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集装箱房屋的演变及应用趋势

2019-04-13 11:57:17

在我国的东部沿海及铁路网发达的内陆城市,都早己出现了以闲置及废旧集装箱进行建筑改造的雏形及实物,它们以粗放型的建设改造模式为主,迅速发展出以集装箱为基体进行出租及建筑改造的产业链。但这种发展却缺乏建筑专业视角的关注及深入的理论研究,不仅在设计环节上“依葫芦画瓢”,追求形式多过于功能,缺乏有效的预见性,而且诸多生产企业在经济利益的驱使下盲目扩张“产品”,往往只是对箱体进行简单粗略的加工,设施简陋,功能单一,细部节点粗糙,改造过程缺乏科学理论指导及实验检测,舒适性欠缺等问题突出,终难以使“产品”摆脱廉价的外衣。粗略改造后的集装箱房屋在   程度上不达标,很快就跟不上市场的需求以至于被淘汰,从而产生大量的建筑垃圾。而预制集装箱房屋的模块化设计策略以其设计周期短,结构集约,功能合理,成本节约四个方面优化体系致力于以上矛盾的调节与解决,并不断朝着,环保,节能及可持续的道路上前进。

对集装箱建筑存在价值及其适用性功能的探讨,有利于   现有空间资源的大规模设计应用与建造,填补需求空缺。对其具体设计方法的研究,一方面是对闲置货运集装箱这种现有建筑材料的再利用研究,另一方面也是对工业产品设计与建筑设计的跨界研究。在市场需求量大,倡导精细化设计的大环境下未来人们对于集装箱建筑改造的要求将不止停留在满足基本使用需求的基础上,而是以模块化设计为策略,在不断为人们提供好生活及工作环境的基础上始终坚持与时俱进,这样才能够不断提升集装箱建筑在建筑领域的适应及生存能力。

一、集装箱的定义

1、集装箱的定义

集装箱是指具有   强度、刚度和规格供周转使用的大型装货容器。“标准化”的集装箱应符合ISO标准规定的长度、宽度、高度以及体积容量。其产品的标准化以及由此建立的一整套运输体系,对当今全球化社会的形成和发展起到了极大的   作用,是人类所创造的伟大奇迹之一。

2、集装箱的结构组成

集装箱的结构主要由钢质框架、波浪形侧墙版(箱体维护)、地板、附加梁、门扇及相关附属部件和装卸需求构件组成,通过焊接的形式将各组件焊合形成独立箱体。其内部是一个   封闭的空间,在吊装以及运输的过程中,主要通过四角来传递荷载。

3、集装箱的尺寸及种类

集装箱容量通常以20英尺标准箱或TEU来计量。一个符合ISO标准规定的20英尺集装箱表示装载能力19.1英尺长(约6米)、8英尺宽(约2.4米)、8.6英尺高(约2.6米)的标准集装箱。

除20英尺标准集装箱外,40英尺标准集装箱也为常见的集装箱尺寸种类之一。通常来说,一个标准货运集装箱的高度大约在2。5米左右,依据不同的集装箱类型,其箱体高度也略有不同,但因公路运输条件的宽度所限,不同集装箱类型的箱体宽度则   一致,为2。438m。

依据其安装的使用材料进行分类,集装箱箱体材料通常存在铝制、玻璃钢和钢制三种。铝制集装箱具有外观美观、使用年限长久、重量轻、抗腐蚀性强、维护费低及加工方便等优越性,但由于其高额的造价及复杂的焊接要求使得其投入生产及使用量较少。玻璃钢集装箱隔热性能好、修理维护简便,同时具有较好的耐腐性,但缺点是老化速度快、重量大,且连接部件与箱体强度不均导致其全寿命周期较短。钢制集装箱以其整体结构牢固、耐久性强、易拆解和廉价的优越性使其投产率及使用率高,同时也是本文主要研究的用于建筑改造设计的箱体类型。

依据其使用用途进行分类,集装箱通常分为干货海运集装箱(为常见)、平面框架集装箱(运输车辆、船只、机械或工业设备)、侧面开口集装箱(运输蔬菜类)、顶部开口集装箱(运输重型机械、矿物质)、罐式集装箱(运输散装液体)及冷冻集装箱等。其中封闭式结构的干货海运集装箱为常见,其箱体具备较好的水密性,门扇常设置在箱体长度方向的一侧。

