集裝箱建筑的模塊化設計與應用研究

郭廣宇，薛春艷

（沈陽師范大學，沈陽 110034）

一、引言

隨著社會科技水平的不斷進步和人們工作與生活節(jié)奏的加快，城市人口流動頻繁，自然災害頻發(fā)，這些因素促使人們開始思考要尋找一種新的工作與生活的方式、新的生活模式來適應氣候變化并減少環(huán)境污染，而集裝箱模塊化設計就是一種新型的發(fā)展模式，其因價格低使用范圍較廣、拆卸方便等優(yōu)勢而被廣泛應用，因此，在新時代下集裝箱建筑的模塊化設計與應用研究有著重要的意義。

二、集裝箱建筑設計的價值和優(yōu)勢

（一）集裝箱特性的設計價值

集裝箱是具有一定強度、剛度和規(guī)格并可供周轉(zhuǎn)使用的大型裝貨容器。集裝箱的材料主要有鋁合金、鋼制、木質(zhì)等多種材質(zhì)表現(xiàn)形式，在結構上分為折疊式和固定式兩種。集裝箱特性主要有以下三點：

1.安全性。集裝箱采用的是高強度的焊接鋼結構框架，抗震、抗壓、牢固穩(wěn)定且承重能力強，并且有良好的隔熱隔音和防腐蝕性，有較高的安全特性。

2.環(huán)保性。集裝箱的制造生產(chǎn)是按照國際的標準進行，其材料以木材和鋼材為主，材料可回收再利用。在實際應用中，減少了對周圍環(huán)境的污染，降低產(chǎn)生的建筑垃圾，有較好的環(huán)保性。

3.標準化。集裝箱是由國際的標準化組織規(guī)定的，它的基本標準主要有規(guī)格、強度、裝卸、功能等幾個方面。集裝箱是由側(cè)墻、屋面、頂端框架梁等構件組成。其拆卸方便，內(nèi)有框架為整體結構，不會受環(huán)境的影響而無法搭建，移動的靈活性較強。

4.經(jīng)濟性。集裝箱的適用范圍較廣，成本低，施工周期短，能夠減少大量的建筑物結構和工程量。其配套設施較完善，在資源消耗方面呈現(xiàn)出經(jīng)濟性特征。

（二）集裝箱建筑設計的優(yōu)勢

現(xiàn)代的居住空間形式日漸多樣化，集裝箱的改造設計成為人們關注的另一個焦點。在發(fā)達城市中集裝箱的設計很受歡迎，它的可移動性及時尚美觀的外形改造，深受年輕人的喜愛與認可。在城市的街頭、景觀設施中都會看到集裝箱建筑的身影，因此集裝箱建筑設計的優(yōu)勢有如下幾點：

1.可持續(xù)的應用。在集裝箱建筑設計中，主要的材料來自大量的廢棄集裝箱產(chǎn)品，減少了資源浪費的狀況，具有可持續(xù)再利用的環(huán)保理念，因此在緩解環(huán)境污染的同時達到了節(jié)能環(huán)保的經(jīng)濟目的。

2.建設成本低工期短。在集裝箱建筑設計中，其建設的工期與傳統(tǒng)建筑空間相比工期時間短，統(tǒng)一的模塊化設計使操作效率提升，材料應用便捷，可滿足大批量計劃生產(chǎn)需要。尤其是經(jīng)濟適用房的需要，相比其他建筑的建設成本會大大降低。

3.設計使用一體化。在集裝箱建筑設計中，其結構形態(tài)與外在的形象緊密聯(lián)系，既要完成設計審美需要，同時還要滿足使用功能的需求。在保證基本功能的前提下，可以通過模塊化設計將建筑的藝術形式充分展現(xiàn)出來，另一方面集裝箱內(nèi)部結構的強度較高，通過設計改造后的集裝箱建筑空間環(huán)境的安全系數(shù)，相比其他臨時性建筑的安全系數(shù)更高。

