裝配式集裝箱建築的概念和應用實例

文章部分來源HUJI互集

 

集裝箱

原本隻是簡單的運輸工具

但當人們發現它還可以用來居住

便一發不可收拾

這個低調的新型建築不僅低碳環保

還散發著獨特的藝術氣息

隻要從它身邊經過

就會為它深深著迷~

 

本文共分為四個章節：

一、集裝箱簡介

二、集裝箱建築的常見問題

三、集裝箱建築的設計方法

四、集裝箱建築創意設計案例

 

01.

集裝箱簡介

集裝箱建築是一種嶄新建築類型，其發展曆史僅有20年，而近10年集裝箱建築才廣泛進入我們的視野。上世紀70年代英國建築師Nicholas Lacey曾提議過把集裝箱改造成可居住型建築的概念，但當時並沒有受到廣泛的關注，直到1987年11月美國建築師Phillip Clark從法律上提出了將鋼製船運集裝箱改造為建築的技術專利，並在1989年8月專利通過從此之後集裝箱建築漸漸地出現。

建築師用集裝箱建造房屋，由於早期的集裝箱建築技術簡陋難以通過國家認證建築規範，同時該類型的建築隻能屬於臨時性建築，期限短並超過期限後需進行拆除或遷移，因此大多數項目的功能隻能局限在辦公用途或展覽館。使用苛刻的條件並沒有阻止建築師對集裝箱建築的追求。
2006年，美國南加州建築師Peter DeMaria設計出美國首個兩層的集裝箱住宅，並且該建築結構通過了嚴格的國家認證建築規範。

美國首個集裝箱住宅

2011年全球首家大型臨時購物中心集裝箱公園BOXPARK也面世了

全球首家大型臨時購物中心集裝箱公園BOXPARK

集裝箱建築技術也開始成熟起來目前集裝箱建築大多用於住宅、商店、藝術館等等各種建築集裝箱作為一種新的造型工具和結構工具逐漸展現出獨特的魅力和發展潛力集裝箱建築規模不斷增大建築難度也不斷增高箱體在建築設計上性能也被不斷推陳出新今天我們深度了解一下集裝箱建築~
 

02.

集裝箱建築常見的問題

 

常見的集裝箱房屋規格尺寸、承重如何？
集裝箱標準尺寸可以使用的淨空間較為局促，室內高度偏低，橫向空間窄而長，因此，在改造的時候通常做箱體適應性組合設計，通過箱體的拚合可以塑造出更多種類的建築，而且創造出屬於集裝箱建築特有的藝術品質。

從居住建築到適用於大跨度的體育建築；從小型單箱體建築到數百個集裝箱組合的大型組合式建築，依據實際項目的需要，其規模也有著很大的不同。可以說集裝箱建築設計的發展標準在於集裝箱建築的組合方式和空間適應範圍上的擴展。

按照國際標準：20尺櫃，承重25T，40尺櫃，承重45T.

集裝箱拆分圖

有關集裝箱箱體厚度

海運箱的側板標準厚度是1.6mm，頂板是2.0mm. 也可以根據成本預算、實際需要進行定製2.0mm, 1.4mm, 1.2mm ,1.0mm, 0.8mm等。

 

集裝箱的特點什麼？

集裝箱建築材料有哪些？


 

1、鋁合金

用鋁合金材料建成的集裝箱房屋優點是重量輕便於建造，並且外表非常美觀。這種住人集裝箱房屋防腐蝕性高、彈性好，這使得它在加工方面操作變得異常的簡單，用鋁合金建成的集裝箱房屋加工費、修理費也是相對比較低廉。

2、玻璃鋼

用玻璃鋼材料建成的集裝箱房屋優點是強度大、剛性大、內容積大，這種集裝箱房屋還有隔熱、耐化學腐蝕性好的特點，並且用玻璃鋼製成的主任集裝箱房屋相對而言更容易打掃清潔，就連修理起來也是非常簡單便捷。

3、木

用木頭材料建成的集裝箱房屋機械強度大，抗機械損傷的能力強，可承受巨大碼的載荷。並且這種用木頭支撐的集裝箱房屋還可進行回收再利用，有效地節約成本。售後好的主任集裝箱房屋不生鏽，綠色環保。而在它成為廢品時，還可以進行綜合利用。便於建造為人們提供方便有效的空間。

