改造废旧二手集装箱房屋的构造安全研究(2)

2013年4月22日

第 1 章绪论

1.1 课题背景

1.1.1 集装箱介绍

集装箱的基本规格和结构形式如表 1-1 和图 1-1 中所示。

表 1-1 集装箱的基本规格

集装箱类型	外形尺寸(mm)	内部尺寸(mm)	内部容积(m³)	自重(kg)	装载(kg)
20ft	长：6058	长：5898	33.1	2200	21800
	宽：2438	宽：2350
	高：2591	高：2390
40ft	长：12192	长：12032	67.6	3800	26680
	宽：2438	宽：2350
	高：2591	高：2390

集装箱结构图

a)集装箱外部结构示意图 b)集装箱钢框架示意图

图 1-1 集装箱结构图

1.1.2 集装箱的发展

随着国际贸易量的增加，目前全球流转的集装箱逾2400万TEU。如深圳市港口见图 1-2，到目前为止，已经累计投入港口建设资金超过300亿元，形成了蛇口、赤湾、妈湾、盐田、东角头、福永、沙鱼涌、下洞、内河九个港区。截止2005年底，共建成码头岸线24455.3米，拥有500吨级以上泊位143个，其中万吨级以上泊位57个，经营性泊位92个，其中万吨级以上经营性泊位49个；集装箱专用泊位23个；货主码头泊位10个，其中万吨级以上泊位3个；客运轮渡泊位18个；非生产性泊位23个。形成年综合设计吞吐能力10692.4万吨，其中集装箱设计吞吐能力912万标准箱（含非专业集装箱码头能力）。2005年三大专业集装箱码头吞吐量分别为：盐田国际集装箱码头735.5万标准箱(如图1-2b)，同比增长17.5%；蛇口集装箱码头243.6万标准箱，同比增长14.2%；赤湾集装箱码头314万标准箱，同比增长17.4%。

a) 深圳港口的集装箱堆场 b) 盐田港口的集装箱堆场

图 1-2 港口集装箱集装箱堆场

而与深圳毗邻的香港更是全球重要的港口，仅在2007年就已处理了2400万个标准集装箱。

1.1.3 废旧二手集装箱的现状

根据国际海运规定，集装箱使用10年后强制退役。所以每年从运输业淘汰的集装箱就超过了100万TEU，但是随即会有大批新的集装箱填补上来，因此这些退役的集装箱只有少量能够作为二手集装箱转卖，经过检验合格后继续用于运输。大多数还是闲置在码头，待码头上的集装箱堆积过多时，就要被处理掉。一般的处理方式就是回炉炼钢，但是这样会产生大量的二氧化碳，造成严重的环境污染。

1.1.4 废旧二手集装箱房屋的意义和应用

其实集装箱制造业就是个高能耗，高污染的产业，集装箱给国际间的贸易往来带来的方便和巨大的利润使得它一直被大量的生产着。不过退役的集装箱并不代表不能使用，大多数还是可以继续使用5-10年，只是为了保证运输绝对的安全性而强制退役。而且，所以通常用来改造的废旧二手集装箱其实表面上基本不会有什么损伤和破坏，可能会有局部油漆脱落造成的锈蚀积累。可见废旧二手集装箱具有可循环利用的价值和必要性。

将退役的废旧二手集装箱改造成房屋是本世纪初以来一直倍受亲睐的循环利用废旧二手集装箱的方法。在国内，废旧二手集装箱房屋常用来作为活动板房的替代品，频频出现在建筑工地、野外、灾区等地方。2009年8月22日，国内首条集装箱海鲜街在天津北塘，随后12月份珠海某高校由废旧二手集装箱改造的两层学生公寓开始动工修建。北京奥运会期间，很多临时场所都是由集装箱改造的，人们对这种建筑形式越来越熟悉。在国外，集装箱房屋要比国内发展的早，在本世纪初期就有很多集装箱建筑的杰作。例如，英国的都市空间规划组织将集装箱作为房屋的组件加以灵活应用，在2001年建成了一座伦敦码头区的新“城”——“集装箱城”(Container City)，它是世界建筑奇迹之一。再如2004年美国出现的 mobile dwelling unit, Quick House 以及2005年出现的 Push Button House，展示了将单个40ft集装箱模块进行扩展空间实现理想建筑功能的创新思维。2006年瑞士建成了迄今为止最高的集装箱建筑，它是 Freitag 邀请了Yves Netzhammer 事务所为他们设计的一个环保主题的旗舰店，店楼由17个回收来的破旧不堪的二手集装箱搭建而成。建筑外部环绕着集装箱设置楼梯，拾级而上可以到达顶部。店楼高26米，商店共有9层，底下4层是商店，4楼以上则是空置的货柜，顾客能登上顶层观望台，一览苏黎世西区的景致。其它经典的集装箱建筑还有英国的经济型集装箱酒店，西班牙的 Puma City, 斯洛文尼亚的 2+weekend 以及荷兰阿姆斯特丹的 Tempo housing 等等。

1.1.5 废旧二手集装箱房屋的特点

废旧二手集装箱房屋的特点如表 1-2 所示。

表 1-2 废旧二手集装箱房屋与商品房的比较表

成本低	集装箱房屋	每平方米就近900元
成本低	商品房	现在沿海城市均价都达到一万左右
可移动	集装箱房屋	集装箱具有很强的流动性，换地方可以不换房子
可移动	商品房	一旦买定了，要更换就很难
外观灵活多变	集装箱房屋	可以根据自己的喜好任意涂装
外观灵活多变	商品房	外观只能有开发商设计，自己不能更改
模块化	集装箱房屋	采用标准化的集装箱模块，螺栓连接，施工速度快，噪音小，可以重复利用，建筑垃圾少
模块化	商品房	施工工期长，噪音大，建筑材料和其他资源消耗多，成本高，达到使用期限就要摧毁，制造很多建筑垃圾

1.1.6 废旧二手集装箱房屋和一般活动房的对比

废旧二手集装箱房屋与一般活动板房相比也有本质的区别，如表 1-3 所示。

表 1-3 废旧二手集装箱房屋与一般活动房对比表

比较对象	废旧二手集装箱房屋	一般活动房
1	是在已有的集装箱结构上进行的改造，结构形式和尺寸是固定的，无需设计。	是可以设计的，尺寸是变化的
2	经过改造的集装箱保持集装箱原有的整体运输的运输形式	一般是拆装式的，构件单独运输
3	目前的应用范围较广，亮点体现在被广泛应用于民用建筑中，如公寓，酒店，住宅，商店等等。	还是限定在原有的应用场所中，工地，野外，灾区等等。
4	模块化的实现更灵活，空间和造型是根据对建筑模块（采用的集装箱）的改造程度和组合方式变化的	形式单一，根据使用人数增多进行重复搭建
5	要根据对建筑模块的改造程度选择保温材料和保温材料与结构的结合形式	常通过在金属框架上安装插槽，将维护板材固定在结构上