集裝箱建筑適應性設計與建造研究(完)

2013年7月1日

7.2.4 節(jié)能可持續(xù)設計

由于項目所處夏熱冬暖氣候區(qū)，太陽輻射特別強烈，因此對遮陽和隔熱需要特別處理。外部的箱體使用了前文 6.2.2.2 所述熱頓納米保溫隔熱涂料，削弱物體表面對太陽光中紅外光的吸收，降低物體表面溫度。經(jīng)過現(xiàn)場測量，經(jīng)過納米保溫隔熱涂料處理后的集裝箱金屬表面較之使用普通涂料的表面溫度約低15攝氏度，經(jīng)計算僅使用納米保溫隔熱涂料一項就可以達到節(jié)能53%的效果。

在室內物理環(huán)境控制設計上，使用了多項生態(tài)環(huán)保技術。在制冷方面，為了減少建筑空間的冷負荷，使用了地板毛細管制冷技術進行輻射降溫。在除濕方面，使用了冷凝除濕技術，將14攝氏度的水通過水幕設施，將室內空氣中的水蒸氣冷凝在冷水水幕上來降低室內濕度。

7.3 運營與體驗

萬科生態(tài)集裝箱餐廳于2011年5月下旬建成并投入使用。在實際使用中，并未感受到使用集裝箱帶來的空間壓抑感覺，相反通過箱體的大跨空間構成，使得室內空間顯得十分寬敞。同時，室內外均以集裝箱箱體表面作為主要的構成要素，輔以麥秸稈制作的內墻飾面，也未令人感覺有絲毫的廉價感，取而代之的是良好品質的直觀感受。二層除濕水幕形成了就餐區(qū)與配餐區(qū)域的分隔，頂部采光照亮除濕水幕，展現(xiàn)了夢幻般的室內效果。

同時集裝箱餐廳的各項節(jié)能措施也起到了很好的效果。納米隔熱保溫涂料隔熱效果明顯，除濕水幕和輻射降溫使得室內涼爽舒適。對于需要長期開啟降溫及除濕設備的建筑來說，生態(tài)集裝箱餐廳運營過程中能耗相較之普通建筑更低，更有利于節(jié)能環(huán)保的生態(tài)理念（圖 7.6）。

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圖 7.6 萬科生態(tài)集裝箱餐廳建成后室內照片

萬科生態(tài)集裝箱餐廳的設計和建造過程證明集裝箱可以用于永久性建筑的建造和并可以達到很高的建筑品質需求。并證實集裝箱建筑在前文所述設計及組合構成、建造過程的理論研究是切實可行的。

結論

集裝箱建筑是一種發(fā)展僅20年的新型建筑類型，是有利于解決廢舊集裝箱可持續(xù)循環(huán)再利用，并提供模塊化建筑設計與建造手段的雙贏建筑類型。隨著我國集裝箱貿易量的迅速增大，大量集裝箱壽命將盡，無法滿足貨運業(yè)對箱體的指標要求，每年大約有30萬個舊集裝箱在我國被淘汰出貨運行業(yè)。如果將這部分集裝箱箱體全部加以改造利用，那么每年可以建造近450萬平方米建筑面積的集裝箱建筑。因此對集裝箱建筑進行設計與建造措施的研究，對于我國的建筑產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著極大的現(xiàn)實意義。

當國外尤其是西方發(fā)達國家集裝箱建筑產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，收獲大量的集裝箱建筑創(chuàng)作實踐經(jīng)驗、逐步健全集裝箱建筑理論研究體系的時候，反觀國內依然對這種低碳可持續(xù)發(fā)展的建筑類型缺乏關注，改造和利用水平依然較低，對集裝箱建筑的理解也僅僅停留于簡易建筑、活動板房替代品的階段。這導致了供需兩個方面的不平衡：一方面每年有多達數(shù)十萬的廢舊箱體無法得到有效利用，箱體內現(xiàn)成的空間資源被白白閑置，大量箱體被回爐重新冶煉；另一方面使用期限在5年至20年的半永久性建筑、高品質高安全性的活動建筑等等新的需求得不到滿足，不得不耗時耗力用傳統(tǒng)方式建造，大量的建筑在建造不長時間后便被拆除，且建材無法得到有效回收利用，造成資源浪費、生態(tài)破壞。

