集装箱建筑适应性设计与建造研究(6)

2013年6月21日

第 2 章国内外集装箱建筑发展现状及存在问题

2.1 集装箱建筑发展历程

集装箱建筑并不是一个很有历史的建筑形式，直到近二十年，集装箱建筑这种崭新建筑类型才逐渐出现在人们的视野之中。1956年美国“理想X号”货船的驶出标志着集装箱这种工业产品正式用于海运业。1970年国际标准化组织(ISO)确定了全球统一的集装箱的统一标准，为后来的集装箱建筑发展提供大量相同尺寸的基本模块，实现了集装箱建筑的全球标准化设计和施工。随着20世纪七、八十年代，国际集装箱贸易的迅速发展，到20世纪90年代开始已经有大量的集装箱完成了10-15年的使用期限。也就是在这个时候集装箱这种工业产品开始广泛引起西方设计界和建筑界的关注。1990年荷兰艺术家 Luc Deleu 在荷兰霍恩架设起了简洁的集装箱拱桥（图 2.1），集装箱的美感吸引了更多设计师的关注。

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图 2.1 荷兰霍恩集装箱拱桥

集装箱进入建筑设计领域到今天为止仅仅有二十至三十年的发展历史，较大规模应用于建筑建造也只有十年的时间。从二十世纪九十年到二十世纪末，陆续有西方艺术家进行集装箱构造物和建筑物的设计尝试，大多进行小型集装箱建筑物的改造实验，偏重艺术性与尝试性。进入2000年，集装箱这种建筑形式用于建筑设计进入蓬勃的发展期，并形成独特的建筑风格和建造方式。从这个阶段开始集装箱逐步被用于住宅、商店、艺术馆等等各种建筑功能用途，并且集装箱作为一种造型工具和结构工具，逐渐展现出独特的魅力和发展潜力。集装箱建筑规模不断增大，建筑高度不断增高，结构利用也更加大胆，箱体在建筑设计上的各种性能也被不断发掘出来。直至今日，集装箱建筑依然是一项新兴的建筑形式，在西方国家依然被看作是充满活力而有朝气、需要不断探索的新型建筑类型，它的设计和建造可能性还远未穷尽。

2.2 国外集装箱建筑发展及理论研究现状

2.2.1 国外集装箱建筑发展现状

国外集装箱建筑发展经过20年的发展，在西方国家已经形成集装箱建筑的专业设计市场、拥有集装箱建筑技术专利的建造企业、以及成熟而完备的市场。

2.2.1.1 集装箱建筑设计市场

国外尤其是西方发达国家，针对集装箱改造建筑进行设计已经成为一种规模化的设计市场。这其中包括了众多的设计事务所以及个人建筑师。

首先，国外已经产生专业化的集装箱建筑事务所，美国 LOT-EK 集装箱建筑设计事务所是其中的典型代表。该事务专注于利用集装箱这种工业成品进行建筑设计创作，通过对集装箱可移动建筑，低成本集装箱住宅等集装箱建筑类型的研究，先后完成了 Guzman house、Puma City、container city 2008（获得2008年美国国家设计奖）、韩国 APAP 集装箱艺术学校（获得2011美国建筑学学会奖）等一系列集装箱建筑项目，已经逐渐成为集装箱建筑设计市场最出名的设计事务所。

其次，国外拥有众多热爱集装箱建筑设计的艺术家。艺术家 Adam Kalkin 利用的集装箱设计了众多集装箱建筑，项目规模涵盖数百到数千平方米，不少项目在建筑和工业设计领域得到了极高的荣誉。日本建筑师板茂对集装箱这种结构工具在建筑设计上的应用做过深入的研究。2005年他设计的纽约游牧博物馆，是世界最大的移动博物馆，共使用了148个集装箱。由于集装箱建筑组合、拆卸高度的灵活性，游牧博物馆分别在纽约、洛杉矶及东京展出。福岛大地震过后，板茂设计了女川集装箱集合住宅，由9座2-3层高的集装箱房屋构成。通过箱体的模块化组合、立面的模数化设计，塑造了有秩序而活泼的建筑形象。

2.2.1.2 拥有集装箱建筑技术专利的建造企业

Verbus systems 是英国一家拥有集装箱建造专利系统的专业建造企业，包含集装箱改造箱体的制造与出售、集装箱建筑的设计、以及现场组装服务等。相较之其他模块化建造方式建造出的建筑物相比，这种建造技术有着更坚固，更灵活的操作性，和效费比高的特点。Verbus systems 用于建造的集装箱结构强度、耐久性以及专用箱体锁定机构均经过有关机构充分的测试，可以保证多种结合方式形成的建筑物安全性得到保证，并可以适应规划的变动、根据业主的需求进行调整。Verbus systems 可以安全建造出垂直叠加达16层的集装箱建筑，并有能力建造27层的垂直叠加集装箱建筑。

