一種用于集裝箱改造住宅的離網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計

熊志嘉　李銘佳

【摘 要】描述了集裝箱改造住宅的現(xiàn)狀和趨勢，在此基礎(chǔ)上提出了一種離網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】集裝箱改造住宅；可移動；自給自足

中圖分類號： TU247 文獻(xiàn)標(biāo)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(shè)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(xiàn)實是，國內(nèi)大多集裝箱改造建筑一直以使用者對廢舊箱體的自發(fā)利用為主要存在方式，僅僅是一個能遮風(fēng)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(shù)指導(dǎo)和設(shè)施設(shè)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(qiáng)，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(shù)家需要到長期巡演或者展出，亦或是技術(shù)人員需要到各種偏僻的地方調(diào)試設(shè)備，對于他們來說旅館和酒店已經(jīng)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(jīng)跨入小康生活的家庭來說，舉家旅行已經(jīng)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(tǒng)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(yōu)勢——其自身尺寸與現(xiàn)代運輸系統(tǒng)相適應(yīng)，能便捷地被各種交通工具轉(zhuǎn)運，成為“游動”的住宅。

但是為什么現(xiàn)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(fā)展局限是，目前國內(nèi)房車營地建設(shè)不足，房車停靠時無法正常補(bǔ)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(bǔ)給。

換一種說法，集裝箱改造住宅要想真正發(fā)揮自己的可移動優(yōu)勢，就要滿足離網(wǎng)生活的需要。這里的離網(wǎng)（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(wǎng)，包括城市供配水管網(wǎng)、輸配電網(wǎng)、燃?xì)廨斉錃夤芫W(wǎng)和供熱管網(wǎng)，即房屋本身要達(dá)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(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計。這種離網(wǎng)系統(tǒng)主要由離網(wǎng)水系統(tǒng)和離網(wǎng)能源系統(tǒng)組成，如圖1。

其中，水的離網(wǎng)系統(tǒng)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(jù)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》，衛(wèi)生器具設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)為有大便器、洗臉盆、洗滌盆、洗衣機(jī)、集中熱水供應(yīng)（或家用熱水機(jī)組）和沐浴設(shè)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(shù)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(bǔ)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(wèi)浴模塊”中，減少了輸送管道的設(shè)置（圖2）。淋浴水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水經(jīng)過處理后儲蓄在蓄水箱的灰水分區(qū)，再供給坐便器沖洗等使用。同時處理后的灰水，若不再進(jìn)入使用循環(huán)也可以直接排出室外，由于已經(jīng)過凈化，不會對自然生態(tài)環(huán)境造成破壞。

預(yù)制的廚衛(wèi)浴模塊寬度為2.438m，并留有0.8m寬的走廊，這個尺寸與標(biāo)準(zhǔn)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(jù)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(wèi)浴模塊的頂部，厚度為0.6m，當(dāng)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(jìn)行洗漱等活動。廚衛(wèi)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(xué)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(zhuǎn)換與光電轉(zhuǎn)換來提供日常所需的能源。

太陽能的光熱轉(zhuǎn)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(zhì)對儲水箱里的水進(jìn)行加熱。廚衛(wèi)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(wèi)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(jīng)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(jié)約能源。這種離網(wǎng)系統(tǒng)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(zhuǎn)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(cè)面，載體的角度可以根據(jù)太陽高度角進(jìn)行調(diào)整以獲得最大程度的太陽光照。住宅內(nèi)部安裝有蓄電池，用于儲存太陽能電池板轉(zhuǎn)換的電能，主要供給室內(nèi)的LED燈具等用電設(shè)備。

離網(wǎng)系統(tǒng)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(rèn)為不一定非要居住在固定不動的建筑里面的時代，離網(wǎng)系統(tǒng)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(xiàn)】

[1]周慶.關(guān)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(xiàn)象談起[A].中國城市科學(xué)研究會、中國綠色建筑與節(jié)能專業(yè)委員會、中國生態(tài)城市研究專業(yè)委員會.第十屆國際綠色建筑與建筑節(jié)能大會暨新技術(shù)與產(chǎn)品博覽會論文集——S05綠色房地產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展[C].中國城市科學(xué)研究會、中國綠色建筑與節(jié)能專業(yè)委員會、中國生態(tài)城市研究專業(yè)委員會：，2014：5.

[2]李景.房車營地規(guī)劃設(shè)計研究[D].北京林業(yè)大學(xué)，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(shè)計規(guī)范[S].