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英尺箱體容積為計量單位），全世界96％以上的新造集裝箱由我國生產(chǎn)。同時，我國也是集裝箱淘汰大國，累計有約120萬個集裝箱在中國被淘汰出貨運業(yè)，并且每年在國內(nèi)淘汰出貨運業(yè)的集裝箱多達30萬個。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年之后就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)及圍護鋼板銹蝕強度降低的問題，不適合再作為運輸集裝箱使用。對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)濟也不環(huán)保。如何對從運輸業(yè)淘汰下的集裝箱進行再利用逐漸成為一項社會問題。

舊集裝箱用于建筑設(shè)計并不是一個陌生的課題。在國外特別是荷蘭、美國、日本這類海運集裝箱存量特別大的國家，對集裝箱建筑的改造設(shè)計有著豐富的經(jīng)驗。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)運至內(nèi)陸城市，在遠離港口的內(nèi)陸地區(qū)也有眾多成熟案例。集裝箱建筑的設(shè)計和建造在西方發(fā)達國家已經(jīng)成為一項擁有廣闊市場，有著相當(dāng)高設(shè)計水平和技術(shù)水平的成熟建造方式。同時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)。如何利用這類從運輸業(yè)中淘汰下來的舊集裝箱，發(fā)達國家在這方面有著豐富的經(jīng)驗，而國內(nèi)集裝箱建筑的整體發(fā)展才剛剛開始。

在我國長三角、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)逐漸成為一種社會現(xiàn)象。這種以集裝箱改造活動房、改造房屋、簡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的外衣。很多工地采用集裝箱作為施工臨時建筑，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)理論分析與實驗檢測，構(gòu)造節(jié)點不合理，不能將集裝箱建筑的有點發(fā)揮出來，對集裝箱建筑的認識和理解還處在低端和臨時性的階段，與國外的較為先進的體系反差極大；

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值的模塊化建筑類型，但同時由于集裝箱空間、材料等客觀條件的限制，也有著自身的局限性。新時期建筑發(fā)展對于低碳、低成本、快速建造、可拆卸等等需求，成為了建筑設(shè)計領(lǐng)域的一個嶄新課題。

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)的箱體貨運設(shè)備，可反復(fù)使用，并具有一定強度、剛度和整體性便于機械裝卸。由于集裝箱可以方便的進行轉(zhuǎn)移運輸，因此大大擴展了它在世界各地的傳播和使用。

集裝箱的結(jié)構(gòu)主要分為以下幾個部分：鋼框架、構(gòu)成箱體圍護的波浪形側(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，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”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，實現(xiàn)了集裝箱建筑的全球標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和施工。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。也就是在這個時候集裝箱這種工業(yè)產(chǎn)品開始廣泛引起西方設(shè)計界和建筑界的關(guān)注。1990年荷蘭藝術(shù)家 Luc Deleu 在荷蘭霍恩架設(shè)起了簡潔的集裝箱拱橋，集裝箱的美感吸引了更多設(shè)計師的關(guān)注。

集裝箱進入建筑設(shè)計領(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)家進行集裝箱構(gòu)造物和建筑物的設(shè)計嘗試，大多進行小型集裝箱建筑物的改造實驗，偏重藝術(shù)性與嘗試性。

進入2000年，集裝箱這種建筑形式用于建筑設(shè)計進入蓬勃的發(fā)展期，并形成獨特的建筑風(fēng)格和建造方式。從這個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)計和建造可能性還遠未窮盡。

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)計市場、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。

集裝箱建筑設(shè)計市場尤其是西方發(fā)達國家，針對集裝箱改造建筑進行設(shè)計已經(jīng)成為一種規(guī)?；脑O(shè)計市場。這其中包括了眾多的設(shè)計事務(wù)所以及個人建筑師。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)成品進行建筑設(shè)計創(chuàng)作，通過對集裝箱可移動建筑，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)計獎）、韓國 APAP 集裝箱藝術(shù)學(xué)校（獲得2011美國建筑學(xué)學(xué)會獎）等一系列集裝箱建筑項目，已經(jīng)逐漸成為集裝箱建筑設(shè)計市場最出名的設(shè)計事務(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)計的藝術(shù)家。藝術(shù)家 Adam Kalkin 利用的集裝箱設(shè)計了眾多集裝箱建筑，項目規(guī)模涵蓋數(shù)百到數(shù)千平方米，不少項目在建筑和工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域得到了極高的榮譽。

游牧博物館

日本建筑師板茂對集裝箱這種結(jié)構(gòu)工具在建筑設(shè)計上的應(yīng)用做過深入的研究。2005年他設(shè)計的紐約游牧博物館，是世界最大的移動博物館，共使用了148個集裝箱。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，塑造了有秩序而活潑的建筑形象。