一種用于集裝箱改造住宅的離網系統設計

熊志嘉　李銘佳

【摘 要】描述了集裝箱改造住宅的現狀和趨勢，在此基礎上提出了一種離網系統的設計。

【關鍵詞】集裝箱改造住宅；可移動；自給自足

中圖分類號： TU247 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）09-0244-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.119

近年來集裝箱改造住宅的設計層出不窮，甚至不少高端品牌比如PUMA也把自己的旗艦店開在了集裝箱改造建筑中。但在這股“改造熱”背后的現實是，國內大多集裝箱改造建筑一直以使用者對廢舊箱體的自發利用為主要存在方式，僅僅是一個能遮風避雨的臨時棲居場所，大多甚至屬于違章建筑范疇，缺乏必要的技術指導和設施設備，深受資金和工藝水平的限制 [1]。這些低廉的集裝箱改造住房居住舒適度差，可推廣性不強，但是滿足了低收入水平群體的需要。

與此同時，還有一些城市新青年，出于工作需要也常出門在外，他們或是藝術家需要到長期巡演或者展出，亦或是技術人員需要到各種偏僻的地方調試設備，對于他們來說旅館和酒店已經不是很能方便地滿足他們生活和工作上的需求。

而對于許多已經跨入小康生活的家庭來說，舉家旅行已經成為了生活中必不可少的部分，但是礙于房車高昂的造價和相對狹小的空間，大部分人還是采取了傳統的旅行方式。

對于后兩種人來說，集裝箱改造住房某種程度上也是一個很好的選擇，原因在于集裝箱住宅擁有其他住宅所不具有的優勢——其自身尺寸與現代運輸系統相適應，能便捷地被各種交通工具轉運，成為“游動”的住宅。

但是為什么現在大部分的集裝箱住宅并沒有真正的“游動”起來呢，舉個例子，最接近“游動”住宅的旅居型房車的一大發展局限是，目前國內房車營地建設不足，房車停靠時無法正常補給，難以維持長時間露營，滿足不了旅游休閑的需要[2]，由此我們不難看出，要維持野外的生活最大的困難就是難以獲得水和能源的補給。

換一種說法，集裝箱改造住宅要想真正發揮自己的可移動優勢，就要滿足離網生活的需要。這里的離網（OTG，全稱為off-the-grid）指的是建筑自身水和能源的供給不依賴于城市工程管網，包括城市供配水管網、輸配電網、燃氣輸配氣管網和供熱管網，即房屋本身要達到水和能源的自給自足。

針對這種情況，我們提出了一種用于集裝箱改造住宅的離網系統設計。這種離網系統主要由離網水系統和離網能源系統組成，如圖1。

其中，水的離網系統由蓄水池、灰水回收裝置等組成，供水主要來自于儲水箱的蓄水。根據《建筑給水排水設計規范》，衛生器具設置標準為有大便器、洗臉盆、洗滌盆、洗衣機、集中熱水供應（或家用熱水機組）和沐浴設備的普通住宅的最高日生活用水定額是180～320L/人·日，小時變化系數為2.5～2.0。而短期戶外度假的用水主要耗費在淋浴、洗衣服洗碗、沖廁所等方面，累計起來約140 L/人·日[3]。蓄水箱的容積為3000L，一次補充之后能夠保證兩人兩周的日常生活需要，能滿足短期的野外度假和工作需要。

所有需要使用水的功能都集成到“廚衛浴模塊”中，減少了輸送管道的設置（圖2）。淋浴水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水經過處理后儲蓄在蓄水箱的灰水分區，再供給坐便器沖洗等使用。同時處理后的灰水，若不再進入使用循環也可以直接排出室外，由于已經過凈化，不會對自然生態環境造成破壞。

預制的廚衛浴模塊寬度為2.438m，并留有0.8m寬的走廊，這個尺寸與標準的20尺、40尺等集裝箱體的寬度尺寸相一致，模塊與箱體的其他部分相對獨立，可以根據需要裝配在箱體的不同位置，安裝方便。模塊的長度為2.5m，只占40尺集裝箱長度的五分之一，并未占用大量的居住空間。蓄水箱則放置在廚衛浴模塊的頂部，厚度為0.6m，當它置于基于高柜集裝箱改造的住宅時，仍然能保證其下方有2.3m的凈空供人進行洗漱等活動。廚衛浴模塊四周鑲嵌的衣柜等儲物空間上抵蓄水箱下方，從人體工程學的角度來說正好在人伸手可及的范圍，這樣一來蓄水空間和儲物空間的布置都足夠集約，這一點在空間本來就沒有一般住宅寬敞的集裝箱住宅中尤為重要。

可移動集裝箱改造住宅的能源主要來自于太陽能，通過光熱轉換與光電轉換來提供日常所需的能源。

太陽能的光熱轉換主要通過住宅頂部的集熱板，它將太陽的輻射收集起來并通過熱交換介質對儲水箱里的水進行加熱。廚衛浴模塊頂部的水箱分為兩個部分（圖3），加熱過后的溫水儲存在廚衛浴模塊上方儲水箱的溫水水箱，以供淋浴和地暖等使用。而不需經過加熱的用水則儲存在冷水水箱中，與溫水水箱隔離開來，節約能源。這種離網系統選用的是平板太陽能熱水器，相比真空管太陽能熱水器抗壓性能更好，并且不需要在屋頂額外放置儲水箱，便于隨集裝箱運輸。

太陽能的光電轉換則通過光伏太陽能電池板。電池板可以附著在集裝箱住宅的頂部或者可展開側面，載體的角度可以根據太陽高度角進行調整以獲得最大程度的太陽光照。住宅內部安裝有蓄電池，用于儲存太陽能電池板轉換的電能，主要供給室內的LED燈具等用電設備。

離網系統的配備給集裝箱改造住宅安上了“游動”的靈魂，在越來越多的人認為不一定非要居住在固定不動的建筑里面的時代，離網系統也許正是集裝箱改造住宅掀起居住全球化革命的起爆劑。

【參考文獻】

[1]周慶.關于我國新型裝配式集裝箱建筑的幾點思考從“集裝箱改造熱”現象談起[A].中國城市科學研究會、中國綠色建筑與節能專業委員會、中國生態城市研究專業委員會.第十屆國際綠色建筑與建筑節能大會暨新技術與產品博覽會論文集——S05綠色房地產業的健康發展[C].中國城市科學研究會、中國綠色建筑與節能專業委員會、中國生態城市研究專業委員會：，2014：5.

[2]李景.房車營地規劃設計研究[D].北京林業大學，2011.

[3]秦笛，倪震宇.可移動建筑的形式特征初探[J].山西建筑，2009，35（13）：19-20.

[4]GB50015-2009， 建筑給水排水設計規范[S].