集装箱建筑在校园创意街区中的应用探讨——以常州机电学院创意街区为例

王 鹏，郇 雯

（常州机电职业技术学院，江苏 常州 213164）

0 引言

集装箱建筑是利用集装箱作为空间载体，通过一定的技术改造，使其满足人们使用需求的一种特殊建筑形式。集装箱建筑在国外已发展多年，很多国外建筑师也比较热衷这种方便设计与施工的模块式的建筑，并且有些国家制定了相应的集装箱建筑设计制造标准等。在我国，近些年集装箱建筑也得到了一定的发展，主要应用在民宿空间、商业空间、办公空间等，但是更多的主要应用范围是灾后应急重建以及工地等临时性建筑场所，尤其是近两年来，由于疫情，大量的集装箱建筑被用作临时性疫情防控设施。

1 集装箱建筑在校园创意街区的应用优势分析

1.1 便于设计与施工

高校校园创意街区由于所在环境的特殊性，要求施工单位必须在短时间内完成项目，对施工周期的要求较高。普通的建筑施工周期为190～300d，并且普通建筑施工更容易受自然条件影响。而集装箱建筑施工采用“工厂制造+现场安装”的新型模式，现场的施工周期可以降到10～20d，大大减少对现场环境的影响。同时，工厂加工集装箱的同时和现场也可以同步展开场地平整、景观绿化、通水通电等配套工作，从而提高效率。集装箱建筑由标准的集装箱设计改造而成，模块化的集装箱箱体，其结构稳定、施工便捷，可以在工厂内由专业的厂家制造完成运输到现场进行装配。同时，集装箱模块化的特点可以衍生组合出多种空间样式，也方便空间的随时整合调整，甚至根据需求实时变换建设场地，增加了空间的丰富性和灵活性。最后，集装箱建筑的某一个独立单元损坏，也可以很方便地单独替换掉，便于建筑的修缮。

1.2 方便移动和复制

校园创意街区内的建筑空间多是供学生创新创业使用，故对空间的要求也是随着使用学生的变化而不断变化。由于集装箱是一个完整的模块，且自身具有运输的属性，可方便的整体搬移。在空间有扩大需求的时候，可以由工厂快速生产，运输到现场安装即可。同时，该创意街区的建造以集装箱为主要建造材料，也大大方便空间的异地复制。在其他地区有类似需求时，可以在工厂内完成集装箱建筑的设计与制造，进行整体复制。

1.3 可持续发展的绿色建筑

校园创意街区的集装箱建筑采用被淘汰的集装箱，其本身就是一个废物再利用的过程，具有低碳和绿色建筑的属性，同时集装箱建筑的改造过程主要是切割集装箱的箱体结构，作为钢结构的集装箱，也很少产生建筑垃圾。学生在改造集装箱建筑的过程中也加入了一些绿色建筑设计元素，比如集装箱的顶面和侧面的绿化设计，提高了保温隔热的效果，大大减低了能源消耗。普通的钢混或砖混建筑一般在拆除后，会产生大量的建筑垃圾，对这类建筑垃圾的处理会造成严重的环境问题以及能源消耗。而集装箱建筑在使用寿命结束时，集装箱的钢材回收处理技术是非常成熟的，可以实现完全的再加工和再利用，因此集装箱建筑是非常优秀的低碳绿色建筑。

1.4 个性化审美的外观

集装箱作为一种完全工业化的产品，其波纹板的外观、各种鲜艳的表面涂装，都充分表现了一种简洁大气的工业美感。还有一些集装箱表面会绘制各种相关产品名称或工厂地址电话等文字信息，以及商品的品牌标志商标图案信息等，这仿佛是在告诉人们这个集装箱的一些曾经过往，给人们讲述它成为建筑之前的上半生的辉煌故事。这些独特的图案和文字也在一定程度上表现了集装箱建筑的个性化美感。同时集装箱外观的形象也会给人们带来蓝天大海以及满载巨轮的画面感，让人们产生一种收获和繁忙的联想。集装箱单体方便加工和组合可以实现多种多样的平面和立面关系，各种自由组合的外观形象也必将更加容易实现各种审美需求。