4、不鏽鋼

用鋼材料建製的優點是結構牢、水密性好、焊接性高。而評價高的住人集裝箱房屋會用不鏽鋼進行集裝箱房屋的建造，這種不鏽鋼材料建成的集裝箱房屋表面美觀以及使用可能性多樣化，比普通的鋼材的耐化學性更突出，也更長久耐用，而且這種材料具有耐腐蝕性好、強度高的特點，因而使用這種不鏽鋼薄板能夠更好地達到抗火的目的。

集裝箱房屋的壽命有多少年？

集裝箱活動房屋使用年限少則2年，多則30年，關鍵看材質靠保養。集裝箱房屋的使用年限還和平時的維護有關係，如果發現集裝箱房屋的油漆脫落，應該盡快的修補，防止生鏽進一步腐蝕材料。這樣就能延長使用的年限。

集裝箱房屋的主要材料——瓦楞板，對於集裝箱房屋的使用年限有著決定性的作用。最外層瓦楞板，也就是鐵皮的厚度在0.7mm-1mm。四周立柱的厚度是1.2mm。上下底部的橫梁采用的3mm厚度的槽鋼。（海運集裝箱的鐵皮厚度是1.8mm）

地球每秒大約會發生40次閃電，面對300萬伏的閃電，集裝箱這種金屬房子是否安全？

關於封閉的金屬空間遇到雷雨，根據麥克·法拉第理論：金屬箱形建築是最安全的地方，電荷射向密閉的金屬容器，就會在周邊均勻流動，而不會穿過容器，與在飛機上相似。

集裝箱構築物對地面基礎有什麼要求呢

1. 現澆混凝土鋪面包括無筋混凝土和鋼筋混凝土兩種，屬剛性鋪面結構。它們強度高，水穩性，熱穩性均較好；表面光滑，耐磨性能好，抗油蝕耐高溫，在強大的荷載作用下不會出現波浪起伏的變形；使用壽命長，維修費用少。

2. 圈梁：地圈梁的作用主要是調節可能發生的不均勻沉降，加強基礎的整體性，也使地基反力更均勻點。地質條件好時是可以不設地圈梁，但從連接構造柱使圈梁構造柱形成一個完整的弱框架及兼做室內外防水等方面而言，還是設著比較好。3. 鋼構承台，易於施工，美觀大方。

集裝箱建築的官方審批手續複雜嗎？

1、臨時建築審批，地方規劃局審批，都能容易通過。期限為兩年，期滿後可以續批2年；

2、政府批文：集裝箱建築屬於綠色模塊化建築；使用性質如為創意園區、文旅等，都符合國家鼓勵性產業政策，屬於鼓勵性發展行業，如上海市政府批文：鼓勵集裝箱二次綠色模塊化應用，比如創意園區、商業街區、文旅民宿等；

3、自己紅線內，不擾民，無汙染，無需審批。以上選擇，應以地方性政策為準。

03.

集裝箱該怎麼設計
 

集裝箱的組合方式：

在建築中，通過幾個集裝箱，以不同角度，高度來產生一些架空，陽台，走廊等空間。平面的並聯、錯位、對角等營造空間。

△ 集裝箱的組合

集裝箱常用的集中豎向空間關係，長短不一，可以產生一些露天陽台；角度旋轉，可以產生一些不規則陽台與避雨空間，錯位關係，可以創造不同方向的陽台。

 

長短不一，可以產生一些露天陽台▼

 

角度旋轉，可以產生一些不規則陽台與避雨空間▼

 

錯位關係，可以創造不同方向的陽台▼

 

錯位，高度變化同時發生，盒子組合可能會產生三角空間▼

 

平面拚接是能夠決定集裝箱建築是否具有魅力的一大原因，空間好不好用，距離感把握的好不好都來源於此。

 

 

 

考慮防盜等安全要素，也可以將集裝箱本身的長邊作為良好的保鏢。卸下上層的結構構件，將下層構件轉換成可以轉動的，從而歇業時恢複集裝箱原樣，白天將其打開落地，露出室內場景，同時外部的集裝箱板還可以落地形成一個入口小廣場小空間，供人們在露天休息，喝茶都可以。

 

