在港口城市優先發展集裝箱建筑的探討

摘要：作者從港口城市舉辦的運動會中出現的集裝箱建筑為切入點，解析了在港口城市發展集裝箱建筑的物質條件與文化氛圍，探討了集裝箱建筑的組合方式、發展集裝箱建筑的技術與困難，指出了發展集裝箱建筑所面臨的困境。

關鍵詞：集裝箱；建筑；港口；組合方式；荷載

在2011年的深圳大運會和2012年的倫敦奧運中，出現了一批集裝箱休息室、器材室和集裝箱臨時酒店，這些集裝箱建筑的拆卸、安裝、運輸都極為方便并且建造成本相對可觀，即滿足了活動的需求又能在活動之后迅速恢復場地的原貌。在當今崇尚低碳環保、節儉、可持續發展和美觀與個性化的大思潮下，這些優點使筆者激起了對集裝箱建筑的探討。

一、集裝箱建筑發展的區域性

集裝箱是具有標準尺度和強度、專供運輸業務中周轉使用的大型裝貨箱，最早于1956年出現在美國。所謂集裝箱建筑就是以集裝箱為主要建筑材料的建筑。

據統計，每年有大約3億只集裝箱在全球流轉，很多集裝箱在運輸完貨物后不能返回出發地點，因為運輸所產生的成本甚至高于購買一個全新的集裝箱。由此看來在目前運輸成本高的情況下，集裝箱建筑并不適合在內陸城市大量發展。然而港口城市有著繁忙的海上貨運擁有大量的新、舊集裝箱，在這里擁有建造這類建筑的主要材料，集裝箱建筑適宜優先在港口城市發展。

二、集裝箱建筑與可持續發展和建筑多元化

國際海運規定集裝箱使用10年后必須強制退役，全球每年有200多萬個集裝箱退役，這些退役的集裝箱絕大多數被閑置在碼頭，一般的處理方式是回爐煉鋼。然而煉一噸鋼二氧化碳排放量在2.3噸左右，目前我國是世界第二大二氧化碳排放國，在國內工業中，鋼鐵行業的二氧化碳排放量僅次于電力、建材（水泥），居第3位。我國政府已明確“到2020年碳排放強度比2005年降低40%-45%”這一目標。如果將集裝箱改建成建筑物可節約 1.7 噸鋼材，減少了鋼材的回煉從而做到節能減排，并且做到了二次利用有利于可持續發展。

集裝箱建筑，是一種撞擊時尚潮流的建筑體系，無論從哪個方面來說當今社會都是一個多元化發展的社會，對于建筑人們也希望從磚混、鋼混的結構中跳出來。集裝箱是一個很好的建筑單元，擁有統一的規格（見下表），符合建筑中對建筑模數的要求。根據建筑荷載規范，要求一般民用建筑荷載標準為2.0～4.0KN/m2，然而集裝箱的強度約為16.7KN/m2，在不改變其本身結構也不加任何支撐結構的前提下，集裝箱可以堆疊6～8層。因此作為建筑模塊的集裝箱可以單獨放置或者按照需求堆疊出富有個性的組合。

三、集裝箱建筑與港口文化

港口處于海洋與大陸的邊緣，是水陸交通的集結點和樞紐，工農業產品和外貿進出口物資的集散地，船舶停泊、裝卸貨物、上下旅客、補充給養的場所。

在港口上放眼望去所能見到的最多恐怕就是集裝箱了，大量的集裝箱可以說是繁忙的港口的標志，利用集裝箱改建成建筑物能與港口特色港口文化相融合。尤其是在港口城市的旅游景區中，隨著旅游淡旺季的變化，人們對居住、餐飲空間的需求變化較大，集裝箱建筑就如同集裝箱一樣方便拆卸、運輸，更重要的是反映了當地的文化底蘊能給游人留下深刻印象。

四、集裝箱建筑的組合方式

一個建筑的成功與否很大程度上取決于建筑的結構與空間組合方式。不同的組合方式營造出不同的建筑形態。對于集裝箱建筑而言，箱體的組合方式是最重要的一個設計環節。常用的組合方式有單一式、拼合式、排列式、積聚式、單元式和架空式。在實際組合時，這些方式常常混合穿插使用，以形成造型獨特美觀的建筑。

（一）單一式

單獨使用一個集裝箱而改造的建筑，小集裝箱改造的建筑面積約14m2大集裝箱改造而成的約是小的兩倍。這類建筑的變化只能依賴于外部顏色和附加建筑構件的變化，由于體積小，所以可移動性強。

（二）拼合式

拼合式是將需要拼合的兩個或兩個以上的集裝箱相互連接的墻面拆去，拼合后形成一個大空間。將短邊拼合所形成的空間具有強烈的方向感，反之長邊拼合所形成的空間失去了明顯的方向性而具有穩固性。此外還有“T”形、“L”形、“+”形拼合，以及用于滿足對層高有特殊要求的向上方向的拼合。

（三）排列式

多個（常為4個以上的）相同或不同規格的集裝箱按照一定的排列方式有規則的橫向排列而形成的建筑。根據集裝箱的荷載強度和需要，一般可堆疊6至8層。這種形式更多的出現在集裝箱酒店設計、學生公寓設計方面。值得提到的是四川汶川縣雁門中心學校集裝化組合校區，這是我國首個集裝箱學校，其中的學生宿舍就是采用了排列式的組合方式。另外法國設計師奧加（Olgga）用100個廢棄的集裝箱設計的學生住房（見下圖）也采用了這種排列方式。

（四）積聚式

這種建筑形式和搭積木非常類似，采用相同或不同規格的集裝箱模塊縱橫交錯堆積，并且可以利用附加支撐構件而形成的建筑形式。此形式形成的建筑外觀變化豐富、個性獨特。

（五）單元式

把集裝箱排列、疊加而形成集裝箱單元，每個單元空間相互獨立，用交通空間再把每個單元聯系起來，主要的交通聯系方式有：單邊的走道、單一的樓梯平臺、以及供兩邊使用的內平臺。

（六）架空式

此類建筑類似于我國南方的干欄式建筑。利用架空層或者集裝箱本身對上層建筑進行架空。這種建筑形式其上層集裝箱的閉實與下層的開敞形成對比。

五、集裝建筑改造的技術與困難

（一）隔熱與保溫

集裝箱的箱體原材料一般是鋼材，由于金屬導熱快在夏季冬季要控制建筑內的溫度。常用的保溫與隔熱技術有在墻體外附、內附的方式，外附的形式不利于對集裝箱建筑的起吊、堆碼，因此外附的形式不多見。常用材料為擠塑聚苯乙烯泡沫塑料、模塑聚苯乙烯泡沫塑料、硬質聚氨酯泡沫。目前在國外還有一種先進的白色陶瓷隔熱保溫涂料，涂在箱體外部并能夠很好地附著在箱體的金屬外表，這樣既能隔熱保溫又不占用室內空間，缺點就是價格昂貴。

集裝箱建筑的窗戶應根據所處的地理環境，選用中空玻璃、反射玻璃或者吸熱玻璃來節省能源，夏季屋頂直接受陽光照射，室內產生高溫，因此在集裝箱建筑的頂層常常再附加一個頂面，附加方式大致可采用直接鋪蓋、短柱和梁、桁架、以及獨立支撐這幾種。在條件允許的情況下，附加頂面可采用能收集太陽能的特殊材料，不僅解決了頂層溫度過高問題而且有效利用了天然能源。

（二）切割、拼接與荷載

集裝箱本是只有一個開口的箱體，用于建筑時要進行切割、拼接，來營造出門窗和所需空間。在這一個過程中會破壞箱體整體性，荷載強度會大大降低。因此在改建時要盡量減少開口數量、控制開口的大小、選擇豎向條窗，開口周圍需用鋼框加固，開口過大時可增加支撐梁柱，但要盡量避免增加固件以減少成本。在組合時上下箱體的堆疊盡量使角柱對齊，盡可能利用箱體的框架結構來承擔荷載；當不便于對齊時，上部角柱要與下部梁架對齊。這樣的組合方式荷載大增加的支撐結構少。

六、發展集裝箱建筑所面臨的困境

集裝箱的價格不算很昂貴，一個20英尺的退役集裝箱價格在1.2萬左右，個人就可以購買改建，但是個人改建的集裝箱建筑的安置是個問題，若沒有獲得土地的使用權、沒有有關部門的規劃審批，那么此建筑就屬于私搭亂建的違章建筑，隨時具有被吊走的可能。在2010年底，北漂青年戴海飛的“蛋形蝸居”就因此不能居住。此外，有關集裝箱建筑方面的建筑規范缺失，就最簡單的建筑壽命而言就找不到相關標準，因此審批阻力很大。

七、結語

在港口城市優先發展集裝箱建筑不僅解決了廢舊集裝箱的處理方向有利于環保，而且可以增添港口城市的港口文化氛圍。集裝箱建筑以“實用、堅固、美觀”為設計原則，在解決好一切建造的技術方面的問題的同時，還需相關部門解決建筑規范，以利于我國集裝箱建筑的快速發展。

【作者單位：周口師范學院】

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