集装箱建筑的空间形式探索与发展研究★

万 正 邹国强 杨 科 眭奕嘉 魏玄聪

(南通大学建筑工程学院，江苏 南通 226001)



·规划·建筑·

集装箱建筑的空间形式探索与发展研究★

万 正 邹国强 杨 科 眭奕嘉 魏玄聪

(南通大学建筑工程学院，江苏 南通 226001)

介绍了集装箱建筑的空间形式与类型，从临时性建筑、公共建筑、居住建筑、景观装置等方面，阐述了集装箱建筑的应用范围，并探讨了顺应时代潮流的集装箱建筑设计技术，有利于集装箱的推广应用。

集装箱，空间形式，建筑设计，应用领域

0 引言

集装箱建筑的概念来源于Phillip C.Clark，是一种将一个或多个钢制船运集装箱改造为建筑的方式。在目前所倡导的低碳经济发展的道路上和对建筑材料如何低碳排放的探索过程中，将集装箱改造成为建筑无疑是一条较好的途径。

集装箱建筑在过去的十年内成为建筑界一个重要的话题，在不远的未来它也许将成为建筑门类中的一个分支。如今的集装箱建筑项目不再仅限于追求创新的业主或建筑师，而是正成为模块化建筑领域中一个经济可行的重要分支。

我国拥有成熟的集装箱制造及相关产业，每年为世界各地输送大量的集装箱。中国对于集装箱改造过硬的技术保障以及低廉的价格为中国集装箱建筑的发展打下了坚实基础。此外，研究集装箱的空间组合形式的可能性，将成为集装箱未来形成不同建筑类型设计体系的必要过程。用集装箱这一空间单体组合成的各类建筑，可以支持人们学习、生活等多种需求，具有无限的可能性与适应性。

1 集装箱建筑的空间形式与类型

1.1 规格

在实际运输体系中，集装箱规格并不完全是依照国际统一标准(ISO)存在的。各个国家各个地区，甚至一部分公司会根据面临的具体运输情况，参照国际标准，制订相关的标准。集装箱规格标准可分为国际标准、国家标准、地区标准和公司标准四种。

为方便集装箱建筑的设计工作以及推进模块化生产，这里着重介绍国际标准(ISO)下的集装箱规格及具体尺寸。图1展示了国际标准集装箱的三个系列：20 ft集装箱、40 ft集装箱、45 ft集装箱三种的具体尺寸。另外，还有40尺的高柜(长度和宽度同40尺标准柜，高度为2.896 m)。

1.2 空间构成形式

集装箱虽然只有几个固定的规格，但通过多种设计手法的处理亦能创造出丰富多彩的空间形式。对于仅单一使用集装箱单元来进行设计建造的集装箱建筑，可以有以下几种空间构成方式(见图2)。

1)单体堆放。最简单、最常见也是移动性最强的做法之一，集装箱既可以横放也可以竖放(见图2a)，图2b))。

2)简单堆积。集装箱本身的钢骨架被设计用于基础的堆积框架(用于运输)，一个置于另一个的正上方。这也是最常见手法之一，快速而简洁，但大体空间略显沉闷单调(见图2c),图2d))。

3)错位叠加。在简单堆积的基础上增加一些错位的处理(横向或纵向的)，有时局部因错位而挑出的部分可添加承重构件(见图2e),图2f))。

4)动态组合。拥有优异结构性能的集装箱通过适宜的静态加固允许其构成更为有趣的空间形式(见图2g),图2h))。

5)斜置。在通常的横平竖直的集装箱建筑中加入斜置的集装箱单元能够使其格外醒目。斜置的箱体可作为直跑楼梯的楼梯间(见图2i)，见图2j))。

6)穿插嵌入。与错位叠加类似，其要点在于使集装箱单元至少在表面上看上去是穿插嵌入在一个整体当中的。不过需要注意的是，用于穿插的体块宜与整体在方向上保持一致(见图2k))，由于集装箱规格的固定，不规则的穿插处理可能不得不破坏箱体结构的完整性，不利于经济环保(见图2l))。

