

当然,集装箱也存在一些不适合居住的缺点：如金属材质导热快,易锈蚀,需要在技术改造中着重墙体的保温、隔热和防锈.这些集装箱本身带来的技术问题其实可以通过诸如涂刷防锈油漆、在室内制作隔热、保温层等措施来解决.

3集装箱建筑改造在国内外的应用探讨

在国外,集装箱建筑应用比较广泛,国内的研究和应用则相对较少.参照国外集装箱建筑的应用,国内集装箱建筑改造的应用应集中在以下几个方面.

3.1灾后临时安置房

集装箱作为安置房,一方面可以将救灾物资装于集装箱内运送,一方面待将箱内货物卸载,集装箱可以改造成临时居所,兼顾救灾物资运输和灾民临时居住两大功能.

2008年1 0月2 1日,在“5·12汶川地震”中坍塌的绵阳六中校舍原址之上,一座由52个集装箱经过改造而成的亚洲最大的集装箱学校落成并交付使用.每个集装箱长12.5m,宽和高都是2.5m,52个集装箱经过切割、拼装、加固,共做成了26间面积相同的房间,每间房由两个集装箱做成,有62m2.针对灾区重建的特点,集装箱校舍从选型、设计、规划、生产、运输组装到建成使用,仅用了8周时间.新校舍具有较好的抗震、抗风、防火性能,其良好的防寒、隔热性保证了校舍的安全及舒适.为确保安全,所有的墙体和地面木板与金属外壳间还加入了防火隔热材料.同时,集装箱和木地板连接成了一个整体,由于其材料的特殊性和轻巧的特点,在地震等自然灾害发生时,可以最大限度地减轻对师生的危害（图1).教室使用寿命15—20年,并可回收再利用,不产生环境污染.这给了人们一个启示：集装箱不仅可以搭建灾区学校,也可以应用于灾区住宅、战时医院等方向,其中的设备摆放按标准化设计,灾情发生后,可以由多种途径快速将集装箱住宅、医院等送至灾区,快速搭建展开救援,这样人员伤亡可以更少,救灾工作会更加从容.

3.2集装箱学生公寓

作为校园,每年入学的学生人数无法准确估量,或增多或减少,如果增建更多的砖混校舍,在学生人数减少的情况下便会闲置.这既造成资源的浪费,同时又占用了大量的土地,而用集装箱房就可以很好地解决此问题.

不久前,珠海城职院建成了全国首个1万m2集装箱学生公寓,用于解决随着招生规模扩大,学生宿舍及办公等办学基础条件严重不足的问题.公寓从外观上看与普通的砖混结构房屋没什么区别,粉刷成乳白色的公寓配着暗红色飞起的屋檐,每个房间外都有一个独立的小阳台（图2）.该公寓采用国际标准集装箱,具有很高的强度,承重能力达到1.7t／m2,抗风性达到了传统砖混结构房屋的10级要求：抗震性更是达到了8级,超过了传统砖混结构房屋要求的7级水平.即使遇到恶劣自然灾害,集装箱房屋这种独立式模块化单元也不会发生粉碎性破坏,极大程度地保障了学生的人身安全.

公寓每间房15 m2,容纳2人居住；每个房间都有独立的洗手间,洗浴设施齐全.此外,集装箱学生公寓楼的水电系统采用的是节能水阀和太阳能系统,过道上的路灯也利用风能与太阳能发电；学生屋内的供热则采取空气能,可节能50%.这种新型学生公寓还能减少大量建筑垃圾和装修垃圾.搭建集装箱学生公寓,施工用水量仅为砖混结构的1/30,混凝土损耗仅为1/50,建筑垃圾减少99%左右.集装箱学生公寓不仅能够解决实用问题,而且在低碳、环保、节能、安全性和循环经济发展上独具特色.

3.3品牌概念店

集装箱房不但具有易装易拆、移动方便、牢固等优点,而且在时尚个性上也能充分发挥其所长.苏黎世FREITAG旗舰店就是其中的典型代表（图3）.该店由17个报废的集装箱经过加固、切割、焊接和组装组合而成.整个建筑如同一座高大的艺术品矗立在苏黎世城市边缘的高速公路附近.因其独一无二的设计创意和FREITAG绝对环保而时尚的产品品牌,使该建筑成为了苏黎世城市的标志.

该建筑内部空间比较简单,中间9个集装箱为楼梯,解决垂直交通问题.南向四4个集装箱组合在一起形成两层高的产品展示厅兼门厅和服务台.北端4个垂直累积的集装箱为一、二、三、四层的产品展示间,该展示间临街面将集装箱打通,安装整块透明玻璃解决室内的采光问题：五~八层为登顶楼梯,九层为屋顶嘹望平台.FREITAG集装箱建筑因尊重周边整体的环境和场所文脉而获得德国设计大奖.因其创新加环保的设计理念,甚至被专家们认为是世界上最为精彩的6个商店之一.

3.4公共类建筑

国外集装箱建筑不仅涉及住宅、商业领域等领域,而且被应用于公共建筑的改造.与传统建筑形式相比,集装箱建筑的最大优势就是可迁移.局部需更新改造时,可用新箱体替换,需移走拆除时又可很方便地整体拆解并异地重建,而且集装箱有全球统一标准,可以实现全球标准化设计和施工,成熟的全球集装箱运输网络与集装箱机械连接方式也保证了集装箱建筑可不断异地重建.

由日本建筑师坂茂设计的世界上最大的移动博物馆一游牧博物馆就是一个集装箱公共建筑应用的典范（图4）.这是一个用1 52个集装箱搭建而成的可移动的建筑,其最大的特点是全部建筑材料均为再生资源,立柱和屋顶分别使用了废卷纸和乙烯材料.游牧博物馆本身就是一个艺术品,又是一个可以迁徙的艺术展厅.