SG Blocks 是“Safe Green Building Blocks”的简写，意思为安全绿色的模块建筑系统。SG blocks 不仅是公司名称，同时也是一种结构工程方法，使用钢制集装箱作为主要结构，为工业、居住、商业建筑提供更安全、环保、快捷、经济地替代传统的施工方法。SG blocks 非常适合于小型规模的学校、诊所、办公室、宿舍、以及出租公寓或军营使用。现在已经完成北卡罗莱纳州美国陆军工程兵部队营房，项目面积为4300平方米，建设时间为75天，比常规施工周期缩短40%。

2.2.1.3 成熟的集装箱建筑市场

首先，集装箱建筑市场细分明显，具有不同档次和造价的集装箱建筑可供选择。在拥挤的城市中土地和劳动力成本昂贵，可以选择可快速建造、带有考究室内装饰的集装箱组合式建筑；在郊区或者农村拥有广袤的土地，应对畜牧业和采矿业可移动需求的集装箱建筑，可以选用廉价的小型组合式集装箱建筑；在有特殊需求的条件下，如野战医院、救灾中心、移动式中继站、野外办公等，可以选用经过定制改装的单箱体集装箱建筑。在客户挑选各种不同需求的集装箱建筑时，都可以找到相应的专业设计师、建造企业、甚至专业集装箱建筑品牌。

其次，集装箱建筑有着广泛的群众基础。集装箱建筑在某种程度上意味着独一无二的个性设计，可以根据喜好进行自由的组装。这正符合西方人对于个性独立的心理需要，并且使用集装箱也能满足经济实惠的实际需求。在美国有相当多的集装箱建筑爱好者，他们自发聚集起来，组织集装箱建筑DIY网站，对集装箱建筑的建设新手进行热心的指导，使得建造集装箱建筑逐渐成为一种流行时尚。不仅如此，众多低收入家庭也会选择价格低廉且具有良好性能的集装箱建筑作为自己的私人住宅。美国各大集装箱建筑制造商每年都会针对市场需求推出一批新型集装箱建筑，并且常常供不应求，这从侧面印证了集装箱建筑在国外市场的发展潜力。

第三，集装箱改造建筑满足了不断提高的节能环保要求。美国政府颁布的新建筑物结构节能法规对建筑物建造和运营过程中的能效进行了标准控制，建筑物在全生命周期内的二氧化碳排放量受到严格控制。而集装箱改造建筑较之常见的混凝土结构建筑的碳排放量和能源消耗量更少，并且有效的减少了金属废弃物的数量，提高了工业制成品的回收使用率。因此集装箱改造建筑在满足不断严格的环保节能政府法规要求上具有先天优势，促进了集装箱建筑市场的发展。

Travelodge 集团是一家以提供经济型酒店服务为主营业务的英国连锁企业，旗下拥有170余家分支酒店。2008年 Travelodge 集团建成了第一座采用集装箱和附加钢结构为结构体的可回收再利用酒店。

Travelodge 集团的集装箱酒店主要由 Verbus systems 设计、承建。在建造时集装箱箱体按设计堆放整齐，用螺栓连接箱体和框架，然后装上门窗，对其外立面加以装饰和布置，室内用石膏板作为墙面饰材，房内卫浴、电器、空调等设施齐备，不论外观还是内饰与其他酒店并没有差别。由于该酒店的建造材料为装配式的金属材料，用于建造客房的集装箱、钢材一旦拆卸可以循环利用，符合环保可持续发展的设计理念。

根据 Travelodge 集团统计，每100间酒店客房如果使用普通钢筋混凝土结构需耗资约5万英镑，而采用集装箱建筑的建造形式耗资大约只需4.5万英镑，成本节约高达10%；同时建设时间可以从原先的40周缩短为30周，建设周期缩短25%。在施工过程中内部空间的预制性大大降低了二次装修带来的浪费，同时也较之传统施工方式减少了噪音与灰尘污染。迄今为止建成并运营的集装箱酒店项目包括 Travelodge 集团的伦敦希思罗机场店、Uxbridge 店（图 2.2）、Warminster 店等等。Travelodge 酒店集团计划未来一半的酒店都按照集装箱建筑的建造模式进行设计建造。

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图 2.2 英国 Travelodge 集团 uxbridge 酒店施工及完成照片