集装箱模块化设计应用探析

谢晓萍

摘 要：文章概述了模块化集装箱房屋的主要特点，分析了集装箱模块化设计方法探讨了模块化集装箱房屋的应用领域。

关键词：集装箱；模块化；设计；应用；建筑

引言

模块化设计是工业发展的必然发展趋势，它是一种基于传统设计理念发展的新的设计思想，在计算机技术、数字技术的高速发展的背景下，模块化设计已经成为一种较为成熟的技术，被广泛应用在各行各业。集装箱作为一种工业产品，其本质虽然只是一种运输储藏工具，但其本身具有的空间性、安全性特征使其能够在其他的领域得到良好的应用。

1.模块化集装箱房屋的主要特点

1.1方便移动

集装箱是一个交通流通的环节，其用途非常广泛，随着技术的更新发展，集装箱的运输和设备已经较为完善，对于集装箱房的改造和利用是顺应时代运输发展的需求，集装箱房的优势在于：①灵活性强；②移动便捷；③搬迁时无需大规模拆卸；④临时性居住方便。

1.2安全稳定

集装箱房的特点是具有坚固、耐久、安全，承压能力强。一般来说，40英尺集装箱的顶部、底部和前后侧面的承重能力达1.7t/m2，4个角柱的承重能力达到86.4t，左右侧面的抗压能力为0.5t/m2，横向刚性15.2t，纵向刚性7.6t，在防风和抵抗压力方面都有很出色的表现，由于它的坚固耐用，一般不轻易被破坏，因此，使用者可以放心的居住，一般情况下，集装箱的基本结构坚而稳固，通常不易破坏，从而保证了使用者的居住安全，而且其良好的防水性能可以有效的阻挡雨水渗漏现象的出现。不过值得注意的是，如果要使集装箱房更进一步的完善，提高安全使用性能，我们要对防火材料、保温材料二者结合制成的房屋内部隔板。

1.3绿色环保

其一从它的材料来看，主要都是建筑中的钢板、木材，废料少，等到工程完工时，还可以将废料回收。其二因为集装箱房屋属于预制式建筑，使用起来很方便。我们利用集装箱进行集装箱房的改造，本身就是遵循可持续发展的思想，绿色环保。实现了资源的有效利用，适应了未来经济发展的需要，属于一种绿色经济。

1.4适应性强

适应性强是因为集装箱房属于封闭性结构，表现在对于配套设施的要求不高，进行改造的地点只要满足于平整的地面就可，而且还可以配置单独的水力系统或是电力系统，这些都可以说明，在一些条件好点的环境或是不好的环境下，集装箱房都可以是一个完整的生活空间，方便使用者日常生活的需求。

2.集装箱模块化设计

2.1集装箱特性

集装箱是指具有一定刚度、规格、强度并且可供周转使用的大型容器，集装箱的特性主要集中在以下三点：

标准性：集装箱按照国际标准化组织的规定，其基本标准体现在强度、规格、功能、装卸等几个方面。集装箱通常由屋面、侧墙、顶端框架梁、角部吊装节点等构件组成。

安全性：通常情况下集装箱坚固耐用，抗风、抗压、承重能力较好，并且具有良好的防腐蚀性、水密性，具有较高的安全特性。

环保性：集装箱的生产制造通常是按照国际标准进行生产的，通常在工厂加工完毕，其生产材料也以钢材和木材为主，具有一定的再利用性，在实践应用集装箱工程中，降低了对周边环境的污染，具有较好的环保性。

经济性：集装箱应用范围广泛，运输和装卸配套设施系统趋于完善，且灵活性十分强，在人力物力资源消耗上呈现出一定的经济性特征。

2.2集装箱模块化设计形式

集装箱本质上是用来存储货物的容器，但只要在墙面上开门供人出入、开窗接纳光和空气，在内部做一些基本的处理，集装箱就能够成为一个可供人居住的空间。并且由于集装箱本身作为一个模块化的空间单元，结构本身也具备一定的工业化和标准化，这些特征都是的集装箱能够成为现代建筑的一个基本模块。根据不同建筑需求，通常会将集装箱通过不同的组合模式按照一定的原则形成一个建筑复合体，集装箱模块设计的组合形式可以分为以下几种：

