可拆卸式集装箱建筑的设计与实践

江海松

广州汉森建筑设计有限公司 广东 广州 510000

引言

集装箱建筑以集装箱箱体作为模数单元，就像一块块积木一样，可以按工厂化的形式被生产，在工厂内完成结构、室内和表皮等工程，并能按照建筑功能的空间需求被自由组合和定制，使用后还便于拆卸和回收，集装箱这一独有的优势受到国外建筑师的追捧，集装箱经过改良和发展，集装箱建筑慢慢走向世界，走向新时代。随着我国制造业的迅速发展，促使我国集装箱制造业开始发展起来，加上我国人口密度大，城市土地紧张，生产周期短、临时一体化的建造需求等因素，集装箱建筑作为可预制化的装配式建筑形式被不断推行。现今在工业化和制造业迅速发展的背景下，集装箱建筑发展日趋成熟，但因我国集装箱建筑起步较早，集装箱建筑设计简单、外观单调、组合形式单一、室内空间不够精细化等。近年来，国内建筑师、学者、专家等开始了一系列的集装箱建筑的研究和应用，随着营造技术的提高，国内也开始涌现出新的可拆卸式的集装箱的建筑作品。因此，如何在集装箱建筑设计中突破传统模式，继续推陈出新是我们值得探究和实践的问题。

1 集装箱建筑的探究

1.1 集装箱建筑基本模数单元

集装箱建筑常规分为标准集装箱改造和定制箱体。标准集装箱有20ft（1ft=0.3048m）（长6.058m，宽2.438m，高2.591m或2.896m）、40ft（长12.192m，宽2.438m，高2.896m）、45英尺（长13.716m，宽2.438m，高2.896m）。因标准箱体净高和净宽较小，建筑空间受限，国内厂家定制箱体长度有6m、9m、12m，宽度和高度也可以做到3m，这大大改善了集装箱建筑的空间受限的缺陷，也让集装箱建筑的运用也更为广泛。设计时，建筑需考虑箱体尺寸对建筑平面和空间的影响，尽量以模数化的单元形式构思平面。

1.2 集装箱建筑的优势

集装箱使用时限一般为10～15年，在这个时间期限内，都可以被拆卸回收利用，提升它的使用效益。集装箱建筑核心的材料是集装箱表皮和结构，相对于其他传统建筑材料，集装箱建筑具有以下4种优势： ①可拆卸，循环利用，建造成本低；②方便组装，便于运输；③空间开放性强，可自由调整；④预制化，生产和建造周期短。集装箱建筑就如同玩乐时间的积木一般，可以靠双手和充满想象力的脑洞，创造出各种新奇的建筑模式，这取决于建筑师本身的创造力。现集装箱建筑广泛用于住房、商铺、展览、售楼部、民宿等各个领域。

1.3 集装箱建筑空间和材料组合方式

集装箱建筑设计中，可通过多个箱体的不同组合形式来创造出新的空间形式，如通过出挑创造架空的空间，形体错位形成一些露台，体块旋转角度来产出一些入口空间和露台空间，亦可通过层层叠放，形成错落有致的建筑效果，这个取决于设计师的空间组织能力和设计水平。 如图1所示。

通常集装箱的表皮材料如过多，便会让人感觉较为枯燥或过于封闭，在材料设计中，可以考虑将表皮的材料与其他建筑材料混合使用，如通过设置玻璃幕墙，让箱体更为现代和通透，解放室内封闭的空间环境，设置小的玻璃窗扇则可以起到通风和采光用，改善微气候环境；也可通过添加铝板或木等元素，弱化表皮粗糙的箱体材质[1]。

2 可拆卸式集装箱建筑的实践

2.1 设计前期概念

项目位于佛山顺德天耀住宅区前的一片青青草地上，设计之初，团队就收到业主短周期、可拆卸、控成本的体验展示馆的建造诉求，为了实现建造快速、拆卸方便，设计团队引入 “好、快、省”的可拆卸的集装箱建筑形式，将模块化设计思维、全工业化制造与创意定制化设计相结合，以“创意集装箱接待中心”的概念，快而有序地打造一个时尚前卫、快捷安装、沉浸式场景展示的体验馆，方案的概念也受到业主的一致认可[2]。

