資訊｜一種未來低碳建筑類型--集裝箱建筑

一、集裝箱建筑的大背景

我國是集裝箱生產(chǎn)第一大國，生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到每年580萬TEU（國際標(biāo)準(zhǔn)箱單位，以20英尺箱體容積為計(jì)量單位），全世界96％以上的新造集裝箱由我國生產(chǎn)。同時(shí)，我國也是集裝箱淘汰大國，累計(jì)有約120萬個(gè)集裝箱在中國被淘汰出貨運(yùn)業(yè)，并且每年在國內(nèi)淘汰出貨運(yùn)業(yè)的集裝箱多達(dá)30萬個(gè)。如果將其全部改造加以利用，那么每年可以建造出近450萬平方米建筑面積的集裝箱建筑物。由于集裝箱大修成本很高，一般正常工作10年之后就會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)及圍護(hù)鋼板銹蝕強(qiáng)度降低的問題，不適合再作為運(yùn)輸集裝箱使用。對(duì)舊集裝箱的處理方法一般為閑置在碼頭任由銹蝕或者將其回爐煉鋼，這樣的處理方式既不經(jīng)濟(jì)也不環(huán)保。如何對(duì)從運(yùn)輸業(yè)淘汰下的集裝箱進(jìn)行再利用逐漸成為一項(xiàng)社會(huì)問題。

舊集裝箱用于建筑設(shè)計(jì)并不是一個(gè)陌生的課題。在國外特別是荷蘭、美國、日本這類海運(yùn)集裝箱存量特別大的國家，對(duì)集裝箱建筑的改造設(shè)計(jì)有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。不僅僅在港口城市，由于集裝箱可以極為方便的通過鐵路、卡車轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)陸城市，在遠(yuǎn)離港口的內(nèi)陸地區(qū)也有眾多成熟案例。集裝箱建筑的設(shè)計(jì)和建造在西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)成為一項(xiàng)擁有廣闊市場(chǎng)，有著相當(dāng)高設(shè)計(jì)水平和技術(shù)水平的成熟建造方式。同時(shí)這種建造方式也直接發(fā)展出屬于集裝箱建筑特有的美學(xué)價(jià)值，并且正在逐漸發(fā)展出集裝箱建筑文化，通過名目繁多的集裝箱專賣店、藝術(shù)館、住宅、各類集裝箱藝術(shù)展覽、箱體建筑DIY網(wǎng)站等等表現(xiàn)形式不斷涌現(xiàn)。集裝箱建筑在西方國家已經(jīng)不僅僅是粗糙和廉價(jià)的代名詞，反而成為一種相當(dāng)酷的藝術(shù)門類，有著非常多的業(yè)主和設(shè)計(jì)師熱愛著這樣的建構(gòu)方式。

這種具有完整內(nèi)部空間及良好結(jié)構(gòu)狀態(tài)的工業(yè)制成品，如果將它重新作為建筑構(gòu)件或者建筑的單元體加以再利用，可以帶來良好的低碳環(huán)保效應(yīng)。如何利用這類從運(yùn)輸業(yè)中淘汰下來的舊集裝箱，發(fā)達(dá)國家在這方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，而國內(nèi)集裝箱建筑的整體發(fā)展才剛剛開始。

在我國長(zhǎng)三角、珠三角、渤海灣地區(qū)，以及港口、鐵路交通便利的地區(qū)，舊集裝箱改造建筑的出現(xiàn)逐漸成為一種社會(huì)現(xiàn)象。這種以集裝箱改造活動(dòng)房、改造房屋、簡(jiǎn)易集裝箱房等等為名的集裝箱改造建筑產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，發(fā)展非常迅速。但是這種發(fā)展卻缺乏深入的理論研究，特別是缺乏建筑學(xué)專業(yè)視角的關(guān)注。雖有花樣繁多的生產(chǎn)企業(yè)，但是卻始終難以擺脫廉價(jià)的外衣。很多工地采用集裝箱作為施工臨時(shí)建筑，但建筑品質(zhì)較為粗略，內(nèi)部裝修及設(shè)備等均為低端水準(zhǔn)，節(jié)能保溫等性能改造過程中缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)理論分析與實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，構(gòu)造節(jié)點(diǎn)不合理，不能將集裝箱建筑的有點(diǎn)發(fā)揮出來，對(duì)集裝箱建筑的認(rèn)識(shí)和理解還處在低端和臨時(shí)性的階段，與國外的較為先進(jìn)的體系反差極大；