2.2.1排列式

所谓排列式设计，通常是指利用4个及以上相同规格的集装箱，进行有规则的横向排列形成的建筑物，这样的排列式设计通常被应用在酒店建筑物的设计上。排列式集装箱设计使得建筑物外观上十分简洁，重点突出建筑物内部的设计变化，国外许多的汽车酒店就常常采用集装箱进行建筑，一旦酒店进行拆除，其建筑基本模块——集装箱还可以进行循环再利用。同时在施工过程中，只需要现场将不同的集装箱构件进行组装、吊装以及简单的外立面装饰即可完成。

2.2.2积聚式

这种设计方式，往往是注重单元模块纵向或者横向的堆积交错，它往往不拘泥于集装箱的统一规格，其组成的建筑形式也更具有不规则形，形式一定的时尚个性，在国外常常被运用在一些品牌的特色店建筑之中，如在2009年沃尔沃环球帆船赛期间来自纽约的建筑团队LOT-EK和Puma公司的员工联合创作的的Puma营销店.它是出24个70英尺集装箱自由组合而成的可移动的大规模的空问规划。

2.2.3单元式

单元式则是根据集装箱本身的可叠加特性，将两个或两个以上的单元模块进行叠加，形成新的串联式集装箱模块，再以这种模块进行排列式，串联的连接附件则可以作为走道，这种设计方式能够让各个单元的空间相对独立。

2.2.4合并式

就是将多个集装箱模块进行合并，形成一个新的空间，并且拆掉连接处的端面墙，扩大空间，这类型的设计往往应用于对空间需求大的场所，例如学校教室、实验室等。

3.模块化集装箱房屋的应用領域

3.1集装箱码头

集装箱作为海港运输的内容之一，最早出现的地方就是码头，码头的设施一般都是钢筋混凝土一些永久性的结构建筑，在码头的周边多为简易的活动房，也就是集装箱房出现的地方。还可以作为集卡停车场，或是堆放空箱和维修集装箱的场地为码头后勤用地，可以当做办公室、居住室等等，这些辅助实施一般多为为简易房。我们可以利用码头废弃的集装箱，将其废物利用改造，来建设集装箱房。

3.2建筑工地

一般我们都会在城区的建筑工地看到集装箱房，有些工程长则数月，少则数年，集装箱房方便安全的特性，不仅可以满足施工人员的居住问题，也可以用作办公地点，工程结束后还可以重复使用，搬到别的工地再利用，正好顺应循环利用，提高了资源的利用率的思想。在有的城市中，施工单位或是城建单位对于集装箱房设计比较考究，尽管作为临时的房屋，但是为了体现城市的整体风貌，代表着建筑公司的外在形象，他们会对集装箱房进行特殊的设计改造。

3.3偏远的工矿企业

这里提到的工矿企业一般来说指的是矿山、油田、水利和电力等。它们的作业地点一般都比较偏远，经常移动作业，而且建筑条件很差，所以在工程开工的时候，这些企业都会采购集装箱房，用于办公或是提供施工人员的宿舍，形成较大的生活区，正因为集装箱房具有移动便捷、安装方便的特点，可以满足这类企业的需求。

3.4其他领域

除了上文提到的常见应用领域，我们会经常看到一些房地产临时销售点、可移动的餐馆、集装箱咖啡厅、酒店也都是采用集装箱式的应用，虽然说这些集装箱房屋的规模并不是很大，但是功能却不可小视，往往这些便捷的设施，呈现出别具匠心的设计理念，不仅满足日常的生活需求，而且一些辅助的功能更是锦上添花。

结语

现阶段，对于集装箱模块化设计的应用主要集中在其建筑特性上，但随着相关研究的不断深入，集装箱的模块化空间和容器性为设计师们提供了非常大的研究潜能，相信集装箱模块化设计还能够应用到更广泛的领域之中。在社会生活生产中实践应用集装箱模块化设计，还能够一定程度的帮助人类社会解决一系列社会问题，为人们的生活提供更好的保障。

参考文献：

[1]王新亮，陶西如.模块化集装箱房屋的有限元计算[J].江苏船舶，2017，34（5）：17-18.

[2]曾毓鑫.集装箱房抗侧及防火性能研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2012.