2.2 模数单元和功能布局

设计上主要采用相对经济适用的9m（长）×3.1m（宽）×3.2m（高）的集装箱模块，拼合成最大的功能空间——休闲交流空间，同时拼合1个12m×3.1m×3.2m的大模块作为展示空间。功能流线合理，内部空间简洁大气。设计布局秉持“快、好、省”的理念，以模块化定制的创意集装箱拼合最大限度地实现沉浸式场景展示功能，又满足了办公管理卫生间等基础功能需求。如图2所示。

2.3 造型设计

集装箱通过层叠、错位、角度旋转组合等设计手法，整体形成错落有致的姿态；结合不同方位的外挑露台打造开放的洽谈休息区，将室外的景致通过阳光与微风引入室内，形成内外自然流动。建筑在青青的草地上以一个纯粹的盒子出现，正向面的材料则大面积采用了高透玻璃，镶嵌在金属铝板集装箱表皮与木纹铝板的框架之间，外部的自然光线通过玻璃渗入室内，成为空间的部分，用内外模糊的边界实现空间的交融，构成一个人、建筑、活动共享共联的丰富场景[3]。

2.4 设计协调与建造

面对紧张的设计周期，设计方案确认后，各个专业的协调和配合的紧密性显得尤为重要。建筑方案深化过程中，需要不断跟集装箱厂家和各专业沟通、提资和复核，这个过程也是不断检验方案落地的过程。通过整合幕墙、室内装修、灯光、广告标识、设备管线、栏杆、施工等部分于一体的集装箱模式，以装配与可拆卸的特性，赋予这个栖居生长的空间盒子以生命，在模块化拼接使用的过程推演空间定制化的弹性，在效率的理性间隙窥见人文的温度。经过紧密沟通和配合，方案也终于稳定和进入到实施阶段。项目建造过程中，需定期进行工地巡查，发现并及时解决问题，保证方案的落地性和工期。

原本青草自由生长的土地上，历经2个月的建筑改造和空间重塑，从设计到开放，用效率浇灌出旧场地的新活力。天耀体验馆，作为团队首个集装箱建筑设计项目，是一次顶着紧迫时间压力的高效率定制化设计尝试，是一场对临时可拆卸式集装箱建筑的探索与实践。如图3所示[4]。

2.5 设计总结

2.5.1 因受限于高速路口的限高及运输问题，常规高度仅为2.9m，集装箱的高度最高定制至3.2m，宽度的限制为3m，长度的使用模数为3进制，最长可定制12m，如定制其他尺寸的箱体，需考虑运输条件、定制的加工费用、加工的工期时间。

2.5.2 集装箱的结构形式为框架结构，因此在联通的空间中会产生集装箱的角柱合并形成综合主力柱，这个是不能取消减少的，因此集装箱室内装修要充分了解角柱的位置，避免于装修位置重叠。

2.5.3 集装箱的屋顶拼接防水处理是工厂预制防水槽，现场吊装好箱体采用满焊连接，确认整体防水的一致性。

2.5.4 集装箱的连接做法是采用钢板预埋连接箱体的做法，至于基础的做法则根据现场施工环境而定。

2.5.5 集装箱装修的天花与墙体是通过保温层、基底层及面饰层组合，而地砖则是根据材料而定的基底面。

2.5.6 关于集装箱的二次利用，集装箱的联通空间越大，二次利用率越低。集装箱若是采用单独个体，则能更好地不受破坏，进行二次转运。

2.5.7 集装箱可以实现快速搭建的根本是在于模块化的定制整合。只要箱体确认图纸排产，包括室内装修、户外广告、户外露台及装饰材料就可以同时进行模块定制，整体再放置现场进场组合安装（由于定制材料是根据数量而确定工期，因此尽量要按厂家的常规样式选择）。

2.5.8 集装箱可以整合幕墙、室内装修、灯光、广告标识、设备管线、栏杆、施工等部分为一体，有很强的整合能力，对业主来说，也不需要另外招标配合单位，只需对接集装箱厂家[5]。

3 结束语

通过这一次可拆卸式的集装箱建筑的实践，让我们充分认识到集装箱建筑特有的美学价值，集装箱在设计和建造中需要充分发挥建筑师的创造力，保持对集装箱建筑的思考和探究。设计师们只有不断提高设计、技术水平去打破旧的模式和以更加成熟的建造方式去构筑，这个建筑体系才能不断焕发活力，迸发出新的火花。集装箱建筑作为建筑领域最年轻的一个部分，应用广泛，形体各异，相信可以再一次冲击时尚前卫的建筑设计体系，相信可以为人们带来更美好更舒适的生活，希望集装箱建筑依然未来可期。