三、國內(nèi)外集裝箱建筑設計的現(xiàn)狀

國外的集裝箱建筑設計技術經(jīng)驗豐富，受到人們普遍認可，集裝箱的建筑在各個領域隨處可見，特別在歐美發(fā)達地區(qū)已形成規(guī)范化的建筑體系，有著規(guī)模多樣化的集裝箱建筑群，無論是荷蘭的集裝箱宿舍群還是紐約的便捷酒店，集裝箱建筑設計的發(fā)展日漸具有個性化與規(guī)模性特征。國內(nèi)的集裝箱建筑設計使用較為有限，其設計施工項目有許多成功的案例。但提到集裝箱大多數(shù)人都會想到建筑工地的臨時性住所，在集裝箱的設計上強調(diào)避雨避風，缺少時尚審美的投入，創(chuàng)意及實用性欠佳。與國外相比國內(nèi)的集裝箱建筑外觀單調(diào)，缺少人性化和個性化設計，時尚審美感較弱，使得這樣的集裝箱建筑設計應用領域較受局限。

四、我國集裝箱建筑設計的發(fā)展前景

集裝箱建筑有著傳統(tǒng)建筑不能比擬的優(yōu)勢，作為新的建筑領域模式，具有耐腐蝕防震抗壓，移動靈活和可回收再利用等特點。在新時代下我們要繼續(xù)不斷的發(fā)展走可持續(xù)低碳環(huán)保的建設之路。集裝箱建筑不僅有資源回收再利用的特點，還可以完善建筑及環(huán)境自身空間的表達，為社會發(fā)展做出貢獻。近年來集裝箱的建筑設計掀起了工業(yè)設計風格的浪潮。全球經(jīng)濟化時代背景下，作為集裝箱出口生產(chǎn)的物質(zhì)大國，擁有著豐富的資源和勞動力的優(yōu)勢，為我國未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定基礎，從而使集裝箱建筑設計的形式多樣化，不再是單一的臨時性建筑。集裝箱的建筑設計規(guī)模逐漸強大，形成永久性的建筑體系。通過對廢棄集裝箱進行改造，設計出應急救援建筑、文化教育建筑、服務性設施建筑等，領域不斷拓寬，市場的需求量也隨之擴大。集裝箱建筑的發(fā)展在日新月異地創(chuàng)新進步與突破，同時建筑的模塊化設計及應用也在不斷地發(fā)展變化。

五、集裝箱建筑的模塊化設計形式及應用

（一）排列式——居住空間建筑

集裝箱建筑設計的排列式主要是由四個以上相同大小的集裝箱組成，有規(guī)則順序的排列形成的建筑結構。這種排列方式通常使用在酒店建筑物的設計上。排列式的集裝箱建筑外形簡潔，重點突出其內(nèi)部的設計變化，國外許多的經(jīng)濟型連鎖酒店就采用集裝箱進行建筑設計，其建筑材料均采用回收再利用的低碳材料。即使最后建筑的效用丟失，但是建筑材料還可再次利用。因為在經(jīng)濟型酒店中要實現(xiàn)運營的成本低，投資少、建設周期短等特點，所以集裝箱建筑設計非常符合這樣的需求，同時節(jié)約成本提高速度，減少對環(huán)境的污染。學生公寓也是如此，由于每年招生人數(shù)的增加或減少等不可估量因素，導致一些資源的閑置浪費情況，同時占用了大量的土地資源，使用集裝箱建筑設計就可以很好的解決此類問題。施工中需要對多個建筑集裝箱進行組合搭建，用螺絲零部件使其穩(wěn)固，最后再對外立面進行裝飾即可完成。

（二）積聚式——商業(yè)街區(qū)建筑

集裝箱的積聚式設計是通過集裝箱的縱向或橫向的堆積交錯而成，其組成的建筑形式具有不規(guī)則性和不同的空間效果。在國外常運用在品牌的概念店中，具有合并式的設計特點，外觀時尚富有個性。在當代都市生活中，工作節(jié)奏加快生活質(zhì)量不斷提高，快閃主題的出現(xiàn)使快成為了流行的主題，快閃購物中心的出現(xiàn)，使城市商業(yè)街區(qū)涌現(xiàn)出潮流時尚的風向標與集聚地。這樣的商業(yè)街區(qū)多采用集裝箱建筑設計，通過搭建五顏六色不同組合的箱子構建出設施完備亮麗的建筑群，成為城市建筑中心的地標性建筑。