深圳地處珠三角地區(qū)，是重要的港口城市，深圳港位于珠江口以東，南海大亞灣以西的深圳市兩翼。分為西部港區(qū)和東部港區(qū)，年吞吐量超過2500萬標(biāo)準(zhǔn)箱，集裝箱的淘汰量巨大，為集裝箱建筑的發(fā)展提供了非常巨大的物質(zhì)基礎(chǔ)和空間。

集裝箱建筑既是一種有價(jià)值的模塊化建筑類型，但同時(shí)由于集裝箱空間、材料等客觀條件的限制，也有著自身的局限性。新時(shí)期建筑發(fā)展對(duì)于低碳、低成本、快速建造、可拆卸等等需求，成為了建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)嶄新課題。

集裝箱的定義集裝箱也被稱作貨箱或貨柜，是一種按照規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的箱體貨運(yùn)設(shè)備，可反復(fù)使用，并具有一定強(qiáng)度、剛度和整體性便于機(jī)械裝卸。由于集裝箱可以方便的進(jìn)行轉(zhuǎn)移運(yùn)輸，因此大大擴(kuò)展了它在世界各地的傳播和使用。

集裝箱的結(jié)構(gòu)主要分為以下幾個(gè)部分：鋼框架、構(gòu)成箱體圍護(hù)的波浪形側(cè)墻板、地板及其附加梁，開啟門扇及其附屬部分、以及各裝卸用構(gòu)件。各種組成部分相互焊接，形成了具有完整獨(dú)立的盒子結(jié)構(gòu)體。

集裝箱按照總重分類可以分為2.5噸、5噸、10噸、20噸、30噸集裝箱。一般對(duì)于鋼制集裝箱來說，最常用的重量一般毛重為17-22噸左右，當(dāng)改建作為建筑用箱體使用時(shí)，可以滿足荷載使用要求。

二、國內(nèi)外集裝箱建筑發(fā)展

集裝箱建筑并不是一個(gè)很有歷史的建筑形式，直到近二十年，集裝箱建筑這種嶄新建筑類型才逐漸出現(xiàn)在人們的視野之中。1956年美國“理想X號(hào)”貨船的駛出標(biāo)志著集裝箱這種工業(yè)產(chǎn)品正式用于海運(yùn)業(yè)。1970年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)確定了全球統(tǒng)一的集裝箱的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，為后來的集裝箱建筑發(fā)展提供大量相同尺寸的基本模塊，實(shí)現(xiàn)了集裝箱建筑的全球標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和施工。隨著20世紀(jì)七、八十年代，國際集裝箱貿(mào)易的迅速發(fā)展，到20世紀(jì)90年代開始已經(jīng)有大量的集裝箱完成了10-15年的使用期限。也就是在這個(gè)時(shí)候集裝箱這種工業(yè)產(chǎn)品開始廣泛引起西方設(shè)計(jì)界和建筑界的關(guān)注。1990年荷蘭藝術(shù)家 Luc Deleu 在荷蘭霍恩架設(shè)起了簡(jiǎn)潔的集裝箱拱橋，集裝箱的美感吸引了更多設(shè)計(jì)師的關(guān)注。

集裝箱進(jìn)入建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域到今天為止僅僅有二十至三十年的發(fā)展歷史，較大規(guī)模應(yīng)用于建筑建造也只有十年的時(shí)間。從二十世紀(jì)九十年到二十世紀(jì)末，陸續(xù)有西方藝術(shù)家進(jìn)行集裝箱構(gòu)造物和建筑物的設(shè)計(jì)嘗試，大多進(jìn)行小型集裝箱建筑物的改造實(shí)驗(yàn)，偏重藝術(shù)性與嘗試性。