1.3 集装箱建筑的类型

集装箱建筑是一个开放的建筑体系，几乎可以用来建造任何东西。几乎所有发达国家的集装箱建筑，主要区别在于它们的尺寸、目的和类型。关于集装箱建筑的类型，根据一些现有的实例，可归纳为以下几种：

1)单集装箱结构。据统计，绝大部分的集装箱建筑项目都是单集装箱项目。单集装箱建筑是最容易实现的，同时似乎也是最为时尚的。

2)组合型集装箱结构。当单个集装箱不能满足空间需要时，可以堆叠多个集装箱来形成较大的空间。

3)混合结构。集装箱结构辅以其他建筑材料如木材、石材、混凝土等，将使其达到一个全新的发展水平。如在集装箱外表面铺设木板条，不但有装饰作用，而且还能避免集装箱表面过热(见图3)。

4)集装箱扩建。集装箱在用于原有建筑的扩建上有非常大的优势；有扩建需求时能快速安装使用，当需求消失时，又能被轻松地拆卸和回收。

5)集装箱趣味运用。有时在一个设计中集装箱并没有多少空间上的作用，但却能成为建筑整体中的一个焦点，增添一定的趣味性。

6)室内运用。通常用于大型公共建筑中，在一个大空间中构成一个特殊空间，用来满足额外的功能(见图4)。

2 集装箱建筑的应用领域

1)临时性建筑。“临时性”是集装箱建筑最初的属性也是最显著的特征。我们通常能够看到城市建筑工地上工人们的集装箱临时住所，以及一些旅游景区中放置的集装箱临时商铺或厕所、在步行街进行临时商业活动的集装箱、举办大型活动时为解决大量外来人员住宿问题时搭建的集装箱旅馆，如2012年伦敦奥运会期间出现的集装箱活动房旅馆以及2014年索契冬奥会的集装箱运动员公寓等。

另外，当集装箱建筑应用于应急避难所时对于应对各种灾后重建、安置人员物资具有重要的意义。因其模块化特性和强大的仓储运输能力，集装箱建筑能够被快速地送往受灾地区并无需繁琐的搭建过程而直接投入使用。

2)公共建筑。集装箱建筑用于大型公共建筑项目在国内并不多见，国外现有项目如位于英国伦敦的Dunraven体育馆以及位于美国纽约的Nomadic博物馆都是十分优秀的集装箱公共建筑案例；另有国内的，上海飞行家主题乐园内一片集装箱商业街项目，集办公、娱乐、展览等多功能于一体，成为园内一道靓丽的风景。

集装箱建筑的模块化特性及低廉的造价使它很容易被用来建造大体量建筑，这和普遍的公共建筑造价高昂的情况产生了鲜明的对比。

3)居住建筑。集装箱可被用于各种各样的住房解决方案。在我国最常见的集装箱用于居住的情况是城市中尤其是一线城市外来务工人员的各种集装箱临时住所，但它们多半表现出的是破旧、脏乱和无序，居高不下的房价也使得这类问题日益严重。而集装箱建筑低廉的造价将有助于解决这方面的问题，但前提是必须有一套相对完善的集装箱住房体系。同时，城市管理者和建筑师们应将集装箱建筑纳入到城市保障性住房策略的考虑范围之中。

集装箱建筑还常被用于学生公寓项目。如早年法国CITE A DOCK学生公寓、荷兰的Qubic学生公寓项目和Keetwonen、珠海城市职业技术学院集装箱学生公寓项目等。

4)景观装置。集装箱建筑也可以成为景观元素。除了学生公寓,荷兰另一个集装箱建筑也值得推荐，那是一座横跨在霍恩市河流上的集装箱桥,红色的集装箱成一定角度对接,另一侧底边各自支撑在岸边，相比于传统的桥梁更多了几分趣味(如图5所示)。

5)概念设计。近年来也出现了一些理念十分前卫的集装箱建筑概念设计，它们可以被简单地描述为：以一个钢结构框架为主体，通过塔吊设备，可让一个个集装箱单元像抽屉一样装入或撤出主体构架中。这将集装箱模块化的特性发挥到了极致(如图6所示)。