結構設計：

結構太重要了！再有創意，設計手法在純粹，隻要結構一加，分分鍾教你什麼叫毀了一個方案。下面列舉幾種形式的加柱方式。

當然，也可以使用斜撐的結構。室內設計的時候還要考慮如何裝飾鋼筋混凝土柱，鋼柱等結構構件，讓它們與室內融為一體。一些附加的構件、牆體去和集裝箱組合成一體是一種重要的方式，它會讓你的集裝箱建築顯得不那麼太工業味道。

防水處理：

1. 防水卷材施工，清理幹淨基層後，在卷材反面和基層刷粘結膠，按彈好的基準線由遠而近的粘貼、輥壓，最後做接縫收頭檢查處理。完工後，應做蓄水實驗。

2. 塗料防水，以“一布兩塗”為例：清理幹淨基層後，滿刷一遍塗料，幹燥成膜後，鋪設一層玻纖布胎體增強材料，並在已展平的表面上滿刷一層塗料固定，幹燥後進行下一遍屋頂防水施工。

3. 鋪設剛性防水層，應在第一道柔性防水層完成後的兩天左右進行施工，主要以高級脂肪酸類砂漿防水劑、水泥、砂子、細石骨料、纖維為基本材料，防水層厚度應為20-30毫米。

4. 玻璃、鋁板、彩鋼板等覆蓋頂部，防水同時具有通風隔熱效果。頂部加裝鋼結構龍骨，覆蓋鋁板、玻璃、彩鋼板等防水層，塗膠處理。以上，根據客戶使用要求、預算成本選擇使用。

集裝箱建築隔熱、隔音：

根據項目地的環境氣候不同，對保溫所采用的隔熱材料也會有一定的差異。集裝箱內部噴塗聚氨酯泡沫，加裝50-100mm的玻璃岩棉板，以用來防潮防腐，隔熱隔音。南方室內加裝空調、北方則加裝地暖等；外層覆裝飾材料，比如歐鬆板、石膏板、水泥纖維板、高分子裝配板等。

集裝箱內部/外部牆面/外部頂部處理：

集裝箱內部：為滿足牆面和天花板的防火、隔熱等性能的極限不小於45min的要求，室內采用厚度不小於50mm的玻璃岩棉夾心板進行裝飾。牆/天花板一般會應用歐鬆板、石膏板、水泥纖維板、高分子裝配板、鋁合金雕花板、防腐木等進行裝飾；集裝箱外部：牆面一般使用裸露塗鴉，玻璃、鋁板、防腐木、水泥纖維板等幕牆，集裝箱頂部使用卷材防水，外加鋁板、彩鋼板、防腐木露台等頂部處理。

集裝箱房屋安裝時注意事項：

1. 注意排水給水：集裝箱為整體的鐵藝結構，排水給水的基礎工作做好了，後期才能避免受潮，一般來說，集裝箱房屋安裝的地面地勢應比周圍地勢高，在箱體的周圍還應該開挖排水溝，在夏天雨季時，集裝箱的頂部，應該加蓋一層“人”字型的雨棚以便雨水排出，集裝箱的給水問題主要有2個解決方法，一是接市政給水係統，二是增加水箱。這兩個方法可以配合使用。

2. 注意保溫隔熱：集裝箱房屋最常見的是在工地為工人提供住所，集裝箱本身不具備保溫隔熱功能，冬冷夏熱，在夏天，戶外溫度38°，集裝箱內溫度往往高達42°。所以保溫隔熱層就非常重要，在集裝箱房固定後，還需要加建一層隔音棉及隔熱棉，安裝空調設施。

3. 注意避雷：如果是在高山荒野安裝集裝箱房屋，鐵質的集裝箱房到雷雨天容易成為雷電的目標，所以，避雷針的安裝就不容疏忽了，除了避雷措施，如果集裝箱房有樓梯、陽台等結構，還應該加焊圍欄。

04.

