探析集裝箱建筑的適用性

陳偉華

摘 要：集裝箱建筑已經存在很多年，建筑形式也日漸豐富。在2020年疫情期間的火神山與雷神山醫院的建設中，集裝箱建筑給大家留下了深刻的印象。但集裝箱建筑在目前的市場中并不常見，文章通過闡述集裝箱建筑的發展歷程，分析集裝箱建筑的特點以及它的利與弊，從而幫助大家正確認識集裝箱建筑。

關鍵詞：集裝箱建筑;可移動;適用性研究;再生建筑

一、集裝箱建筑的發展

集裝箱最早出現于20世紀20年代，是目前全球物流貿易的關鍵元素。每一天，集裝箱承載著世界各地的貨物，如來自中國的小商品、印度的紡織品、美國的谷物以及德國的汽車等，通過海運、河運等交通方式，發送到全球各目的地。世界最大的租箱公司特克斯的首席執行官John Maccarone曾估計每年僅在海運業新生產的集裝箱有數百萬個，同時，也有近百萬的集裝箱因老舊等原因退出市場。如何高效生態地利用這些廢棄的集裝箱成為一個重要的問題。

集裝箱自身是一個空間容器，且可塑性較強，與現代建筑的一些特性相吻合。早期，一些善于創造的人利用廢棄的集裝箱，經過簡單改造變成了他們的臨時住所;隨后，一些喜愛創新和環保的建筑師和設計師們，也開始對這些簡潔、堅固的箱體感興趣，開始把它們作為建筑創作的模塊，通過簡單的空間處理及功能完善，集裝箱被改造成各種建筑，不僅有效地利用了空間，而且一定程度上節省了人力、物力資源。

目前，在世界各地已有多個集裝箱建筑的成功案例。作為住宅和公寓使用的有紐約LOT-EK設計公司開發制造的“組合家居單元”、荷蘭阿姆斯特丹的Silodam Complex集裝箱公寓等;作為酒店和旅館使用的有深圳東部華僑城咖酷旅館、英國Travelodge公司的可回收的集裝箱旅店Uxbridge等;作為商業用途的有位于意大利那不勒斯的彪馬專營店、美國星巴克集裝箱咖啡廳等;作為展廳用途的有丹麥哥本哈根北部港口展覽廳、我國上海多利農莊接待展示中心等;作為學校使用的我國四川汶川縣雁門中心學校集裝化組合校區;等等。可以說，集裝箱建筑的類型已經觸及到我們生活生產的各個方面。

二、集裝箱分類及基本特點

集裝箱按其裝載的貨物不同分為很多類別，如干貨集裝箱、散貨集裝箱、液體貨集裝箱、冷藏箱集裝箱，以及一些特種專用集裝箱。而對于集裝箱建筑設計來說，我們更關心集裝箱按尺寸的分類，集裝箱尺寸主要有15種，寬度是一致的，長度分為5種（3米、6米、9.1米、12.2米、13.7米），高度分為4種（2.9米、2.6米、2.438米以及小于2.438米）。目前，常用的集裝箱制造材料有三種，即鋼、鋁合金及玻璃鋼。常見的集裝箱其結構往往是固定的，但也有一些可拆卸折疊式的集裝箱。集裝箱建筑主要利用集裝箱的框架結構形式，這類集裝箱由箱底面和四周金屬框架構成。

集裝箱已經為大家所熟悉，歸納起來有如下特點：第一，可移動性，集裝箱其本身即是用于貨物的運輸，因此具有可移動性，無論海運、河運還是陸運都非常便捷;第二，模塊化，集裝箱的尺寸相對比較統一，相互間的搭接相對較便利;第三，容量大，由于集裝箱的箱壁較薄，內部容量較大;第四，穩定性，集裝箱結構形式簡單，外觀規整，外觀不易變形，具有一定的穩定性;第五，密封性，由于集裝箱材料主要為金屬，具有較好的密封性，因此防水性能良好。集裝箱的這些特點，為我們對其進行建筑功能的改造提供了極大的便利。