依据其总重进行分类,集装箱通常可以分为2。5吨、5吨、20吨等不同吨位的集装箱,钢制集装箱则以其17-22吨的毛重,能够满足集装箱建筑改造的荷载使用要求。初以上分类之外,集装箱箱体结构进行改装后,还可以分为固定式、变形式、伸缩式等不同的集装箱类型,下文中将会结合单箱体集装箱空间扩展设计对此箱体类型详细阐述。

综上所述,20英尺、40英尺标准钢式干货海运集装箱以其结构牢固、耐久性强、价格低廉和投产率高的优越性而广泛存在于货运市场,对这类集装箱在建筑设计应用领域的相关研究也具概括性及广泛适用性。

二、集装箱建筑与集装箱化的箱体建筑

由于集装箱箱体的现有结构及条件并不能满足一个集装箱类型建筑单元体的完整形态,需通过不同程度的改造之后才能够满足建筑的基本需求,因此我们可以定义集装箱预制舱是箱体单元及其   的附加结构所共同构成的空间和结构的综合体。

集装箱箱体作为独立的空间单元和结构单元,颇似传统民居的基本单位“间”。箱体通过改造一方面可成为满足基本建筑功能需求的独立建筑,另一方面也可以作为建筑的部分结构构件使用,并对建筑整体造型起控制性作用,因此都同属于集装箱建筑的范畴。

在这里需要强调的是,如若集装箱箱体在整个建筑空间中没有发挥实质性功能或结构作用,那么从建筑结构意义上来说便不属于集装箱建筑的范畴之内,仅可把集装箱作为装饰性配件来进行参考。

与集装箱撬装房有着相似定义的建筑类型是集装箱化的箱体建筑,它模仿了集装箱的箱体单元构成方式,但其结构、材料及尺寸等方面需另行定制加工,在建筑特征及应用方面也与集装箱建筑各不相同。如黑川纪章设计的日本中银舱体大楼和勒。柯布西耶设计的“居住盒子”一马赛公寓等项目都是集装箱化的箱体建筑的典范。

三、集装箱建筑的演变及应用趋势

国外集装箱活动房在早期的发展阶段,主要将注意力集中在单箱体集装箱的设计研究当中,LOT-EK事务所设计的移动住宅单元借助液压装置提升箱体侧翼来扩展或收缩集装箱内部空间。

随着研究发展的推进,多的单箱体集装箱通过堆叠组合形成大的组合型建筑,如在组合的过程中,往往拆除箱体与箱体间的隔壁来打通内部空间,从而营造出加开敞的室内环境。

其他建筑材料的介入给集装箱建筑的市场带来了生机,越来越多的大规模、集装箱建筑项目产生,并广泛的被公众所接受。集装箱通过建筑改造,既可以成为一个独立的建筑单元,又可以充当既有项目的扩建,除了可以用于增加传统建筑的趣味性,也可以解决屋顶问题或者作为室内空间的补充元素。这使得集装箱建筑加多样、应用面广,它不再仅限于形式的创新,而多的往精细化设计的方向迈进。

我国集装箱建筑的产生和发展具有很强的民间性和自发性,所谓的民间性是就集装箱建筑在建筑师正规业务以及正统建筑学内的地位而言,早期的集装箱建筑在国内虽早己出现,但它却很少成为建筑师所关注的对象,很难进入到建筑师的业务范围之内。所谓的自发性是就集装箱建筑的“设计”而言。由于我国早期集装箱建筑的设计与建造并没有经过建筑师的介入,而是参与建造的业主,承建商和建筑工人在建造的过程中自发地产生的,不存在传统概念的设计环节,体现了普通老百姓对使用要求、场地环境、技术条件等的本能的反映。我国早期出现的自发性的集装箱方舱作为一种民间建筑形式,其存在的事实就是生命力的象征,总体来说大致可以分为以下几类:与集装箱运输业相关配套的建筑用途;与工程建设相关的建筑用途;与露天存货活动相关的建筑用途和零散偶发的建筑用途。

随着全球化的发展,近年来我国己出现一些专业化的集装箱建造企业,这也把国外对于集装箱设计建造的先进思想与技术逐步带入中国,如今,我国集装箱建筑的应用已逐渐覆盖居住、商业、教学及公益类建筑等领域,并朝着舒适、耐用、适应性强的方向发展。

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