1.5 良好的抗震性能

2021年12月22日21时46分，在江苏省常州市天宁区（北纬31.75度，东经120.00度）发生4.2级地震，震源深度10km。该次地震造成当地震感强烈，无锡、苏州、扬州等地震感明显，南京、上海等地亦有震感。常州虽然不在主要地震带上，但是这次地震也对人们造成极大的恐慌。而集装箱通常由14GA钢制成，其内部强力的框架结构，外部波纹板的材料特性等构造特点，天然具有较好的抗震性能，再加上自身顶板和侧板结构都比较轻便，即使发生墙面的倾倒，对内部人员的危害也较小，因此集装箱建筑具有较好的抗震性能。

2 集装箱建筑在校园创意街区的应用劣势分析

2.1 空间受限制

集装箱建筑由于其自身的标准尺寸是固定的，如每个集装箱的外部宽度都是2.438m，这就会导致设计师在进行空间的设计时，会出现使用一个集装箱空间显得过窄、使用两个又显得过宽的尴尬局面，所以其在空间设计受限比较大，对设计师的要求较高。大部分20m集装箱和40m集装箱的外观高度尺寸仅为2.591m（高箱除外），内部仅为2.379m，高度上也相对紧张。而且，我们一般都会对集装箱内部空间进行一些必要的装修，吊顶的施工会“吃”掉一部分净高，地面管线铺设还有地板的铺装也会抬高地面，因此整体净高会更加紧张。

2.2 建造高度受限制

集装箱建筑受其自身结构强度的限制，集装箱建筑的整体高度则不宜过高。一般常见的集装箱建筑多是二层叠加，三层叠加的都较为少见，若想实现更多层的集装箱则其建造难度将会增大，相应的辅助加固设施也会大大增加，集装箱建筑的性价比也会大幅下降。因此，集装箱建筑无论从哪个角度看，都注定不适宜建造高层建筑，即集装箱建筑的容积率相对较低。

2.3 保温隔热效果差、能耗高

集装箱是由波形板围合而成（冷冻箱除外），故其导热系数大，导热性能较好，保温隔热效果很差。夏天在太阳的炙烤下，集装箱内部温度会急速升高，从而导致集装箱建筑如同一个大型烤箱。此时为了降温，空调的负担将大大增加，能耗增高。相反，冬季的装箱建筑没有了阳光的照射会迅速变成冰箱，室内的人员如坠冰窟，没有采暖设备也无法正常工作或生活。因此冬季的集装箱建筑在没有做好保温措施的情况下，采暖能耗也会很高。总之，集装箱建筑一定要采取保温措施，做必要的隔热处理。

3 集装箱建筑在校园创意街区中的应用实践

3.1 校园创意街区基址

该创意街区位于常州机电职业技术学院的校园南部区域，靠近校园南门入口，此入口紧邻地铁站，直通城市主干道。从某种意义上来讲，该创意街区的位置非常重要，不仅能满足校园内教师和大学生的各种功能需求，还有宣传校园文化、展示校园特色、打造校园形象的功能。同时，该创意街区紧邻学生的宿舍区和第一食堂是学校生活区的重要组成部分。创意街区场地面积约6 000m2，由于常州机电学院校园用地面积较为紧张，加上早期的校园整体规划设计不甚合理，所以该创意街区更是被寄予厚望。因此，该创意街区除了要解决大学生创新创业的空间需求外，还希望能解决师生日常的交流空间需求、阅读空间需求，以及部分小型研讨和演出需求。另外，学校还对创意街区赋予了接待来访人员和每年新生入学时送学家长的功能。所以校方要求该创意街区要有小型商业空间、创业孵化空间、展示空间、交流空间、演艺空间等。在这个项目中，利用集装箱建筑实现了商业空间、创业孵化空间和展示空间等室内空间的需求，以及演艺空间等部分室外空间的设计需求。