集裝箱的創意應用案例

花蓮星巴克咖啡店

星巴克在花蓮開了亞洲首家集裝箱咖啡館，並邀請日本著名建築師隈研吾操刀設計，延續隈研吾一直以來的“負建築”設計理念，打破傳統建築的死板，將集裝箱交錯堆疊，遠看仿佛積木塔一般充滿趣味。集裝箱後面的裝飾牆，則用阿美族原住民常用的鮮明色彩不規則拚接，讓純白色的集裝箱看起來不會單調，帶著原住民的熱情和活潑。

 

Quadrum Hotel

Quadrum Hotel位於格魯吉亞北部滑雪勝地古多裏，，因為不想建成後的酒店破壞自然風光，設計師便全部使用集裝箱搭建，並采用了金字塔形狀的造型。看上去就像是當地的梯田一樣，順著山脈層疊在一起，站在陽台上便可看到高加索山脈的全景。

荒野中的約書亞樹形住宅

這座住宅把集裝箱建築領向了一個新的高度。房屋的整體以“星爆”的形態呈現，每一個方向的設置最大化了視野的同時也提供了充足的自然光線，而根據不同的區域和用途，空間私密性得到了很好的設計。
 

桂河X2度假村

桂河X2度假村坐落在泰國桂河河畔，建築設計采用簡潔明快的集裝箱，完美地融入環境中，每個房間都能欣賞到對面獨一無二的田園風光。

 

集裝箱住宅，美國 / Sebastián Irarrázaval

這是一所集裝箱預製住宅，位於聖地亞哥郊區，業主是藝術收藏家及其的家人。集裝箱預製減少了施工時間以及成本，使用到了5個40 “標準集裝箱，6個20“標準集裝箱，還有一個40 “的標準集裝箱被改造為泳池。

 

聖保羅集裝箱住宅

這座60平方米的住宅由兩個尺寸為40英尺的集裝箱並置而成，包含客廳、廚房、洗衣房，以及帶有舒適浴室的臥室套間。室內空間以白色為基調，在形成極簡主義氛圍的同時起到了從視覺上擴展空間的作用。光潔無暇的表面能夠掩蓋住集裝箱本身具有的工業紋路，使人難以用目光察覺。

 

Stow-Away公寓酒店

酒店由5層創新的模塊化體量組建，共有20個房間，每個房間均由30英尺的回收集裝箱構成。每一個“集裝箱"都是一個獨立的結構,設備齊全。內部以高品質石材、彩色或天然色的膠合板為主材，布局簡約，具有節能、堅固、耐用等特點。

 

奧倫達部落接待展示中心

本案例位於上海崇明奧倫達部落內，是一個集裝箱改造項目，原基地在一片開闊的草地上，四周無房屋遮擋，讓集裝箱顯得孤立，加上內部狹窄空間局促的缺陷，使得該項目有很大的挑戰性。集裝箱由十個盒子錯落組成，看似簡單的盒子要設計出獨特美感的設計訴求，隻有大膽突破集裝箱的表象，進而擴展到外圍空間，讓封閉的盒子有個影子即再外擴一個虛擬的盒子，擴大使用面積，功能得到滿足。

 

土耳其集裝箱公園

該項目起始於大學校園內一座堆放建築拆毀殘渣基地的發現。通過對12公裏以外伊茲密爾港提供的二手集裝箱的再利用，設計團隊可以利用未充分利用的建築材料來升級改造一個未充分利用的基地。

 

A’Docks集裝箱社區，法國 / Ionna Vautrin

 

Drivelines Studios住宅樓，南非 / LOT-EK

這座住宅樓位於南非約翰尼斯堡，建築由140個升級循環的船用集裝箱組成。這些集裝箱經過精心挑選，不用重新塗裝，即可用於建造。

YOU+ 2.0國際青年社區深圳旗艦店 / 普羅建築

這是廣東深圳的一個住宅公寓，設計師用集裝箱為公寓打造了一個天台之家，設計為一個功能多變的公共區域，集裝箱通過細致的串聯和融合，形成豐富的城市綜合體。

疊裝疊，山西太原／眾建築

疊裝疊是利用集裝箱改造的小型展示空間。通過層疊、交錯、拉伸等動作，簡單的長方體量被組合為多樣靈動的空間。上下層垂直錯落排布，一端構成懸挑，一端形成露台，產生更豐富的功能分區。兩層交疊之處去除樓板，形成貫通的中庭, 引入自然光。

花樣年 · 家天下臨時展示中心

參考資料：

《關於集裝箱你所不知道的知識，走進互集集裝箱世界》HUJI互集，作者，粉圓

景觀邦，穀德設計網，建築技藝及網絡；

向以上原作者致謝！

注：本文由新微設計整理發布，