游牧博物馆先后到访美国纽约旧本论文范文墨西哥等国.依靠全球标准化集装箱实现其可持续性,每到一个地方仅运输37个必备集装箱和轻质结构材料,外墙就地取材,由到访城市提供的废旧集装箱交错堆放.空档处斜拉织布材料,棋盘式的日景落影呈现强烈的明暗对比.租借的箱体没有粉刷的必要,外观上保留了略带污演的金属壁板和各类商标图案.虽然细节粗糙,但整体效果的壮观恰恰能暗示旧集装箱的涅架重生.大部分墙体所需箱体都可以在码头现场选择,并且每次重新搭建都会受场地、材料影响而改变外观.但博物馆延续历史的精神内涵却始终如一.

3.5经济型酒店

近10年内,集装箱居住建筑逐步由个性化设计走向专业化体系.集装箱改建酒店可谓一种新的“住宿革命”.2008年,Tr论文范文elodqe集团在英国伦敦建造全球第一家可回收式集装箱酒店（图5）.其采用集装箱打造酒店主体,靠螺栓铆接在一起,方便未来整体拆卸加以利用.酒店客房为特制集装箱尺寸为5m×3m和6m×3.5m.酒店施工比传统周期缩短25%,成本减少10%.集装箱酒店不仅节约了成本、提高了速度,而且最大程度上减少了对环境的破坏.

3.6保障性住宅

目前,保障性住房成为最重要的民生议题之一.《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出：“我国今年将建设1 000万套保障性住房和棚户区改造住房,并计划整个‘十二五’期间建设3 600万套保障性住房,使保障性住房的覆盖率达到20%.”而现实是,保障房存在着严重资金不足的问题,各地区间不同的成本控制问题也很突出.集装箱住宅则可以其低成本及模块化特点很好的解决这些问题：①成本低廉,一个集装箱尺寸是6m×2.4m×2.6m,装修后套内面积约13m2,每个集装箱9 000—15 000元左右,约合900元／m2；②集装箱住宅可以工厂化生产,模块化建造,时间短,又低碳环保.

在国内,集装箱住宅虽然有一定程度的应用,但多是工厂宿舍和廉价、简陋的住房.在深圳甚至出现了外来务工人员6元／d租住集装箱住房的情形.集装箱住宅在国内几乎成了廉价、简陋住房的代名词（图6）.

那么集装箱住宅居住起来到底是否舒适方便,是否安全呢?其实,只要通过合理改造,集装箱住宅同样可以达到舒适耐用的要求.

(1) 2001年,英国城市空间管理公司在伦敦泰晤士河附近完成“集装箱城”项目（图7）.集装箱箱体交错搭接,采用红黄白等几种纯色,立面延续了圆窗风格.这是新世纪第一个用集装箱建造集合住宅的案例,因成本低廉而适合中低收入群体居住,一套住宅的月租金仅1 00英镑.

(2)美国ICGreen公司以集装箱住宅为主打产品,推出了各种住宅及不同户型,全部采用6m标准集装箱进行组合.客户选择后预制化生产,在工厂加工完成后,由货车送到目的地再进行装配,保证了大规模、高质量地快速生产,减少了传统现场作业的环境污染.类似这样的专业化公司在美国不断涌现：如逻辑家公司推出的集装箱与其他结构混合型的住宅、HVbird Seattle公司推出的“Carqotecture”住宅体系等.与初期的个性化设计不同,专业化的集装箱住宅公司不再受限于某一特定客户或特定地点,主要考虑消费群体的共同需求而制定住宅设计方案（图8）.为减少生产成本、谋求竞争力,各公司首先制定一个住宅范式,再由此衍生出多种类型,供客户选择.随着大众对此类住宅的逐步接受,其审美标准也从粗糙走向精致,废旧箱体被粉刷一新或被其他材料包襄.2007年,美国建筑师彼得·迪马利亚( PeterDemaria)在留东多海岸住宅设计中将废旧箱体与传统木结构结合建造出独具特色的高档别里获得当年美国AIA建筑改造设计奖,这标志着集装箱建筑已获得专业领域的高度认可.

4集装箱建筑展望

集装箱房坚固、隔热、防风、防震、防潮、防水、节能减排、环保、低碳、经济实惠、等特点,都充分说明集装箱完全可以为可持续低碳建筑发展提供一个崭新的思路.集装箱建筑存在和发展的意义不仅在于可以完成对建筑、环境本身的空间营造和表达,也体现了资源的循环利用,可作为建设节约型社会发展趋势的应对策略,为社会的可持续发展做出贡献.

集装箱:《集装箱建筑》

全球每年约有30万个废旧集装箱被用于建造成集装箱房屋,建筑面积超过50万m2,可以不夸张的说,集装箱建筑正在引发一场建筑效率的革命.中国拥有成熟的集装箱制造及相关产业,很多国外的集装箱建筑都由中国制造.2008年中集集团集装箱房屋业务年产值约1亿美元,建筑面积约1 0万m 2,已经形成了成熟的整体解决方案（产品设计一开发制造一安装等）：并且在2009年底成立了以房地产业务为主的集装箱房屋地产公司.中国对于集装箱建筑改造过硬的技术保障和低廉的产品论文范文,完全可以为中国集装箱建筑的全面发展提供良好的基础.只要进一步加强对于集装箱建筑改造的研究,中国就能在集装箱建筑改造领域得到更为广阔的发展平台.

总结：本论文可用于集装箱建筑论文范文写作参考研究。

集装箱引用文献: