集装箱建筑适应性设计与建造研究(9)

2013年6月22日

2.3.3 国内集装箱建筑发展和理论研究中存在的问题

2.3.3.1 国内集装箱建筑发展中存在的问题

国内集装箱建筑发展过程中可以明显的发现存在以下三个问题：设计水平较落后；集装箱建筑的发展方向单一；缺乏相应的规范和监管。

1. 设计水平较落后

集装箱建筑这种新型建筑类型出现的时间并不长，西方发达国家集装箱建筑的设计和建造水平已经达到了相当成熟的阶段，并大量应用于各种功能类型的建筑实践中。与西方国家相比，虽然我国大型集装箱企业的箱体单元构件的建造水平已经达到国际标准，并且广泛出口到美国、荷兰、英国等西方国家，但是十分缺乏自主设计能力。这种简单的依图加工对国内的集装箱建筑整体发展水平的提高帮助十分有限，造成了实践水平依然落后于西方发达国家的现状。究其根本是由于我国在集装箱建筑的设计范畴内缺乏探索和实践，因此造成了现今集装箱建筑产业发展上的差距。

不但缺乏高水平的产品造型设计、同时也缺乏对集装箱建筑适应性组合的探索与实践，对这种建筑类型缺乏建筑学眼光的研究。在集装箱用于建筑领域的可能性上缺乏考量，尤其是对于集装箱可以用于建筑的何种使用功能、何种项目究竟需要对箱体进行何种程度的改造、如何将箱体和其他构造配合以产生更为优美的建筑效果等等这些问题没有进行深入探讨。

更重要的是在产业链条上存在缺失，社会上缺乏专门研究集装箱建筑的设计师和设计团队，很难做出脱离现有建造方式束缚的设计方案。作为集装箱这种新型建筑类型更需要不拘一格的想象和创意才能发挥它的设计潜力。国内现有的集装箱建筑设计人员主要是由集装箱建筑建造企业自己雇佣，对设计的理解仅仅涉及具体的构造设计或者小型箱体单元建筑的设计，因此更多的情况下是将设计过程转交给客户，依据客户指定的样式进行加工定制。同时，由于设计人员大多来自集装箱生产行业，对较大型建筑的法规、规范的理解不够透彻，因此在指导较大型集装箱建筑的设计和施工时，有可能会对某些法规和标准产生理解偏差。这种状况客观上也阻碍了集装箱建筑的发展。

2. 国内集装箱建筑的发展方向比较单一

我国大型集装箱建筑企业现在还处于向国外大量出口集装箱建筑单元箱体的阶段，没有形成广为熟知的集装箱建筑品牌。数量众多的小型集装箱改造企业的建造水平依然较为落后，对箱体的改造处于初级阶段。箱体保温隔热设置依然不够完善，改造箱体内部的热环境舒适度较差。国内众多的集装箱厂商还局限在改善箱体基本性能的初始阶段，满足于建造单箱体或者少量箱体简单搭接的小型集装箱改造房屋，对于大型永久性集装箱建筑、高品质的集装箱建筑的设计和建造缺乏深入研究。同时市场对于集装箱建筑的认知还局限在廉价建筑、临时性建筑上，对于集装箱建筑可适用范围的理解还仅仅停留于工地板房的替代品、可移动的各种住宅等等简易建筑上，对于集装箱建筑的品质、性能还存在疑虑。

因此需要集装箱设计和建造企业扩大对集装箱适应性的研究，扩展对集装箱在建筑领域的发展方向。逐步把对集装箱建筑研究方向向永久性建筑拓展；由建筑工地和野外作业领域向商务、商业、旅游等领域延伸；由廉价住宅向高端个性化住房市场发展；由低舒适性的应急房屋向具有低碳可持续发展水平的高品质建筑扩展；由简单搭接的简易建筑向具有复杂组合方式的大型建筑发展；发挥集装箱本身结构特性，使得集装箱建筑成为具有更高抗震标准、更高坚固程度，更广适应性的建筑类型。并通过设计的模块化、建造的标准化，提高集装箱建筑的工业化程度，促进集装箱建筑产业化的发展。

3. 缺乏足够的规范和标准进行指导

集装箱建筑如同其他类型建筑一样，需要受到相关国家标准和建筑法规的指导和规范。但针对集装箱建筑这种建筑形式和结构类型的行业标准却没有出台，现有的各集装箱企业设计和生产标准要求主要来源于国外客户。虽然国外客户给到的设计标准和建造要求对箱体建造企业提升产品质量有帮助，但和国内实际应用中的客观条件存在不少差异，例如节能要求、结构安全条件、工程配套标准等方面，因此一味沿用国外标准对国内的集装箱建筑发展帮助有限。

现有的建筑法规和规范仅适用于常见建筑，而利用集装箱构成的装配式建筑的结构安全标准、集装箱建筑的防火安全规范等等针对性的规范、标准迟迟没有出现。相关的设计人员沿用传统建造形式的规范和标准，影响了集装箱建筑的发展。因此，在政策上为集装箱建筑提供宽松的发展环境、在规范上逐渐完善对集装箱组合建筑的设计建造指导，是提高集装箱建筑产业发展的关键因素之一。

