趙紅瑞 張正宇
摘 要:集裝箱建筑在國外隨處可見,但在國內應用范圍相對較小,并且也沒有針對性的研究。目前世界環保口號是低碳生活,無論是生活、生產還是經濟的發展,低碳已經成為了必然的趨勢。在建筑材料的選擇中如何能夠達到這一目的,集裝箱的使用作為新型的建筑概念已經開始得到人們的重視。文章主要對集裝箱建筑的設計理念進行分析,并結合當下節能以及低碳這兩種概念,對集裝箱設計進行了探索和研究,并希望通過集裝箱的低成本、可移動等優勢加快我國的低碳建筑的發展,此外,建筑領域中所要求的建筑標準化設計也是集裝箱建筑具有的優勢之一。
關鍵詞:集裝箱建筑;低碳;應用
1 特點
通過集裝箱改造而來的建筑物具有先天性優勢,由于集裝箱用來裝載貨物,因此需要保證箱體能夠承受貨物的質量并能夠進行堆放,因而集裝箱的結構強度可以達到每平方米1.7噸,同建筑荷載要求相比,集裝箱的荷載性能更高一籌,并且結構穩定性良好。集裝箱除了在強度上具有優勢外,其本身具有良好的密封性,在防火、防腐蝕等性能上都較強,并且具有較高的振動、形變抗性。集裝箱建筑除了具有集裝箱所具有的優勢外,還具有如下優點。
1.1 尺寸標準
集裝箱由于其本身的特質使得其具有標準化的尺寸,因此在模塊化應用上適應性更強,能夠以各種形式進行自由組合,創造出更加多樣的模式。并且利用該種特征,使得集裝箱的應用組織設計更加標準,不但制作工序更加簡便,同時節約了制作成本,能夠獲得更大的效益。
1.2 資源的可利用性強
若集裝箱的長度為12m,面積約29m2,那么其價格大約在15000元,若是同等面積采用磚混結構進行建造,那么成本價格將會達到800元/m2,總造價成本會達到23200元,而使用鋼混建筑材料進行建造,成本價會更高,達到1000元每平,總的成本造價將達到29000元。通過比較,在建筑中使用二手集裝箱作為基礎材料成本僅為磚混建筑的86%,較之于鋼混建筑更可以便宜一半的價格,因此在建筑的經濟性上優勢較為突出。此外,使用集裝箱作為建筑主體的另一優勢變體現在其資源的可循環利用上,廢棄的集裝箱被回收利用后,不會變成建筑垃圾,不會對環境造成不利影響,能夠作為可再生資源進行重新利用,充分體現了環保理念,并響應了國際環境保護的號召,是低碳建筑的經典代表。
1.3 結構簡單
由于集裝箱建筑是基于集裝箱結構進行建造的因而具有更加簡便的施工環境,大大縮短了施工周期,能夠方便拆裝,并且可以遷移至任何地方,就好像搭積木一般,僅需要將集裝箱結構利用鋼構件充分牢固的固定在一起便可。同傳統的磚混結構或者鋼混結構建筑比較,集裝箱建筑的用料更省,產生的建筑垃圾以及裝修垃圾可以降低70%,并且同比施工周期僅為傳統建筑的60%,大大提高的工程的效率,同時施工過程中所產生的污染會更加少,由于不會應用到過多的建筑材料,因而也不會產生過多的噪聲。加之集裝箱建筑在結構上位整體性結構,采用了鋼板作為墻體,因此無論是拆裝還是遷移都十分便捷。當然,有優勢的同時集裝箱建筑也不可避免的存在缺陷:由于建筑的主體為鋼結構,因此容易出現銹蝕,此外金屬材質的導熱較快因此需要進行墻體的改造,計入隔熱保溫以及防銹的材質。例如涂刷防銹漆,在室內增加隔熱層和保溫層等方式便可以對上述難題進行解決。
2 集裝箱建筑應用探討
目前國外很多地方已經開始推廣使用集裝箱建筑,但是我國的集裝箱建筑發展起步較慢,因而應用也相對較少,因此需求相對較低。目前我國對于集裝箱建筑的應用主要體現在以下幾個方面中:
(1)臨時安置房。即在很多災后重建工作中將集裝箱建筑作為臨時安置房使用,一方面集裝箱可以用作救災物資的運送媒介,另一方在貨物卸載之后便可以直接就地利用成為臨時的安置所,起到了物資運送以及臨時居住兩種作用。例如汶川地震后我國便利用了集裝箱建筑作為臨時的校舍,采用該種建筑形式具有良好的防火抗風、防震安全的特性,并且其墻體得到了改進具有較好的隔熱御寒的性能,安全舒適;加之在其四周還加入了防火隔熱材料,并將箱體同地板連成一個整體,穩定性更強。在自然災害發生時,集裝箱建筑由于輕巧的材質以及穩定的結構,可以最大程度的避免對內部使用人員的傷害。集裝箱建筑的使用壽命一般在15年至20年之間,并且由于能夠被回收利用,因而不會造成環境污染。
(2)學生公寓
學校的學生公寓是學校建筑中的重要建筑之一,每年學校對于入學的學生數量沒辦法進行精確的計算估量,因而校舍的數量便無法確定。磚混校舍無論是增加還是減少都極為不方便,增加會占用大量的土地,若是閑置便是一種資源的浪費,那么采用集裝箱建筑作為學生公寓,便可以對該種問題進行有效解決,從外觀上看,集裝箱學生公寓同一班建筑沒有差異,在作用和舒適度上也較高,并且成本更低,可使用性較強。目前我國已經有很多地區開始嘗試采用集裝箱建筑作為學生公寓。
(3)品牌概念店
集裝箱房既具有易裝易拆、移動方便、牢固等優點,而且在時尚個性上也能充分發揮其所長。蘇黎世FREITAG旗艦店就是其中的典型代表。該建筑如同一座高大的藝術品矗立在蘇黎世城市邊緣的高速公路附近。因其獨一無二的設計創意和FREITAG絕對環保而時尚的產品品牌,使該建筑成為了蘇黎世城市的標志。
(4)公共類建筑
國外集裝箱建筑不僅涉及住宅、商業領域等領域,而且被應用于公共建筑的改造。與傳統建筑形式相比,集裝箱建筑的最大優勢就是可遷移。可以實現了全球標準化設計和施工,成熟的全球集裝箱運輸網絡與集裝箱機械連接方式也保證了集裝箱建筑可不斷異地重建。
(5)經濟型酒店
近10年內集裝箱居住建筑逐步由個性化設計走向專業化體系。集裝箱建酒店可謂一種新的"住宿革命",英國倫敦有全球第一家可回收式集裝箱酒店。其采用集裝箱打造酒店主體,靠螺栓鉚接在一起,方便未來整體拆卸加以利用,不僅節約了成本、提高了速度,而且最大程度上減少了對環境的破壞。
(6)保障性住宅
目前走出蝸居,保障性住房成為最重要的民生議題之一,現實中,保障房存在著嚴重資金和各地區間不同的成本控制問題,集裝箱住宅則可以其低成本及模塊化特點很好的解決這些問題。
3 集裝箱建筑展望
集裝箱建筑所具有的優勢特點為低碳建筑的發展打開了一扇新的窗戶,其存在發展不僅僅對建筑以及環境具有重要的意義,作為營造管理空間的新型手段,充分相應了節約型社會的建設,體現了資源可持續利用的理念,順應了時代發展的要求。為可持續發展提供了一條新的途徑,促進了社會可持續發展。甚至可以說,在建筑領域中集裝箱建筑引發了一場變革,顛覆了傳統的建筑理念。中國在集裝箱的制造以及集裝箱產業的發展中逐步的成熟起來,甚至中國制造的集裝箱會出口到國外。因而在集裝箱的生產以及改造中,中國具有更加可靠的技術保障,且成本更為低廉。因而集裝箱建筑在中國的發展基礎環境更加優良,只需要進一步的加強改造研究,集裝箱建造便能夠在中國更好的發展,擁有更加廣闊的應用空間。
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