现代轻型钢结构建造——集装箱建筑

文/陈毅俊 广州市市政职业学校 广东广州 510507

将轻型钢结构的概念融入到房屋建造之上已逐渐成为现代模块化建造的焦点之一，也是现代化建筑革命势在必行的一个发展方向。应用该新型的轻型钢结构建造技术，能够有效地促进我国在新时代下建筑业的经济发展进程。对跨度有要求的大空间房屋以及静荷载为主的房屋建筑，还有针对部分软土为主的地基，轻型钢结构都有着很好的适应性。我国有着丰富的钢铁资源，这一优越的条件使得轻型钢结构房屋建造技术有着很好的物质资源平台。作为轻型钢结构之一的集装箱，其本身就是一种具有建筑模数制的建材构件，将其应用于建筑设计施工也有着与生俱来的优势。2008年汶川灾后重建给集装箱房屋的规模应用提供了很大空间[1]。现代化新型绿色集装箱建筑具有绿色、环保的特点，集中体现了当前可持续发展的理念，同时也能表达集装箱建筑设计的艺术效果[2]。

图1 不同风格的集装箱房屋

1、集装箱建筑的优势

1.1 集装箱建筑的性能优势

集装箱在轻型钢结构建造技术的应用中有着明显的优越性，其独特的箱式整体结构具有很高的机械强度，而大面积的金属面板又具有较好的柔韧性，使得箱体建筑在抗震安全方面有着绝对的优势。相较于传统砖砌墙体，使用集装箱作为房屋其墙面结构层即为箱体面板，其导热性能非常好，因此需要加装隔热板材进行保温，通常采用5Omm厚的轻质防火岩棉板，该板材有着很好的隔热与隔声效果，并且均大于一般砖墙，而由于箱体面板相对较薄，即使加装保温板材后，其墙体总厚度仍然比传统砖墙要小，墙体平均密度也比传统砖墙要低；地板采用3Omm厚的轻质防火岩棉板加20mm厚OSB/4定向刨花板，天棚采用20mm厚水泥纤维板或玻镁板，因此地板和天棚的厚度和平均密度都相对较小，这就使得房间的空间体积得到很大的提升，也使得单位面积下建筑结构自重大大减轻。箱体金属面板内外表面进行打磨除锈后采用环氧富锌底漆进行喷涂做防锈处理，再在箱体各面板连接之间加装密封橡胶条后，整个集装箱房屋便有着很好的防水防潮性能，当把集装箱箱体的角点对地作良好的电气连接后，便能获得很好的防雷防漏电效果。采用集装箱建造房屋还有着运输方便灵活快捷、自由组合等优点。

1.2 集装箱建筑的应用优势

集装箱在空间结构比方面有着显著的优越性，这使其在企业办公室空间舒适度设计上占有很大优势，在水平方向上减少了柱角的突出，在垂直方向上减少了天棚梁的突出，让家居布置更灵活，装饰装修更加美观大方，体现出便捷舒适的风格。除此以外，在国内如珠海城市职业学院等个别院校的学生生活区中已出现集装箱公寓的身影。而在越来越多的民用建筑中集装箱活动房也逐渐占着重要地位，如广州各地多处创意园内均出现了不同风格的集装箱建筑，山西则是有一栋由35个集装箱改造而成的主题精品酒店[3]。相比起传统建筑，集装箱活动房具备更多绝对性的优势和用途，如酒店、酒吧、旅游别墅、胶囊旅馆、公共卫生间、悠闲阅读咖啡厅、无人自动贩卖便利店、小型音乐舞台等方面，还有被应用到医疗和赛事展览等不同行业中，并且有着逐渐增加的趋势。

2、施工安装的环保节能效益

2.1 高效的资源利用

集装箱活动房建筑中每个房间都是以完整的箱体为单元出现的，在生产建造过程中，箱式主体及大部分构件都可以在厂房里进行生产加工制作，然后只需把半成品运输到施工现场，便可以实现快速的组装。相比起传统钢筋混凝土的建筑施工，集装箱建筑具有现代化装配式施工简便快捷的优点，其施工用水量也非常少，只是传统建筑的3.5%左右，属于良好的绿色建造技术。若考虑利用在物流行业中变形掉漆的废弃集装箱，对其进行简单的修理并重新刷油装修便可改造成特色的房屋，此举既是高效的废物回收再利用，也在一定程度上降低了初投资，充分反映低碳建造绿色建筑的现代化发展理念。

2.2 轻微的污染排放

集装箱建筑在其整个施工周期中也有着明显环保效果。传统的房屋建造必然存在多次的钢筋、水泥、砂石等建筑材料的运输，同时也伴随着大量的建筑废弃材料弃置运输，再加上现场施工及运输机械的频繁使用，其总体碳排放堆积相当大，单位碳排放上的运输效率并不高。而新型的集装箱建造技术其能够符合模块化、工业化的生产方式，主要由厂房按照标准尺寸生产半成品，然后直接运输到施工现场进行简单的装配即可完成，因此在半成品运输及现场组装的施工机械上其能耗及碳排放明显较低。其建筑废弃材料是传统钢筋混凝土建筑的1%左右，几乎不产生施工垃圾和装修垃圾，在整个施工过程中也大大减少了污水及扬尘等污染物的排放，有着巨大的节能减排效益。箱体生产与地基处理可以同步进行，大大缩短现场施工的工期，只需传统建筑施工工期的50%左右。

结语：

放眼世界，集装箱建筑在英、日、法等不少发达国家已经存在成熟的产业链，而集装箱房屋作为低碳环保的建筑形式在国际上已经得到充分的肯定。今后仍需对该类建筑作进一步的研究，例如在冷热温差较大的环境下，对于箱体金属结构的伸缩变形是否会对箱内装修面层造成影响，又如是否存在使用空间与金属体积比下最经济的箱体尺寸等，逐步解决各种技术问题，其必然能得到快速发展。面对地球资源越来越匮乏的现状，在低碳环保理念越来越被重视的现代社会中，集装箱的建造技术应该引起我们的关注。