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集裝箱建筑適應性設計與建造研究(8)

2013年6月21日

我國是集裝箱第一大生產國,同時也是集裝箱改造建筑的生產大國。集裝箱改造建筑于上世紀90年代引入我國。在國內,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。集裝箱房現已成為一項頗有利潤的產業,在網絡及各種媒體上隨處可見各類集裝箱改造、生產企業的售賣信息。在 GOOGLE 上搜索“集裝箱房”詞條,出現1940萬條信息,搜索“出售集裝箱房”出現91萬條信息,據不完全統計現有規?;a集裝箱房屋的企業超過600余家(圖 2.4),主要分布在東南沿海地區,如長三角、珠三角、津京唐等港口貿易量大的城市,內陸各省會城市也有不少的集裝箱房屋生產企業(圖 2.5)。隨著物質生活水平的提高,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逐漸向內陸地區發展。

2003-2009年集裝箱房制造企業數量,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數量

集裝箱房屋制造行業企業分布,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企業分布

隨著國外對集裝箱廢舊箱體在建筑設計和建造上的應用經驗逐漸傳入我國,我國的集裝箱建筑發展也呈現快速發展的態勢。但與國外集裝箱以時尚和潮流的身份呈現不同,國內集裝箱建筑的發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、應急建筑、低廉建筑的需求,以大規模、低價、快速建造為主要發展目標。

(2)以出口為導向,依據國外市場給到的集裝箱建筑設計方案、細部圖紙,對集裝箱進行改造、加工,再進行海運出口。以國外的規范標準為依據進行建設。

2.3.1.1 從生產制造環節分析

首先,我國現已形成一批專業化水平較高的集裝箱改造箱體的建造企業。其中,中集集團是國內最大的集裝箱建筑及相關產品的生產企業,形成了較為成熟的產品開發、制造、安裝能力。2008-2010年累計生產2萬套集裝箱建筑(圖 2.6),并計劃在未來3至5年內生產5萬套集裝箱建筑。中集集團的集裝箱建筑已經在辦公、學校、公園、工地用房、廉租房等領域廣泛應用。其中,英國快捷連鎖酒店、荷蘭阿姆斯特丹大學學生公寓等項目的建造過程中大量使用了中集集團生產的集裝箱建筑構件。

其次,與傳統建筑類型由建筑企業進行設計與建設不同,集裝箱建筑的研究、設計與生產在國內主要是由集裝箱生產企業主導。建筑設計企業、施工企業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行研發。國內唯一的集裝箱建筑研發中心位于中集集團內,主要對集裝箱的設計、建造及產業化發展進行研究。

第三,由于我國建筑行業依然處于勞動密集型階段,傳統施工方式中大規模的濕作業依然占據成本優勢,因此工業化生產,預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。但是隨著我國產業結構調整,人力資源成本的逐漸上升、工業化生產的比較成本逐漸降低,由此可以預計集裝箱建筑將伴隨著我國建筑產業化發展逐步進入快速發展的階段。

2.3.1.2 從集裝箱建筑的市場接受分析

在低端市場,由于建設成本低、可以使用標準化的建造、易于復制等等特點,集裝箱改造的建筑在農村和城鄉結合部迅速發展。海南某企業使用集裝箱作為主要結構,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。浙江農村已經建成超過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,成本優勢顯而易見。同時,浙江省政府和當地政府也通過下發文件、發放產權證明等方式,認可了集裝箱活動建筑用于經營性使用的合法性。這在一定程度表明了集裝箱建筑在國內可以用于商業活動。

在高端市場,2010年9月清華大學馬慶甜團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、衛生間、露臺等設備。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。這顯示了國內已經開始對這類高品質的集裝箱建筑產生了某種程度的關注。

隨著我國住宅市場的逐漸細分,小戶型建筑空間逐漸被人們接受。集裝箱雖然有著內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展、住宅環境控制設備的普及,集裝箱建筑的室內空間品質也隨之提高。集裝箱建筑這種建筑類型正在一步步走進中國人的生活中。

