可拆卸式集裝箱建筑的設(shè)計與實踐

江海松

廣州漢森建筑設(shè)計有限公司 廣東 廣州 510000

引言

集裝箱建筑以集裝箱箱體作為模數(shù)單元，就像一塊塊積木一樣，可以按工廠化的形式被生產(chǎn)，在工廠內(nèi)完成結(jié)構(gòu)、室內(nèi)和表皮等工程，并能按照建筑功能的空間需求被自由組合和定制，使用后還便于拆卸和回收，集裝箱這一獨(dú)有的優(yōu)勢受到國外建筑師的追捧，集裝箱經(jīng)過改良和發(fā)展，集裝箱建筑慢慢走向世界，走向新時代。隨著我國制造業(yè)的迅速發(fā)展，促使我國集裝箱制造業(yè)開始發(fā)展起來，加上我國人口密度大，城市土地緊張，生產(chǎn)周期短、臨時一體化的建造需求等因素，集裝箱建筑作為可預(yù)制化的裝配式建筑形式被不斷推行。現(xiàn)今在工業(yè)化和制造業(yè)迅速發(fā)展的背景下，集裝箱建筑發(fā)展日趨成熟，但因我國集裝箱建筑起步較早，集裝箱建筑設(shè)計簡單、外觀單調(diào)、組合形式單一、室內(nèi)空間不夠精細(xì)化等。近年來，國內(nèi)建筑師、學(xué)者、專家等開始了一系列的集裝箱建筑的研究和應(yīng)用，隨著營造技術(shù)的提高，國內(nèi)也開始涌現(xiàn)出新的可拆卸式的集裝箱的建筑作品。因此，如何在集裝箱建筑設(shè)計中突破傳統(tǒng)模式，繼續(xù)推陳出新是我們值得探究和實踐的問題。

1 集裝箱建筑的探究

1.1 集裝箱建筑基本模數(shù)單元

集裝箱建筑常規(guī)分為標(biāo)準(zhǔn)集裝箱改造和定制箱體。標(biāo)準(zhǔn)集裝箱有20ft（1ft=0.3048m）（長6.058m，寬2.438m，高2.591m或2.896m）、40ft（長12.192m，寬2.438m，高2.896m）、45英尺（長13.716m，寬2.438m，高2.896m）。因標(biāo)準(zhǔn)箱體凈高和凈寬較小，建筑空間受限，國內(nèi)廠家定制箱體長度有6m、9m、12m，寬度和高度也可以做到3m，這大大改善了集裝箱建筑的空間受限的缺陷，也讓集裝箱建筑的運(yùn)用也更為廣泛。設(shè)計時，建筑需考慮箱體尺寸對建筑平面和空間的影響，盡量以模數(shù)化的單元形式構(gòu)思平面。

1.2 集裝箱建筑的優(yōu)勢

集裝箱使用時限一般為10～15年，在這個時間期限內(nèi)，都可以被拆卸回收利用，提升它的使用效益。集裝箱建筑核心的材料是集裝箱表皮和結(jié)構(gòu)，相對于其他傳統(tǒng)建筑材料，集裝箱建筑具有以下4種優(yōu)勢： ①可拆卸，循環(huán)利用，建造成本低；②方便組裝，便于運(yùn)輸；③空間開放性強(qiáng)，可自由調(diào)整；④預(yù)制化，生產(chǎn)和建造周期短。集裝箱建筑就如同玩樂時間的積木一般，可以靠雙手和充滿想象力的腦洞，創(chuàng)造出各種新奇的建筑模式，這取決于建筑師本身的創(chuàng)造力。現(xiàn)集裝箱建筑廣泛用于住房、商鋪、展覽、售樓部、民宿等各個領(lǐng)域。