（三）單元式——應急救援建筑

集裝箱的單元式設計是通過集裝箱本身的疊加特性，將兩個或者兩個以上的模塊構建起來，再對集裝箱進行樣式排列，最后組成新的單元式建筑集裝箱。樓梯的位置建立在兩組集裝箱單元之間，與其排列式設計相比使用更加廣泛便捷，可以單獨使用一個單元作為獨立的場所，這樣設計可以讓各個單元相對獨立。單元式適用于應急建筑作為災后安置房，具有運輸儲備救援物資作用的同時還可將其改造為臨時性建筑，既有傳遞物資的功能又有臨時住所的功能。同時也可以搭建醫(yī)院和學校，使其能在短時間搭建較大規(guī)模的建筑群，有利于災后的應急工作開展。臨時安置房還具有防震、防砸、移動方便、節(jié)約用地、可回收再利用的特點，減少帳篷的閑置問題，提高土地的利用率。

（四）集合式——文化教育建筑

集裝箱建筑設計的集合式主要是由兩個以上的建筑集裝箱組成，用連接合并的形式完成，拆掉集裝箱連接處端面板，打通內(nèi)部空間形成一個大的集裝箱模塊。合并式的設計常運用在空間需求較大的場所，將集裝箱的建筑設計運用在空間較大的圖書館、展覽館、博物館等文化教育建筑中，通過集裝箱自身的特性讓室內(nèi)空間變得靈活多樣，便于裝配和移動的特點使這樣的建筑可以結合不同文化活動在全球范圍內(nèi)巡回移動。集裝箱的室內(nèi)構件方便拆卸也可運到指定地點后重新組裝，方便流動展出，材料的可循環(huán)再利用很好地體現(xiàn)出環(huán)保的理念。

（五）夾心式——服務性建筑

集裝箱的夾心式設計是將建筑模塊分開排列，在其中間空出一部分公共空間既是夾心空間，再將夾心空間頂部加以屋頂覆蓋形成夾心式集裝箱建筑。同時夾心式集裝箱建筑室內(nèi)空間與室外空間相連接起來，為人們提供舒適寬敞的公共休閑空間。此類形式常運用在移動櫥窗、驛站、廁所等形式較為常見，不僅體現(xiàn)集裝箱的優(yōu)勢，還可以實現(xiàn)城市建設領域內(nèi)對低碳環(huán)保理念的要求。這樣的服務性設施的建立，方便了人們生活的同時減少了城市污染，實現(xiàn)了綠色建筑的發(fā)展要求。

（六）架空式——商業(yè)辦公建筑

集裝箱的架空式設計是以獨立的框架支撐集裝箱模塊，使其建筑中的樓梯、挑梁、陽臺之間交相呼應。通過架空式組合成不同的形態(tài)，組合后的空間簡潔時尚，分配均勻。同時可以有效地與自然因素相結合，使空間變得明亮寬敞。架空式設計常運用在售樓處及移動辦公樓上，其自身的特性非常適用于這類建筑的商業(yè)辦公空間，同時集裝箱的工業(yè)氛圍能更好地展現(xiàn)出品牌的特色，一些企業(yè)品牌在建筑設計中搭配集裝箱能夠更好地展示出企業(yè)文化的內(nèi)涵。

六、結語

隨著經(jīng)濟與技術的快速發(fā)展，建筑設計逐漸精細和標準化，集裝箱的建筑理念成為一種新興的建設潮流，其造型藝術的美學價值和文化價值值得我們繼承與創(chuàng)造。集裝箱建筑的發(fā)展使建筑類型和樣式更加豐富，從居住空間到商業(yè)空間，從文化建筑到商業(yè)街區(qū)的建筑，從單一的形式到多功能模塊的出現(xiàn)，進一步拓展了空間與形式的可能性。隨著更多技術與集裝箱的結合，集裝箱建筑會在未來取得更大的突破。