3 集装箱建筑设计建造刍议

3.1 虚拟仿真技术

虚拟仿真技术是虚拟现实和仿真技术在工程施工领域应用的信息化技术，是未来建筑业发展与改革的方向。与传统设计、施工模式相比虚拟仿真技术具备高仿性、交互性、价格低廉、可重复实验等优势，其中包括基于BIM的三维建模技术与模拟建造技术。使用BIM模型进行集装箱建筑设计有助于提升方案整体性和模块化程度，模拟建造则能够直观地指导箱体的锚固与关键部位的搭接，降低建造成本，提升经济性。

3.2 节能路径引入

集装箱为金属箱体，受外界温度影响很大。要想将其运用于人居空间，就需要相应提升节能性能，具体有以下几种措施：

1)太阳能建筑一体化光伏发电系统。太阳能发电作为一种目前已相当成熟的节能技术,具有较高的应用价值。太阳能光伏组件可安装于集装箱顶板、幕墙并可作为遮阳组件的一部分。

2)墙体保温技术。墙体的保温是集装箱建筑节能的关键，主要有箱体内保温和箱体外保温两部分。箱体外保温可采用铺设木板条的方法，不但能起到隔热作用且有较好的装饰作用；箱体内保温可采用龙骨内保温系统及聚氨酯内保温系统等符合集装箱建筑特色的保温技术。

3)其他技术。a.反射隔热。在箱体外围护面使用浅色的高性能隔热反射涂膜，也是一种较有效的措施。同时，门窗采用热反射玻璃，也可提高实际的隔热效果。b.绿植降温。在集装箱建筑的屋面上种植花草，用来吸收太阳的热量，保证室内的凉爽。绿色植物不但可以遮蔽阳光，还提供了冷空气流，从而减少建筑整体的热能。

4 结语

虽然集装箱建筑还存在着诸多的问题，如空间局限、建筑许可繁琐和相关规范的缺乏、社会存在偏见等，但随着2013年6月《集装箱模块组合房屋技术规程》的正式实施以及今年2月《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中“力争用10年左右时间使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%”“推广钢结构建筑”等要求的提出，使集装箱建筑进入了有法可依，有政策可循的发展阶段。就目前的发展状况来看，在不久的将来，集装箱建筑能够在建筑领域成为一个更为系统的分支，帮助人们更好地面对和解决日益严重的环境恶化、资源紧张以及人口增长引起的居住问题，并拓展更多的创新应用。

[1] [斯洛文尼亚]朱·科特尼克.集装箱建筑设计指南+30个案例研究[M].高 源，译.南京：江苏科学技术出版社，2013.

[2] June.移动城堡[J].中华手工，2011(10)：12-13.

[3] 潘旭艳，黄骁辉.浅谈未来最具潜力的新工艺、新技术、新材料[J].城市建设理论研究，2014(23)：195-196.

[4] 张慧洁.集装箱建筑设计与应用的研究[D].北京：北京建筑大学，2014.

Research on container building’s space forms and development★

Wan Zheng Zou Guoqiang Yang Ke Sui Yijia Wei Xuancong

(ConstructionEngineeringSchool,NantongUniversity,Nantong226001,China)

This paper introduced the space form and types of container architecture, from the temporary building, public building, residential architecture, landscape device and other aspects, elaborated the application scope of container building, and discussed the container architecture design technology conform to the trend of times, advantageous to the extension and application of container.

container, space form, architectural design, application field

1009-6825(2016)10-0001-03

2016-01-23★：2014年江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目“集装箱建筑的空间形式构成与节能路径研究”(项目编号：201410304086X)

万 正(1994- )，男，在读本科生； 邹国强(1993- )，男，在读本科生； 杨 科(1994- )，男，在读本科生；

TU-024

A

眭奕嘉(1993- )，男，在读本科生； 魏玄聪(1993- )，男，在读本科生