現代輕型鋼結構建造
——集裝箱建筑

文/陳毅俊 廣州市市政職業學校 廣東廣州 510507

將輕型鋼結構的概念融入到房屋建造之上已逐漸成為現代模塊化建造的焦點之一，也是現代化建筑革命勢在必行的一個發展方向。應用該新型的輕型鋼結構建造技術，能夠有效地促進我國在新時代下建筑業的經濟發展進程。對跨度有要求的大空間房屋以及靜荷載為主的房屋建筑，還有針對部分軟土為主的地基，輕型鋼結構都有著很好的適應性。我國有著豐富的鋼鐵資源，這一優越的條件使得輕型鋼結構房屋建造技術有著很好的物質資源平臺。作為輕型鋼結構之一的集裝箱，其本身就是一種具有建筑模數制的建材構件，將其應用于建筑設計施工也有著與生俱來的優勢。2008年汶川災后重建給集裝箱房屋的規模應用提供了很大空間[1]。現代化新型綠色集裝箱建筑具有綠色、環保的特點，集中體現了當前可持續發展的理念，同時也能表達集裝箱建筑設計的藝術效果[2]。

圖1 不同風格的集裝箱房屋

1、集裝箱建筑的優勢

1.1 集裝箱建筑的性能優勢

集裝箱在輕型鋼結構建造技術的應用中有著明顯的優越性，其獨特的箱式整體結構具有很高的機械強度，而大面積的金屬面板又具有較好的柔韌性，使得箱體建筑在抗震安全方面有著絕對的優勢。相較于傳統磚砌墻體，使用集裝箱作為房屋其墻面結構層即為箱體面板，其導熱性能非常好，因此需要加裝隔熱板材進行保溫，通常采用5Omm厚的輕質防火巖棉板，該板材有著很好的隔熱與隔聲效果，并且均大于一般磚墻，而由于箱體面板相對較薄，即使加裝保溫板材后，其墻體總厚度仍然比傳統磚墻要小，墻體平均密度也比傳統磚墻要低；地板采用3Omm厚的輕質防火巖棉板加20mm厚OSB/4定向刨花板，天棚采用20mm厚水泥纖維板或玻鎂板，因此地板和天棚的厚度和平均密度都相對較小，這就使得房間的空間體積得到很大的提升，也使得單位面積下建筑結構自重大大減輕。箱體金屬面板內外表面進行打磨除銹后采用環氧富鋅底漆進行噴涂做防銹處理，再在箱體各面板連接之間加裝密封橡膠條后，整個集裝箱房屋便有著很好的防水防潮性能，當把集裝箱箱體的角點對地作良好的電氣連接后，便能獲得很好的防雷防漏電效果。采用集裝箱建造房屋還有著運輸方便靈活快捷、自由組合等優點。

1.2 集裝箱建筑的應用優勢

集裝箱在空間結構比方面有著顯著的優越性，這使其在企業辦公室空間舒適度設計上占有很大優勢，在水平方向上減少了柱角的突出，在垂直方向上減少了天棚梁的突出，讓家居布置更靈活，裝飾裝修更加美觀大方，體現出便捷舒適的風格。除此以外，在國內如珠海城市職業學院等個別院校的學生生活區中已出現集裝箱公寓的身影。而在越來越多的民用建筑中集裝箱活動房也逐漸占著重要地位，如廣州各地多處創意園內均出現了不同風格的集裝箱建筑，山西則是有一棟由35個集裝箱改造而成的主題精品酒店[3]。相比起傳統建筑，集裝箱活動房具備更多絕對性的優勢和用途，如酒店、酒吧、旅游別墅、膠囊旅館、公共衛生間、悠閑閱讀咖啡廳、無人自動販賣便利店、小型音樂舞臺等方面，還有被應用到醫療和賽事展覽等不同行業中，并且有著逐漸增加的趨勢。

2、施工安裝的環保節能效益

2.1 高效的資源利用

集裝箱活動房建筑中每個房間都是以完整的箱體為單元出現的，在生產建造過程中，箱式主體及大部分構件都可以在廠房里進行生產加工制作，然后只需把半成品運輸到施工現場，便可以實現快速的組裝。相比起傳統鋼筋混凝土的建筑施工，集裝箱建筑具有現代化裝配式施工簡便快捷的優點，其施工用水量也非常少，只是傳統建筑的3.5%左右，屬于良好的綠色建造技術。若考慮利用在物流行業中變形掉漆的廢棄集裝箱，對其進行簡單的修理并重新刷油裝修便可改造成特色的房屋，此舉既是高效的廢物回收再利用，也在一定程度上降低了初投資，充分反映低碳建造綠色建筑的現代化發展理念。

2.2 輕微的污染排放

集裝箱建筑在其整個施工周期中也有著明顯環保效果。傳統的房屋建造必然存在多次的鋼筋、水泥、砂石等建筑材料的運輸，同時也伴隨著大量的建筑廢棄材料棄置運輸，再加上現場施工及運輸機械的頻繁使用，其總體碳排放堆積相當大，單位碳排放上的運輸效率并不高。而新型的集裝箱建造技術其能夠符合模塊化、工業化的生產方式，主要由廠房按照標準尺寸生產半成品，然后直接運輸到施工現場進行簡單的裝配即可完成，因此在半成品運輸及現場組裝的施工機械上其能耗及碳排放明顯較低。其建筑廢棄材料是傳統鋼筋混凝土建筑的1%左右，幾乎不產生施工垃圾和裝修垃圾，在整個施工過程中也大大減少了污水及揚塵等污染物的排放，有著巨大的節能減排效益。箱體生產與地基處理可以同步進行，大大縮短現場施工的工期，只需傳統建筑施工工期的50%左右。

結語：

放眼世界，集裝箱建筑在英、日、法等不少發達國家已經存在成熟的產業鏈，而集裝箱房屋作為低碳環保的建筑形式在國際上已經得到充分的肯定。今后仍需對該類建筑作進一步的研究，例如在冷熱溫差較大的環境下，對于箱體金屬結構的伸縮變形是否會對箱內裝修面層造成影響，又如是否存在使用空間與金屬體積比下最經濟的箱體尺寸等，逐步解決各種技術問題，其必然能得到快速發展。面對地球資源越來越匱乏的現狀，在低碳環保理念越來越被重視的現代社會中，集裝箱的建造技術應該引起我們的關注。