當本文在分析這個不平衡點時，通過對國內外集裝箱建筑的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀對比研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)存問題產(chǎn)生的主要原因在于：首先，國內建筑行業(yè)內對集裝箱建筑在具體設計和建造方法方面缺乏系統(tǒng)研究，很難依據(jù)不同功能、空間、形式的需求，尋找到相適應的集裝箱箱體設計方式。同時，由于集裝箱其特殊的材料屬性和空間特質，在建造過程中無法直接利用傳統(tǒng)建筑的建造經(jīng)驗，對涉及集裝箱建筑的具體建造流程、改造措施等方面也缺乏相應的研究。

由此，本文分析了集裝箱建筑的特征及其低碳可持續(xù)理論的存在條件，并在集裝箱建筑可適用的功能門類進行分析和匯總的基礎上，對集裝箱建筑的適應性設計和建造進行了探索和研究：

一、對集裝箱箱體內部空間進行了精細化設計研究，提出了對箱體內有限空間進行模塊化利用的方式和措施，同時對箱體的不同室內布局進行了比較研究，得出了在不同室內布局方式下的箱體利用特征。

二、分析并通過實例分類探討了箱體適應性組合方式，提出如何應對功能和空間的需求進行箱體適應性拼接。并從小到大、從簡單到復雜歸納出箱體在非重復性和重復性構成方面的組合設計方式。

三、對集裝箱建筑設計與建造環(huán)節(jié)的基本流程進行了分析。

四、針對集裝箱在改造為建筑過程中迥異于傳統(tǒng)建筑建造過程的部分，提出了改造措施。

由于本文旨在對國內未來的集裝箱建筑項目進行啟發(fā)與指導，因此眾多的集裝箱建筑案例是支撐本文論據(jù)的關鍵因素。在全文末尾通過對筆者親歷的集裝箱餐廳設計與建造過程進行分析，對前文的研究進行了驗證，同時也說明在國內進行高水平的集裝箱建筑實踐是完全可行的。

本文的創(chuàng)新點主要在以下幾個方面：一、由于越來越多的貨運業(yè)集裝箱在國內被閑置，同時國內的集裝箱建筑依然缺乏系統(tǒng)研究，因此本文的選題是具有前瞻性和現(xiàn)實意義的。二、對紛繁復雜的集裝箱建筑進行了歸納匯總，提出了分類標準并可以涵蓋絕大多數(shù)現(xiàn)存集裝箱建筑案例，具有良好的實用價值和指導意義。三、列舉了大量的集裝箱建筑真實案例，具有良好的資料性價值。

需要指出的是，由于集裝箱建筑是一種全新的建筑類型，它的設計潛力依然十分巨大，隨著對集裝箱加以利用的創(chuàng)作實踐不斷進行，必然有更多的設計可能性被挖掘出來。因此本文對集裝箱建筑適應性設計的研究不可避免會帶有某種局限性。并且由于集裝箱建筑是一種工業(yè)和建筑的跨界產(chǎn)品，隨著科技的不斷進步、新型材料和建材的迅速發(fā)展，箱體的性能及特征會發(fā)生某些改變，建造措施也會隨之而變化。因此對集裝箱建筑的研究需要與時俱進，才能不斷提升集裝箱建筑品質，擴大集裝箱建筑在建筑領域的適應能力。

集裝箱建筑對于大部分國內建筑從業(yè)者來說依然是一個全新的課題，本文僅僅從適應性設計和建造的角度進行論述，而伴隨著集裝箱建筑的發(fā)展，還有著非常多的問題亟待各位同行們進行研究和論證，因此對集裝箱建筑的研究必將是一個長期的研究項目。