可持续发展理念下的废弃集装箱建筑改造设计

张书豪 陈瀚

摘 要：集装箱建筑作为相对较为新颖的建造方式，充分利用废弃箱体的空间价值，将废弃集装箱改造成各类建筑，是一种绿色环保并且能够适应各种建筑功能的建筑，在可持续发展理念下废弃集装箱的设计优势尤为明显。文章以集装箱改造建筑为研究目标，探讨居住类集装箱建筑改造实施过程中的现实性、可持续性、舒适性、功能性、趣味性等，尝试归纳总结集装箱改造建筑设计遇到的问题，并解决废旧集装箱改造的问题，为建筑设计的可持续发展提供一个新的思路，为国内的集装箱建筑设计研究作出补充。

关键词：集装箱建筑;可持续设计理念;空间设计

基金项目：本文系2017年广东省高等教育教学研究和改革项目“可持续发展理念下高校环境设计专业专题设计课程群教学改革”（粤教高函[2018]1号第158项）、华南师范大学教学研究和改革项目“可持续发展设计理念下环境设计专业课程改革与实践”（教学[2016]78号文件第56项）研究成果。

作为运输业的载货容器，被搁置在码头的集装箱逐渐增多，对老旧的集装箱的处理办法有回炉炼钢和就地闲置，成本既高又不环保。因此如何綠色、节能地利用这些被淘汰、被搁置的集装箱箱体成为当今社会一个亟待解决的问题。

随着集装箱生产数量及交易数量的增加，出现了一种能够将废旧搁置的集装箱箱体进行充分利用并且满足各种建筑功能的建筑方法。这种方法在提倡绿色生态以及可延续发展的建筑形式中崭露头角。集装箱相较于传统建筑，不仅在资源环保层面占有一定优势，而且在施工层面，集装箱改造建筑较为方便快捷，模块化的集装箱可以轻易地被组装，对于环境的污染较低，城市内的噪声、施工污染问题也得到改善。

国内关于集装箱建筑的研究开展得比较晚，且在发生严重自然灾害之后人们才对集装箱改造建筑关注增多。汶川地震发生后，集装箱建筑才开始进入国内人们的视野。最开始的时候运用的方式也比较单一，组合起来比较简单，对于外观也并没有进行复杂的处理，这一类比较常见的是建筑工地搭建的临时居住点。近年来，随着可持续发展理念的提出，与集装箱改造建筑相关的理论和文章雨后春笋般出现，比如深圳潮人码头将建设世界最大集装箱建筑群落。

一、废旧集装箱建筑的可持续设计理念与特点的研究

（一）可持续建筑设计的定义

可持续建筑设计是一种在设计理念中添加可持续发展方案的活动，均衡考虑经济、环境、道德和社会问题，可持续不仅体现在环境和资源当中，还体现在社会、文化当中。当今减少二氧化碳排放和可持续发展已经成为各个领域的共识。将废弃集装箱或其零部件用于建筑材料，减少资源或能源消费，在某种程度上减少工业对社会环境造成的污染。全世界生产集装箱的数量每年约为3亿，却被数以万计的人忽略。随着世界范围内资源匮乏和污染日益严重，集装箱改造建筑正在产生新的价值、新的概念和环境方针，并在建筑和环境之间达到平衡。

（二）集装箱箱体的特点

集装箱类型主要以材质划分，分别为铝合金集装箱、钢制集装箱和玻璃钢集装箱。常见的是钢制集装箱，其使用寿命有限，但强度高、可接性高，耐水性强且价格低廉。此外，集装箱的尺寸与人类居住空间所需的尺寸相符，且造价较低，可用作主要材料。但由于本质上集装箱仍然是一种交通运输容器，所以集装箱作为建筑材料，空间也存在限制。重建后的每个标准集装箱大约宽2.3米，高2.38米，长5.9米至12米，可用空间较小，使用范围有限。由于集装箱的金属材料的特性的影响，集装箱建筑物的热导率高，隔热性能低，室内温度不稳定。另外，由于使用金属材料，箱体容易生锈，因而必须在集装箱上涂防锈漆以防止生锈。

二、集装箱改造空间设计形式及其应用

（一）常用组合形式

集装箱建筑的形式不只有单体空间，集装箱之间的不同组合也可以创造出不同类型的精彩空间。

第一，相交式。集装箱住宅相交的组合方式分别有箱体垂直相交、箱体锐角相交和箱体钝角相交这三种方式。垂直相交是指两个箱体位置垂直并连通，呈L形连接，分为平面正交和立面正交。位于上海崇明区的一处废旧集装箱改造建筑群就是运用相交的连接方式，使得原本杂乱无章的废旧集装箱焕发生机。集装箱相交在一起，形成虚实对比，光影落在集装箱上，从而产生诗意般的美感，这就使每个集装箱的箱体在光线的变化中具有百叶窗的作用，由于箱体高低不同，光线也会高低错落，穿插叠加，使集装箱建筑产生现代建筑的观感。

第二，叠加式（并联式）。这种方式的集装箱建筑，一般情况高度不会太高（不超过六层），结构相对稳定。每一个单位的集装箱都是相对独立的空间，并不是每一个集装箱打通连接，需要附加内外廊桥相互连接。法国建筑师Patrick Partouche在2010年根据传统的房子，用货物集装箱设计了一栋现代化房屋。整个建筑物由很多集装箱共同构成，这些集装箱充当了建筑物的不同部分。设计者在这些集装箱上面装了很大的窗户和门，并且放置了很多现代化家具，这就形成了一个功能比较齐全的密闭空间。居住者可以在里面用餐、娱乐或者生活。对于建筑物的上层，设计者也没有浪费空间，而是设计了很多的建筑物结构，这些结构往往都是金属的，运用楼梯或者空中的板件连接起来，当阳光照射在金属上，呈现出一种闪闪发光的景象，这也突出了工业的主题，若住户想要保护隐私，可以将集装箱外面的门关上，获得私人空间。