1.3 集裝箱建筑空間和材料組合方式

集裝箱建筑設(shè)計中，可通過多個箱體的不同組合形式來創(chuàng)造出新的空間形式，如通過出挑創(chuàng)造架空的空間，形體錯位形成一些露臺，體塊旋轉(zhuǎn)角度來產(chǎn)出一些入口空間和露臺空間，亦可通過層層疊放，形成錯落有致的建筑效果，這個取決于設(shè)計師的空間組織能力和設(shè)計水平。 如圖1所示。

通常集裝箱的表皮材料如過多，便會讓人感覺較為枯燥或過于封閉，在材料設(shè)計中，可以考慮將表皮的材料與其他建筑材料混合使用，如通過設(shè)置玻璃幕墻，讓箱體更為現(xiàn)代和通透，解放室內(nèi)封閉的空間環(huán)境，設(shè)置小的玻璃窗扇則可以起到通風(fēng)和采光用，改善微氣候環(huán)境；也可通過添加鋁板或木等元素，弱化表皮粗糙的箱體材質(zhì)[1]。

2 可拆卸式集裝箱建筑的實踐

2.1 設(shè)計前期概念

項目位于佛山順德天耀住宅區(qū)前的一片青青草地上，設(shè)計之初，團(tuán)隊就收到業(yè)主短周期、可拆卸、控成本的體驗展示館的建造訴求，為了實現(xiàn)建造快速、拆卸方便，設(shè)計團(tuán)隊引入 “好、快、省”的可拆卸的集裝箱建筑形式，將模塊化設(shè)計思維、全工業(yè)化制造與創(chuàng)意定制化設(shè)計相結(jié)合，以“創(chuàng)意集裝箱接待中心”的概念，快而有序地打造一個時尚前衛(wèi)、快捷安裝、沉浸式場景展示的體驗館，方案的概念也受到業(yè)主的一致認(rèn)可[2]。

2.2 模數(shù)單元和功能布局

設(shè)計上主要采用相對經(jīng)濟(jì)適用的9m（長）×3.1m（寬）×3.2m（高）的集裝箱模塊，拼合成最大的功能空間——休閑交流空間，同時拼合1個12m×3.1m×3.2m的大模塊作為展示空間。功能流線合理，內(nèi)部空間簡潔大氣。設(shè)計布局秉持“快、好、省”的理念，以模塊化定制的創(chuàng)意集裝箱拼合最大限度地實現(xiàn)沉浸式場景展示功能，又滿足了辦公管理衛(wèi)生間等基礎(chǔ)功能需求。如圖2所示。

2.3 造型設(shè)計

集裝箱通過層疊、錯位、角度旋轉(zhuǎn)組合等設(shè)計手法，整體形成錯落有致的姿態(tài)；結(jié)合不同方位的外挑露臺打造開放的洽談休息區(qū)，將室外的景致通過陽光與微風(fēng)引入室內(nèi)，形成內(nèi)外自然流動。建筑在青青的草地上以一個純粹的盒子出現(xiàn)，正向面的材料則大面積采用了高透玻璃，鑲嵌在金屬鋁板集裝箱表皮與木紋鋁板的框架之間，外部的自然光線通過玻璃滲入室內(nèi)，成為空間的部分，用內(nèi)外模糊的邊界實現(xiàn)空間的交融，構(gòu)成一個人、建筑、活動共享共聯(lián)的豐富場景[3]。

2.4 設(shè)計協(xié)調(diào)與建造

面對緊張的設(shè)計周期，設(shè)計方案確認(rèn)后，各個專業(yè)的協(xié)調(diào)和配合的緊密性顯得尤為重要。建筑方案深化過程中，需要不斷跟集裝箱廠家和各專業(yè)溝通、提資和復(fù)核，這個過程也是不斷檢驗方案落地的過程。通過整合幕墻、室內(nèi)裝修、燈光、廣告標(biāo)識、設(shè)備管線、欄桿、施工等部分于一體的集裝箱模式，以裝配與可拆卸的特性，賦予這個棲居生長的空間盒子以生命，在模塊化拼接使用的過程推演空間定制化的彈性，在效率的理性間隙窺見人文的溫度。經(jīng)過緊密溝通和配合，方案也終于穩(wěn)定和進(jìn)入到實施階段。項目建造過程中，需定期進(jìn)行工地巡查，發(fā)現(xiàn)并及時解決問題，保證方案的落地性和工期。