三、集裝箱建筑的優勢

近幾年，集裝箱在建筑領域的運用越來越廣，它在建筑方面的優勢主要有以下幾點：一是成本較低，一般6米長2.4米寬的一只集裝箱價格在1.1萬元左右，材料成本相對較低;二是綠色建筑，集裝箱建筑利用的是廢棄的集裝箱，主要材料是鋼材和木材，對這些廢棄集裝箱的利用具有低碳、環保、節能等優勢;三是運輸方便，通過國內快速的公路、鐵路、河道運輸可運抵各個區域;四是堅固耐用，集裝箱的主要材料為金屬，決定了其改造后的建筑也具有堅固耐用的特點;五是抗震性好，集裝箱的結構形式類似于建筑的框架結構，又兼具金屬的韌性，整體重量也比較輕，在很多震后救險與重建中起到了很大的作用;六是密閉性佳，集裝箱的外表一般用金屬覆蓋，改造后的建筑具有良好的防水、防風能力;七是空間衍生簡便，集裝箱的整體形狀為長方體，且其尺寸又比較統一，在單一模塊的基礎上可向左右與上下拓展使用空間，如在單一居住空間的基礎上可增加客廳、餐廚廳等其他功能分區;八是可塑性強，金屬的材質決定了對集裝箱進行改造時存在很大的自由度，我們可以在集裝箱立面的任意地方開窗、開門，門與窗的形狀可以是圓形或方形，這些為設計師的創作提供了便捷;九是拆卸安裝方便，集裝箱建筑搬遷時無需大規模拆卸，對場地的要求也不高，無論安裝還是拆卸都非常方便;十是施工周期短，集裝箱建筑所有的單元都可以在工廠制造完成，現場安裝非常方便，可減少施工時對周邊環境的影響。

四、集裝箱建筑的劣勢

雖然集裝箱建筑有這么多的優勢，但在發展的過程中也發現存在一些問題。第一，有一定的高度限制。首先，集裝箱建筑的尺寸受集裝箱自身的標準影響，因此單個模塊的尺寸有一定的限制。其次，集裝箱所使用的金屬骨架與建筑上的柱體比較相對纖細，因此整體承載力也有一定限度，一般集裝箱建筑不超過6層。第二，含有一些有害化學成分。很多集裝箱用于遠洋運輸，為了抵抗海水的腐蝕性，其表面都會涂刷抗腐蝕性涂層。這些涂層中含有一些有害化學材料，例如鉻酸鹽、磷或鉛。此外，集裝箱中的木地板等材料為了避免生蟲也利用含有砷和鉻的化學品。第三，保溫性較差。除運用于冷鏈的集裝箱外，其他集裝箱的表皮在隔熱保溫方面均表現不佳，在改造成建筑使用時常常需要進一步設計和完善。第四，隔音效果差。 同樣，因為集裝箱的主要材料是金屬，因此隔音效果不太理想。

五、其他影響集裝箱建筑

在國內發展的因素

集裝箱建筑除以上優點與缺點外，在我國的發展推廣方面還存在以下幾方面的問題：第一，性價比問題。集裝箱建筑雖然原始材料成本較低，但其改造和運輸成本卻并不便宜，一般一只6米長2.4米寬的集裝箱完成門窗安裝、墻體保溫處理、衛生間安裝、空調設備安裝等處理后，成本約5萬元，單方成本約3500元，運輸成本根據距離長短而定。而目前，南方農村的磚瓦自建房，其建造單方成本約2500元，綜合考慮其性價比有時并不高。第二，使用年限問題。集裝箱建筑的使用壽命一般在20年左右。第三，建筑指標問題。這是限制集裝箱發展的一個重要因素，大部分集裝箱由于使用年限有一定限制，而建筑土地指標在國內又相當珍貴，所以很少有人會讓集裝箱建筑占用建筑用地指標。集裝箱建筑除了少數用于酒店、住宅和學校等固定建筑外，更多的是作為臨時施工住宿用房、廣場臨時商業用房、臨時展位等臨建用途。

六、結語

集裝箱建筑目前整個市場處于雛形探索期，尚未完全商業化，還沒有得到廣泛推廣。隨著更多人員的參與，集裝箱建筑將更趨完善，將來必定會運用于更廣泛的領域，會有更好更便捷的集裝箱建筑出現。集裝箱建筑的發展也是模塊化建筑的發展探索，建筑完全可以按照設計要求，在流水線上生產，在現場進行安裝。

模塊化建筑的便利之處在于加工、移動方便，節省運輸空間，可迅速安裝拆卸，可擴展空間。而這些便利因素的實現前提是形成統一的設計、制造標準，就像電腦各模塊的對接一樣，既要有硬件標準也要有軟件標準。在市場逐步完善拓展的時候，如果有一些專業的集裝箱建筑材料供應商來做此項工作，那么，我們可以集中利用這些廢棄的集裝箱，同時，可以根據客戶需求進行模塊化組合，甚至可以通過軟件開發讓客戶在家中自行完成房屋功能和外觀的設計，而專業廠家現場幫助組裝，為客戶提供DIY建設服務。未來，隨著3D技術的日漸成熟，集裝箱建筑的設計理念、模塊化建筑的設計標準和3D建造技術的結合，將為我們的建筑市場開辟新的模式。

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作者單位：

上海工藝美術職業學院