2.3.2 國內集裝箱建筑理論研究現狀

2.3.2.1 對中國集裝箱建筑現狀、設計方式及產業發展的理論研究

在中國,最早可以找到的關于集裝箱建筑的文章出現在1997年,香港中文大學顧大慶在《建筑師》雜志中刊發的《香港的另類民間建筑》,介紹了當時香港集裝箱建筑的發展狀況。

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

2008年是集裝箱建筑這種建筑類型進入人們視野的分水嶺,相關的文章、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域的原因,分析了集裝箱在退出物流領域后的用途,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、應用領域、中外發展情況并對未來發展提出了他的看法。特別是2008年汶川地震之后,網絡上、雜志上大量關于集裝箱建筑的文章開始涌現?!妒澜缃ㄖ蟆房d了由四川省建筑設計院設計的《集裝箱式抗震學?!?;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校的介紹,分析了集裝箱用于建筑領域的方式,并對集裝箱建筑市場進行了探討。

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

2010年,青島市政協副主席宋修岐撰寫了《關于解決城區弱勢群體住房困難、推廣建設集裝箱房屋的建議》?!督ㄗh》中寫到,集裝箱房屋的出現,為快速建設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優惠政策,促進集裝箱建筑的建設。由胡應斌所作的《集裝箱蝸居的中國式悲歡》闡述了對自發性利用集裝箱作為廉價居住場所現象的關注與擔憂。西南交通大學侯林所作碩士論文《災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,曾經探討過使用集裝箱建筑作為災后臨時性應急住房使用,并對集裝箱建筑的利弊做了一些簡單分析。同年10月,由天津大學貢小雷、張玉坤所作《集裝箱的建筑改造—一種可持續建筑的發展嘗試》一文中,詳細的介紹了建筑師如何利用集裝箱來進行建筑設計,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展歷程,并對集裝箱環??沙掷m的特性做了簡介。

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

2.3.2.2 國內對集裝箱改造建筑的理論研究

1. 對室內環境舒適性的理論研究

闞安康、韓厚德、紀珺合著的《活動房熱舒適性的影響因素及評價指標》對在嚴寒地區影響集裝箱式建筑室內舒適度的各項指標因子做了較為深刻的分析,提出了兩種對室內設計參數加以界定的評價方法,并提出了在提高舒適度前提下進行的節能措施。措施主要包括:(1)室內環境溫度應控制在20攝氏度以下,相對濕度控制在50%左右為宜;(2)在外墻布設余熱裝置,提高墻體內表面溫度,減少輻射冷感和結露現象;(3)換氣時間應合理設置,建議在供暖系統停止工作時再進行換氣;(4)優先保障人員活動區域的供暖。

張玉津編寫的《集裝箱式活動房圍護結構的保溫設計》一文,在圍護結構保溫設計目標中重申了建筑的室內熱舒適性指標、以及對保溫與隔熱進行了概念區分的說明;在對圍護結構保溫設計要求的研究中,對保溫設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,在內裝飾設計時給出了指導性意見;在對內保溫系統的分析中,給出了四種常見可選擇的內保溫方式選擇。

2. 對結構安全性能的理論研究

天津大學高秀青所著碩士論文《擴展式活動房結構試驗與集裝箱靜力分析》一文,在實驗研究基礎上對集裝箱進行了有限元力學分析,驗證了集裝箱式建筑結構設計的合理性。查曉雄,王璐璐,鐘善桐合著的《構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》一文,對集裝箱在用于建筑模塊時的結構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構形式和整體組合方式,并且其承受的荷載也發生了改變,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移的公式。

相關內容:

集裝箱建筑適應性設計與建造研究(1)

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集裝箱建筑適應性設計與建造研究(29)

集裝箱建筑適應性設計與建造研究(30)

集裝箱建筑適應性設計與建造研究(31)

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集裝箱建筑適應性設計與建造研究(35)

集裝箱建筑適應性設計與建造研究(36)

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集裝箱建筑適應性設計與建造研究(40)

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集裝箱建筑適應性設計與建造研究(完)

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