原本青草自由生長的土地上，歷經(jīng)2個月的建筑改造和空間重塑，從設(shè)計到開放，用效率澆灌出舊場地的新活力。天耀體驗館，作為團(tuán)隊首個集裝箱建筑設(shè)計項目，是一次頂著緊迫時間壓力的高效率定制化設(shè)計嘗試，是一場對臨時可拆卸式集裝箱建筑的探索與實踐。如圖3所示[4]。

2.5 設(shè)計總結(jié)

2.5.1 因受限于高速路口的限高及運(yùn)輸問題，常規(guī)高度僅為2.9m，集裝箱的高度最高定制至3.2m，寬度的限制為3m，長度的使用模數(shù)為3進(jìn)制，最長可定制12m，如定制其他尺寸的箱體，需考慮運(yùn)輸條件、定制的加工費(fèi)用、加工的工期時間。

2.5.2 集裝箱的結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，因此在聯(lián)通的空間中會產(chǎn)生集裝箱的角柱合并形成綜合主力柱，這個是不能取消減少的，因此集裝箱室內(nèi)裝修要充分了解角柱的位置，避免于裝修位置重疊。

2.5.3 集裝箱的屋頂拼接防水處理是工廠預(yù)制防水槽，現(xiàn)場吊裝好箱體采用滿焊連接，確認(rèn)整體防水的一致性。

2.5.4 集裝箱的連接做法是采用鋼板預(yù)埋連接箱體的做法，至于基礎(chǔ)的做法則根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境而定。

2.5.5 集裝箱裝修的天花與墻體是通過保溫層、基底層及面飾層組合，而地磚則是根據(jù)材料而定的基底面。

2.5.6 關(guān)于集裝箱的二次利用，集裝箱的聯(lián)通空間越大，二次利用率越低。集裝箱若是采用單獨(dú)個體，則能更好地不受破壞，進(jìn)行二次轉(zhuǎn)運(yùn)。

2.5.7 集裝箱可以實現(xiàn)快速搭建的根本是在于模塊化的定制整合。只要箱體確認(rèn)圖紙排產(chǎn)，包括室內(nèi)裝修、戶外廣告、戶外露臺及裝飾材料就可以同時進(jìn)行模塊定制，整體再放置現(xiàn)場進(jìn)場組合安裝（由于定制材料是根據(jù)數(shù)量而確定工期，因此盡量要按廠家的常規(guī)樣式選擇）。

2.5.8 集裝箱可以整合幕墻、室內(nèi)裝修、燈光、廣告標(biāo)識、設(shè)備管線、欄桿、施工等部分為一體，有很強(qiáng)的整合能力，對業(yè)主來說，也不需要另外招標(biāo)配合單位，只需對接集裝箱廠家[5]。

3 結(jié)束語

通過這一次可拆卸式的集裝箱建筑的實踐，讓我們充分認(rèn)識到集裝箱建筑特有的美學(xué)價值，集裝箱在設(shè)計和建造中需要充分發(fā)揮建筑師的創(chuàng)造力，保持對集裝箱建筑的思考和探究。設(shè)計師們只有不斷提高設(shè)計、技術(shù)水平去打破舊的模式和以更加成熟的建造方式去構(gòu)筑，這個建筑體系才能不斷煥發(fā)活力，迸發(fā)出新的火花。集裝箱建筑作為建筑領(lǐng)域最年輕的一個部分，應(yīng)用廣泛，形體各異，相信可以再一次沖擊時尚前衛(wèi)的建筑設(shè)計體系，相信可以為人們帶來更美好更舒適的生活，希望集裝箱建筑依然未來可期。