進(jìn)入2000年，集裝箱這種建筑形式用于建筑設(shè)計(jì)進(jìn)入蓬勃的發(fā)展期，并形成獨(dú)特的建筑風(fēng)格和建造方式。從這個(gè)階段開始集裝箱逐步被用于住宅、商店、藝術(shù)館等等各種建筑功能用途，并且集裝箱作為一種造型工具和結(jié)構(gòu)工具，逐漸展現(xiàn)出獨(dú)特的魅力和發(fā)展?jié)摿?。集裝箱建筑規(guī)模不斷增大，建筑高度不斷增高，結(jié)構(gòu)利用也更加大膽，箱體在建筑設(shè)計(jì)上的各種性能也被不斷發(fā)掘出來。

直至今日，集裝箱建筑依然是一項(xiàng)新興的建筑形式，在西方國家依然被看作是充滿活力而有朝氣、需要不斷探索的新型建筑類型，它的設(shè)計(jì)和建造可能性還遠(yuǎn)未窮盡。

國外集裝箱建筑發(fā)展現(xiàn)狀：

國外集裝箱建筑發(fā)展經(jīng)過20年的發(fā)展，在西方國家已經(jīng)形成集裝箱建筑的專業(yè)設(shè)計(jì)市場(chǎng)、擁有集裝箱建筑技術(shù)專利的建造企業(yè)、以及成熟而完備的市場(chǎng)。

集裝箱建筑設(shè)計(jì)市場(chǎng)尤其是西方發(fā)達(dá)國家，針對(duì)集裝箱改造建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)已經(jīng)成為一種規(guī)?；脑O(shè)計(jì)市場(chǎng)。這其中包括了眾多的設(shè)計(jì)事務(wù)所以及個(gè)人建筑師。首先，國外已經(jīng)產(chǎn)生專業(yè)化的集裝箱建筑事務(wù)所，美國 LOT-EK 集裝箱建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所是其中的典型代表。該事務(wù)專注于利用集裝箱這種工業(yè)成品進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作，通過對(duì)集裝箱可移動(dòng)建筑，低成本集裝箱住宅等集裝箱建筑類型的研究，先后完成了 Guzman house、Puma City、container city 2008（獲得2008年美國國家設(shè)計(jì)獎(jiǎng)）、韓國 APAP 集裝箱藝術(shù)學(xué)校（獲得2011美國建筑學(xué)學(xué)會(huì)獎(jiǎng)）等一系列集裝箱建筑項(xiàng)目，已經(jīng)逐漸成為集裝箱建筑設(shè)計(jì)市場(chǎng)最出名的設(shè)計(jì)事務(wù)所。

韓國 APAP 集裝箱藝術(shù)學(xué)校

國外擁有眾多熱愛集裝箱建筑設(shè)計(jì)的藝術(shù)家。藝術(shù)家 Adam Kalkin 利用的集裝箱設(shè)計(jì)了眾多集裝箱建筑，項(xiàng)目規(guī)模涵蓋數(shù)百到數(shù)千平方米，不少項(xiàng)目在建筑和工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了極高的榮譽(yù)。

游牧博物館

日本建筑師板茂對(duì)集裝箱這種結(jié)構(gòu)工具在建筑設(shè)計(jì)上的應(yīng)用做過深入的研究。2005年他設(shè)計(jì)的紐約游牧博物館，是世界最大的移動(dòng)博物館，共使用了148個(gè)集裝箱。由于集裝箱建筑組合、拆卸高度的靈活性，游牧博物館分別在紐約、洛杉磯及東京展出。福島大地震過后，板茂設(shè)計(jì)了女川集裝箱集合住宅，由9座2-3層高的集裝箱房屋構(gòu)成。通過箱體的模塊化組合、立面的模數(shù)化設(shè)計(jì)，塑造了有秩序而活潑的建筑形象。