（二）集装箱建筑内部空间设计研究

设计伴随人类的出现而产生、发展和变化，人的需要是环境艺术设计的根本。在这个过程中要以人为本，不断为人们创造舒适、优美的生存环境。人的生活环境是不同的，文化背景、种族思想、生存环境不同，导致人们的需求和审美也不同，不能一概而论。集装箱建筑的人性化特征可以从人体工程学角度、空间的整体协调性、空间安全性方面来体现。

内部空间是一个建筑物被人使用的最重要空间，不仅要满足使用需求，还需要满足人展开活动的根本尺度。根据空间的使用方式，可总结出三种内部空间功能类型，并将其运用到集装箱建筑改造中，即活动空间、私人空间和日常家居布置空间。

平面空间设计可以提升人们室内生活的质量，主要包括区域划分和交通流线。室内空间的构成就是区域的划分，主要是根据成员的活动范围划分的。在设计的时候一定要把成员的活动范围和房间本身的功能结合在一起。交通流线能保障活动顺利地进行，保持室内各活动区域以及室内外环境之间的联系。集装箱建筑设计也是这样，虽然面积受限，但要在有限的空间内把握主要需求，解决主要矛盾，要合理配置区域和规划出流畅的交通流线。

在功能布局上，活动空间是人在居住空间内进行日常活动使用频率最高的一个分区，所以这个空间的面积一定要尽可能满足人的活动范围的尺度。在集装箱建筑中，活动空间的布置要尽可能地贴合箱体一侧，为活动区域预留充足的面积，也可以进行预加工，提高集装箱的整体性。在之后的使用中，還可以根据不同的使用需求灵活更改。私人空间指在使用过程中，社交需求较弱、私密性较强的室内空间，如阅览室、休息室。在设计中，应下意识地远离建筑出入口和活动空间。家居布置空间是指在集装箱箱体内利用贮藏空间、家具、管井空间围合而成的空间。由于集装箱箱体尺寸统一，可以根据空间设计的需求预制，并且可以在后期根据不同需求快速更换。这样的模块化流程不仅节省了复杂的安装程序，而且有针对性的家居物品预制也节省了时间和空间。

在集装箱建筑中，色彩是处理协调性的一个要素。集装箱箱体工业质感强，材质为钢材，给人的感觉较“冷”，所以在设计上要注意加入柔和的色彩进行中和，切记不要混杂颜色，不然容易使本身并不宽松的箱内空间显得混乱、拥挤，可通过调节颜色的亮度和对比度来选择装饰色彩。另外，要根据使用者的实际需求与爱好进行灵活选择。

（三）集装箱建筑外部空间设计研究

集装箱本身作为一种运输媒介，在将其作为建筑原材料使用时，不仅要对集装箱内部加以设计改造，对集装箱的外部也要进行改造处理，这样才能安全地投入使用。在没有特殊需求的集装箱设计使用中，集装箱的钢制箱体导致集装箱改造建筑具有很好的导热性，应最先考虑集装箱的保温问题。解决集装箱钢材面的保温问题有内保温和外保温两种方式。

内保温是在集装箱箱体内部增加保温材料，这样做可以保持原有的集装箱箱体外观，但是随着所在地温度的变化，所使用的材料数量与厚度也会随之变化，所在地气温越低，内置保温层越厚，这在一定程度上影响了建筑的室内使用面积。

外保温是指在集装箱箱体外部增加保温层。这种保温层的施工需要在集装箱建筑完成之后进行覆盖安装，这不仅导致集装箱表面的特色波纹无法展现，而且保温层无法与集装箱表面进行严实对接，保温效果偏低，增加了成本，浪费了资源，不符合可持续发展的理念，所以进行外保温施工的集装箱改造建筑较少。

三、结语

从集装箱概念的诞生到集装箱运输的兴起，集装箱的出现对人类社会和经济发展产生了巨大影响。近年来资源和环境不断被浪费和污染，节能减排已成为全社会关注的重点。集装箱建筑运输方便，造价低廉，结构简单易施工。在建造的过程中，可以大大地减少建筑垃圾的排放和施工带来的噪声污染。集装箱由最初用毕即弃的运输工具逐渐转变为可回收改造的多重利用工具，这一转变包含人类对于环境保护的日益重视和科学技术、施工技术的发展进步。随着社会不断发展和进步，以后的可持续设计理念会层出不穷，集装箱建筑应该结合最新的科学技术与新型材料不断更新，这将是一个值得长期研究和探讨的课题。

参考文献：

[1]王伟男.当代集装箱装配式建筑设计策略研究[D].华南理工大学，2011.

[2]贡小雷，张玉坤.集装箱的建筑改造：一种可持续建筑的发展尝试[J].世界建筑，2010（10）.

[3]王璐璐.建筑与结构安全统一与废旧集装箱改造房结构与研究[D].哈尔滨工业大学，2010.

[4]赵鹏.集装箱建筑适应性设计与建造研究[D].湖南大学，2011.

作者简介：

张书豪，华南师范大学学生。研究方向：可持续发展废弃集装箱建筑改造。

陈瀚（通讯作者），华南师范大学美术学院副教授。研究方向：环境设计、建筑设计。