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集裝箱建筑適應性設計與建造研究(6)

2013年6月21日

第 2 章 國內外集裝箱建筑發展現狀及存在問題

2.1 集裝箱建筑發展歷程

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產品正式用于海運業。1970年國際標準化組織(ISO)確定了全球統一的集裝箱的統一標準,為后來的集裝箱建筑發展提供大量相同尺寸的基本模塊,實現了集裝箱建筑的全球標準化設計和施工。隨著20世紀七、八十年代,國際集裝箱貿易的迅速發展,到20世紀90年代開始已經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產品開始廣泛引起西方設計界和建筑界的關注。1990年荷蘭藝術家 Luc Deleu 在荷蘭霍恩架設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計師的關注。

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圖 2.1 荷蘭霍恩集裝箱拱橋

集裝箱進入建筑設計領域到今天為止僅僅有二十至三十年的發展歷史,較大規模應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,陸續有西方藝術家進行集裝箱構造物和建筑物的設計嘗試,大多進行小型集裝箱建筑物的改造實驗,偏重藝術性與嘗試性。進入2000年,集裝箱這種建筑形式用于建筑設計進入蓬勃的發展期,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構工具,逐漸展現出獨特的魅力和發展潛力。集裝箱建筑規模不斷增大,建筑高度不斷增高,結構利用也更加大膽,箱體在建筑設計上的各種性能也被不斷發掘出來。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,它的設計和建造可能性還遠未窮盡。

2.2 國外集裝箱建筑發展及理論研究現狀

2.2.1 國外集裝箱建筑發展現狀

國外集裝箱建筑發展經過20年的發展,在西方國家已經形成集裝箱建筑的專業設計市場、擁有集裝箱建筑技術專利的建造企業、以及成熟而完備的市場。

2.2.1.1 集裝箱建筑設計市場

國外尤其是西方發達國家,針對集裝箱改造建筑進行設計已經成為一種規?;脑O計市場。這其中包括了眾多的設計事務所以及個人建筑師。

首先,國外已經產生專業化的集裝箱建筑事務所,美國 LOT-EK 集裝箱建筑設計事務所是其中的典型代表。該事務專注于利用集裝箱這種工業成品進行建筑設計創作,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年美國國家設計獎)、韓國 APAP 集裝箱藝術學校(獲得2011美國建筑學學會獎)等一系列集裝箱建筑項目,已經逐漸成為集裝箱建筑設計市場最出名的設計事務所。

其次,國外擁有眾多熱愛集裝箱建筑設計的藝術家。藝術家 Adam Kalkin 利用的集裝箱設計了眾多集裝箱建筑,項目規模涵蓋數百到數千平方米,不少項目在建筑和工業設計領域得到了極高的榮譽。日本建筑師板茂對集裝箱這種結構工具在建筑設計上的應用做過深入的研究。2005年他設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成。通過箱體的模塊化組合、立面的模數化設計,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專利的建造企業

Verbus systems 是英國一家擁有集裝箱建造專利系統的專業建造企業,包含集裝箱改造箱體的制造與出售、集裝箱建筑的設計、以及現場組裝服務等。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構強度、耐久性以及專用箱體鎖定機構均經過有關機構充分的測試,可以保證多種結合方式形成的建筑物安全性得到保證,并可以適應規劃的變動、根據業主的需求進行調整。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。SG blocks 不僅是公司名稱,同時也是一種結構工程方法,使用鋼制集裝箱作為主要結構,為工業、居住、商業建筑提供更安全、環保、快捷、經濟地替代傳統的施工方法。SG blocks 非常適合于小型規模的學校、診所、辦公室、宿舍、以及出租公寓或軍營使用?,F在已經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,建設時間為75天,比常規施工周期縮短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、帶有考究室內裝飾的集裝箱組合式建筑;在郊區或者農村擁有廣袤的土地,應對畜牧業和采礦業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,如野戰醫院、救災中心、移動式中繼站、野外辦公等,可以選用經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,都可以找到相應的專業設計師、建造企業、甚至專業集裝箱建筑品牌。

其次,集裝箱建筑有著廣泛的群眾基礎。集裝箱建筑在某種程度上意味著獨一無二的個性設計,可以根據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,他們自發聚集起來,組織集裝箱建筑DIY網站,對集裝箱建筑的建設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,并且常常供不應求,這從側面印證了集裝箱建筑在國外市場的發展潛力。

第三,集裝箱改造建筑滿足了不斷提高的節能環保要求。美國政府頒布的新建筑物結構節能法規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構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量,提高了工業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保節能政府法規要求上具有先天優勢,促進了集裝箱建筑市場的發展。

Travelodge 集團是一家以提供經濟型酒店服務為主營業務的英國連鎖企業,旗下擁有170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構為結構體的可回收再利用酒店。

Travelodge 集團的集裝箱酒店主要由 Verbus systems 設計、承建。在建造時集裝箱箱體按設計堆放整齊,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,室內用石膏板作為墻面飾材,房內衛浴、電器、空調等設施齊備,不論外觀還是內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利用,符合環??沙掷m發展的設計理念。

根據 Travelodge 集團統計,每100間酒店客房如果使用普通鋼筋混凝土結構需耗資約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,成本節約高達10%;同時建設時間可以從原先的40周縮短為30周,建設周期縮短25%。在施工過程中內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計建造。

英國Travelodge集團uxbridge集裝箱酒店,集裝箱房屋,集裝箱住宅,集裝箱建筑

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圖 2.2 英國 Travelodge 集團 uxbridge 酒店施工及完成照片

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