3.2 商业空间和创业孵化空间设计

首先是商业空间和创业孵化空间设计，这部分空间设计要求较为简单，以集装箱为载体，塑造了一组小型的聚集性空间，以满足商业空间的要求。其中，较为重要的就是如何布置和组织空间。在空间组织上，商业空间（由于早期已与部分商家进行了入驻对接，所以商业特点比较清晰）主要是满足小型的烘焙店和茶饮店的需求，所以布局比较简单，以单体集装箱实现点式布局。集装箱的保温隔热问题，我们通过墙面保温和门窗节能的技术来实现。墙面隔热保温方面，首先是外墙的保温技术，在设计时在集装箱顶面和侧面都考虑了绿化部分，通过屋顶绿化和墙面立体绿化技术来实现外墙的保温。屋顶绿化和墙面立体绿化不仅能很好地解决外墙保温的问题，还可以在一定程度上增加校园的绿化面积，美化环境，同时还能对集装箱建筑进行一定的柔化，减少集装箱那种金属工业的冰冷感，增加建筑空间的亲和力。同时，随着四季的变化和植物的不断生长，集装箱建筑也被赋予了生命力和岁月感。内墙保温部分则是在集装箱内墙加装保温板和石膏板，并且在板材中间适当增加空隙，以实现空气隔热。同样，在地面上铺设保温材料。在门窗方面主要采用Low-E玻璃为主材，安装节能门窗，并在密封不好的集装箱两头采用落地窗设计。在建筑的周边利用集装箱改造的下脚料结合太阳能电池板制作一些遮阳设施，增加了一部分户外休闲空间，同时太阳能电池板产生的电量在一定程度上弥补了室内空调的电力消耗，实现了能源的零消耗，符合低碳绿色设计理念。

3.3 展示空间和演艺空间设计

展示空间主要是用来展示创意设计学院学生的日常课程作品和毕业设计作品，以及其他的校园创造展览等，所以在空间组织上主要以线性空间为主，集装箱的长度有12m和6m两种尺寸，但是宽度只有2 352mm，所以将集装箱以长条形进行线性排列，可以很好地实现线性展示空间。同时由于场地长度的限制，故在集装箱排列的一端增加了圆弧形组合模式，结合大阶梯的设计手法，从而围合形成了一个完美的剧场观演区和舞台的效果（见图1）。在圆弧形集装箱组合的围合空间内依托集装箱，设计了数条高度逐步增高的大型弧形座椅式台阶，弧形台阶将中心舞台进行围合形成了观演区，巧妙地将展厅与演艺区完美结合，同时，观演台阶的设计也部分实现了集装箱建筑的保温隔热功能。直线区的集装箱和创新创业办公区的集装箱距离较近，为了将两组空间进行有机结合，在其之间设计部分造型墙，墙面紧贴集装箱，墙面可以在很大程度上解决侧面集装箱的保温隔热问题。同时，墙面高度超出了集装箱的高度，也可以作为集装箱建筑顶面的护栏，为了增加空间的趣味性和扩大空间的使用效率，集装箱的顶面也被赋予了商业功能，并增加了二层空间。同样，在集装箱建筑的上方也安装了部分太阳电池板，不仅可以发电，而且可以为集装箱遮阳，从而减少夏日阳光的暴晒，降低能耗。为了增加集装箱建筑的艺术效果，增强集装箱建筑的绿色属性，在依托线性建筑空间设计了雨水花园，将创意街区及其周边的雨水进行收集和处理，用来实现水景效果。同时，水景的设计也可以在一定程度上调节微气候，对周边环境进行降温，水景也会让校园师生在心理上和生理上都得到一定的调节。此外，雨水花园的集水还可以满足周边景观绿化灌溉用水的需求，以及周边环境清洁的用水需求，部分实现集装箱建筑及其周边环境用水的自给自足。

图1 集装箱组合排列展示空间

4 结语

集装箱建筑是当前一种具有较好生态效益的可持续的建筑形式，充分发挥其模块化设计的优越性与建造的便捷性，以及个性化的外部形象特征的特点。在未来的设计中，可以充分发挥集装箱建筑的各种优势，结合各种新材料、新技术，利用太阳能、空气能等新能源，充分利用各种绿色建筑设计理念与技术，让集装箱建筑更好地发挥功用，将集装箱建筑向着更为广阔的建筑领域不断推进。