2.3.3.2 理论研究存在问题

1. 欠缺涉及具体设计方法的系统理论研究

国内对集装箱建筑的相关研究从2008年起才大规模展开，并且始于集装箱生产与改造企业。相关研究主要集中在：箱体生产企业对集装箱建筑建造优势的宣传；和建筑学界相关的媒体对国外集装箱建造设计案例的简单介绍；学术研究机构对集装箱建筑可能产生的低碳环保效益的概括性描述，以及相关的产业发展的展望。而这些仅仅是较为粗浅的介绍性信息，而对这种建筑类型的具体设计方法和改造过程中的针对性措施缺乏深入分析。

对于集装箱建筑这种建筑形式的中文公开出版物除了《香港集装箱建筑》之外尚没有其他理论书籍出版。有关于集装箱建筑的介绍除了在学术期刊中有零星登载之外，迟迟没有更深入的研究，国内对于集装箱建筑的认识依然停留在概念层面。集装箱建筑究竟应该如何进行改造设计、集装箱室内的热环境性能如何保障，从废旧箱体到如何建造、设计建造流程应该怎样进行等等学术问题，在国内很少进行过相关系统地讨论。

2. 涉及结构构造做法的理论研究与实际设计建造脱节

国内对于集装建筑箱改造过程中的结构和构造的研究已经取得一定的进展，并使用有限元等方式对结构受力、箱体安全性进行分析，以及对保温隔热设计等方面进行了一些概念性探讨。但是这些研究仅仅局限于理论概念层面，缺乏实际建造过程的参与，对于建造过程中遇到的实际情况缺乏分析和说明。例如保温隔热设计仅仅概述性的介绍了保温材料的选择范围，而没有分析不同保温材料热阻值的不同对厚度的需求究竟是多少，在实际建设中箱体内部空间的占用情况如何。现有的理论研究对集装箱实际建设过程的指导意义有限。

国内现有的集装箱组合建筑结构和构造设计理论研究还不充分，有相当多的领域尚未涉及。现有的这些研究仅仅局限于单箱体的或者少量箱体的改造设计上，对于集装箱建筑发展中遇到的多箱体组合设计、多箱体垂直叠加结构和构造做法、箱体连接可靠性设计等设计和建造中经常遇到的问题却很少进行研究。

完善国内集装箱建筑的相关理论可以对设计和建造实践进行指导，而通过国内的集装箱建筑实践，又反过来可以为理论研究提供素材和依据，推动集装箱建筑理论的探讨和完善。当国内的理论研究与实践过程进入这种积极的循环过程，便可以在某种程度上加速我国集装箱建筑的发展进程。

2.4 本章小结

本章介绍了国内外集装箱建筑发展情况及理论研究现状，并分析了国内外集装箱建筑实践和理论研究中所存在的问题。国内集装箱建筑的设计水平还与国外存在着非常大的差距，这也在客观上成为阻碍国内集装箱建筑产业发展的最主要因素。

在理论研究中，国外对这种新型建筑类型的相关研究成果较之国内更加丰富，但是依然处于探索阶段，国内对于集装箱建筑尤其是具体的集装箱建筑室内空间布局以及适应性组合设计和建造，尚缺乏相关的理论研究。因此本文系统地分析国外集装箱设计和建造过程中的经验，总结国外集装箱建筑理论研究成果并将其系统化，转化为可供我国集装箱建筑发展借鉴的理论依据。

第 3 章集装箱建筑功能适应性研究

3.1 集装箱建筑的特征与特性

3.1.1 集装箱建筑特征

3.1.1.1 标准化

首先，集装箱建筑单元在尺寸上是标准化的。由于集装箱需要进行海陆联运，其外部尺寸受到严格限制。从客观上来说，集装箱建筑的使用和设计受到现有集装箱箱体尺寸的限制，除了少数特殊定制集装箱，绝大多数集装箱外部尺寸有着统一的尺寸限定。目前国际上使用数量最多的集装箱主要为三种：20英尺集装箱；40英尺集装箱；40英尺高柜集装箱（表 3.1）。

表 3.1 常用集装箱内外尺寸

	长（米）		宽（米）		高（米）		底面积（平方米）
	外部	内部	外部	内部	外部	内部	外部	内部
20英尺集装箱	6.06	5.90	2.44	2.34	2.59	2.38	14.77	13.81
40英尺集装箱	12.19	11.95	2.44	2.34	2.59	2.38	29.72	27.96
40英尺高柜集装箱	12.19	11.95	2.44	2.34	2.90	2.72	29.72	27.96

由于内部尺寸的标准化，对集装箱内部装修设计、部品的生产安装、家具的尺寸选配都起到了很大的方便；由于外部尺寸标准化的，不仅仅为运输提供了方便，也使得集装箱体可以非常方便的进行模块化组合，集装箱单元箱体即为集装箱建筑的标准模数，各种附属结构可以以此进行尺寸上的协调配合，这为集装箱建筑的工业化发展提供了先天条件。