集装箱建筑适应性设计与建造研究(46)

2013年7月1日

第 6 章集装箱建筑建造的基本流程及改造措施

6.1 集装箱建筑建造的基本流程

建造集装箱建筑虽然复杂，与常规结构建造过程迥异，但却有着共通的设计和建造流程，一般需要如下几个基本流程和步骤（图 6.1）。

第一步，研究所需建筑的空间使用情况，与集装箱箱体预估改造完毕的模块化内部空间进行对比，确定建筑设计方案和相应的结构布置方案。

第二步，需要在购买过程中，对集装箱的大小、型号、类型、售价进行前期研究，确定购买的集装箱种类并购买到位。

第三步，对购买的旧集装箱箱体进行修复，打磨掉多余或者已经锈损的部分，对箱体喷涂防锈漆并对外部向阳处喷涂保温隔热涂料。

第四步，按照前期建筑设计方案中改造的需要进行破拆金属结构，切割出门窗洞口。

第五步，依据前期结构设计方案，在需要进行结构补强的地方焊接附加钢结构。

第六步，在切割出的洞口部分采用焊接的方法安装门框窗框，以及焊接箱体内部龙骨。

第七步，安装保温材料。

第八步，预埋安装电线，给排水管材。

第九步，安装整体浴室，厨房和卧室的固定家具。

第十步，安装墙板和吊顶板等饰面板材。

第十一步，选用合适的地面材质，铺贴安装地面材料。

第十二步，对细节进行整理，比如安装灯具，安放活动家具等。

在集装箱建筑设计和建造的基本流程中，一至二步骤是进行相应的模块化空间设计并选取合适的箱体材料，由于相同的空间可以由单独的40英尺箱体或者两个20英尺箱体构成，而对箱体的选择结构布置完全不同，因此这个过程是必须经历的前期设计。三至六过程为箱体处理阶段，由于箱体为金属材料需要使用焊接设备，同时考虑到保温材料的易燃性，此过程须排列在保温材料之前。七至八步骤为建筑性能改造阶段，管线尽量考虑埋设在保温材料中间，以节约室内净空。十至十二阶段为装修装饰阶段，整体浴室、厨房等设备首先进入室内与管线连接，随后将地面和墙面、天花的剩余饰面材料铺贴至固定设备边缘，最后安装安排其他如灯具、开关和家具等其他设备。

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图 6.1 集装箱设计建造基本流程

6.2 集装箱建筑的改造措施研究

6.2.1 集装箱保温改造措施

由于集装箱箱体为金属结构，导热系数很大。因此为了获得良好的室内热环境，需要对集装箱进行保温改造。集装箱的保温改造一般有三种情况：箱体内部进行保温处理、箱体外部保温处理、以及直接选用带有保温构造的冷藏集装箱。由于冷藏集装箱很难进行破拆改造，同时价格不经济，箱体来源较少，不适合作为集装箱建筑的改造使用，因此本文主要研究前两种集装箱建筑箱体保温处理方式。

6.2.1.1 箱体内部进行保温隔热处理

当采用内部保温处理时，箱体的改造工作可以在工厂内完成，箱体外部为坚固的金属结构，各种吊装孔依然保留，能够方便的进行吊装、转运而不会破坏脆弱的保温层。这类集装箱建筑一般为需要暴露集装箱箱体金属结构特征的组合式建筑，以及需要频繁拆装转运的单箱体、少量箱体的集装箱建筑。

在进行保温隔热的具体处理过程中，主要有以下几项注意点。

1. 在同等情况下选用厚度较薄的保温材料

由于箱体内部空间有限，因此在集装箱建筑保温设施改造中，需要依据项目建设当地的气候条件，通过节能保温计算在达到保温性能的前提下尽量选用厚度较薄的保温材料及构造措施，以充分节约室内空间。例如使用聚氨酯泡沫保温材料，填充集装箱箱体波纹金属板断面的凹口内，充分利用空间；并同时选用高热阻值，如气凝胶保温板、真空绝热板（vip）等新型保温材料，可以显著减少保温材料对室内空间的占用。

2. 选用满足安全环保等需求的保温材料

由于集装箱箱体本身带有的钢材特性，防火性能较差、隔音不佳等物理特性。在选用保温材料时，应该考虑满足多样化性能需求的保温材料，如具有较好耐火性能、隔音性能的保温材料，同时选用憎水性材料，以防止保温材料吸水导致箱体腐蚀。

3. 不同部位选择相应的保温构造措施

在集装箱箱体的墙面、顶棚、以及地板处，保温构造选用不同的构造连接措施。

集装箱建筑在墙体的保温构造处理中，通常采用木龙骨的固定方式。首先在集装箱室内波纹型钢板的凹入部分塞入木龙骨，然后用金属挡板靠紧木质龙骨，并将挡板焊接在箱体上卡紧固定木龙骨。随后依据保温材料的特性及厚度，将保温板及外部饰面板固定在竖向龙骨上，最后封上饰面板材。采用木龙骨的方式能最大限度减少热桥的发生。

此外还可以使用钢制龙骨作为保温材料及外饰面材料的固定方式。在图 6.2 中所示，Z形钢龙骨每隔610毫米设置一道，焊接在集装箱箱体钢结构上。钢箱体和饰面材料之间填充40毫米厚的岩棉。饰面板材近保温材料一侧使用9毫米厚的胶合板，近室内一侧为两层12.5毫米厚的防火板。整个保温材料和饰面板总厚度为75毫米。