2013年3月09日
摘要: 通过分析以集装箱改造的建筑设计为理念,并结合几个典型实例论述了以集装箱为建筑设计的元素,充分体现了低碳建筑的“节能”和“低碳”特性。在世界所倡导的低碳经济发展得道路上,在对建筑材料如何降低碳排放的探索过程中,用集装箱改造的建筑设计无疑是一种新的探索。
关键词: 二氧化碳排放;低碳建筑;可回收;集装箱房屋;集装箱建筑
目前,二氧化碳的过多排放已经导致全球气候逐年变暖,而全球气候的变暖对整个人类的生存和发展产生了严重威胁。但是人们对于碳排放量的关注却仅仅局限在运输和工业领域,而往往忽略了建筑。
实际上,城市里的碳排放,60%来源于建筑,而运输和工业领域只占到30%。由此可以看出,在世界所倡导的低碳经济发展道路上,建筑的“节能”和“低碳”注定成为绕不开的话题。据统计数据显示,中国每建成1m²的房屋,约释放0.8t碳。另外,在房地产的开发过程中建筑采暖、空调、通风、照明等方面的能源都参与其中,更多建筑拆卸后会产生很多不可回收材料,既增加了碳排放量又对环境造成破坏。所以,当今各国都大力提倡低碳建筑设计。
所谓低碳建筑是指:在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。另外材料的可回收再利用也是其重要的部分,可以减少对环境的二次污染。
低碳建筑通常采用可回收的建筑材料有:铝合金、钢材、木材、石灰石、玻璃等。钢材是建筑行业中用得最多的可回收材料之一,集装箱就是全部用钢材制造的。因此,在对建筑材料如何降低碳排放的探索过程中,用集装箱改造的建筑成为了欧美建筑界的新宠儿。集装箱以钢材为主要材料,具有易安装、易拆卸、可回收、坚固耐用等诸多特点。经过改造,可以充分体现作为建筑的生态价值,这正是走向低碳建筑变革中的一剂良好药方。
1 集装箱房屋
1.1 第1座可回收式集装箱酒店
2008年8月,英国经济型酒店公司Travelodge的第1座可回收的集装箱旅店在Uxbridge开放,见图1。
图1 Travelodge可回收的集装箱旅店
此集装箱酒店的建造只靠螺栓铆接在一起,拼接完成之后,安装窗户,再进行内部装修。
通常,建造一座传统的100个床位的旅店需要约5200万元人民币。利用集装箱减少了10%的成本,约4700万元。而采用模块节省了25%的施工时间,这意味着一座100个床位的旅店能在30周建造完成。
这种设计上的创新是对节日和大型体育比赛期间临时住宿的一次革命,因为其搭建和拆解非常简单快速,同时又节约了成本。
1.2 移动式集装箱博物馆
另一个更早一点的设计版本就是:2005年由日本建筑师“坂茂”设计的“游牧博物馆”(NomadicMuseum)艺术展区,见图2。展示着加拿大摄影家格利高里·考伯特(GregoryColbert)的作品——《灰烬与白雪》(AshesandSnow),是描写人与动物亲密关系的大幅摄影作品展。
图2 “游牧博物馆”
此设计全部使用可再生资源建造,有可回收的纸管和木片,以及地面材料碎石沙砾作为设计材料。另外最大的特点就是用集装箱作为主要建造材料,总共用了152个集装箱堆成棋盘形。
如此看来,国外建筑师已经开始大胆地尝试以集装箱作为建筑材料使用。那么集装箱除了其材料本身有可回收再利用的特性之外,还有其他什么优点能够赢得建筑师们如此的青睐?
2 集装箱房屋作为低碳建筑的特点
一般集装箱的使命作转运货物之用。按制造材料分,有木集装箱、钢集装箱、铝合金集装箱、玻璃钢集装箱等;按结构分,有折叠式集装箱、固定式集装箱等;按总重分,有30t集装箱、20t集装箱、10t集装箱、5t集装箱、2.5t集装箱等,见表1。
表1 常用的4种集装箱尺寸
类型 | 大小 | 内长/m | 内宽/m | 内高/m | 门高/m | 门宽/m |
普通箱 | 20GP | 5.93 | 2.34 | 2.4 | 2.34 | 2.31 |
普通箱 | 40GP | 12 | 2.35 | 2.36 | 2.28 | 2.26 |
普通高 | 40HC | 12 | 2.34 | 2.68 | 2.34 | 2.58 |
普通箱 | 45GP | 13.58 | 2.34 | 2.68 | 2.34 | 2.58 |
2.1 改造后的集装箱房屋的优点
1) 稳定牢固,全部由钢质组成,防水防火防腐,并具有很强的抗震、抗变形能力。
2) 密封性能好,严格的制造工艺使这种活动房具有很好的水密性。
3) 低碳环保,材料可回收再利用,不产生建筑垃圾,不污染环境。
4) 低成本,施工周期短,可大量减少建筑物的结构及基础的工程量。
5) 建造快速,施工周期短,安装便捷。
6) 组合方式灵活,可以衍生出许多组合空间。
7) 拆装方便,房屋为整体结构,内有框架,墙体为钢板,可用木板饰面,可整体迁移。
通常集装箱在服役期10~15年,退役后经改造可继续使用15~20年。安装极为简便,就像搭积木一样,通过钢构件将每个集装箱牢固地连接在一起。与传统建造砖混结构房屋的方式相比,可减少施工用水量、混凝土损耗约60%,减少施工垃圾和装修垃圾约70%,施工周期缩短40%以上,节能约50%,减少城市噪音污染和粉尘污染,整体生产效率提高约2~3倍。
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