装配式集装箱建筑的概念和应用实例

文章部分来源HUJI互集

 

集装箱

原本只是简单的运输工具

但当人们发现它还可以用来居住

便一发不可收拾

这个低调的新型建筑不仅低碳环保

还散发着独特的艺术气息

只要从它身边经过

就会为它深深着迷~

 

本文共分为四个章节:

一、集装箱简介

二、集装箱建筑的常见问题

三、集装箱建筑的设计方法

四、集装箱建筑创意设计案例

 

01.

集装箱简介

集装箱建筑是一种崭新建筑类型,其发展历史仅有20年,而近10年集装箱建筑才广泛进入我们的视野。上世纪70年代英国建筑师Nicholas Lacey曾提议过把集装箱改造成可居住型建筑的概念,但当时并没有受到广泛的关注,直到1987年11月美国建筑师Phillip Clark从法律上提出了将钢制船运集装箱改造为建筑的技术专利,并在1989年8月专利通过从此之后集装箱建筑渐渐地出现。

装配式集装箱建筑的概念和应用实例

建筑师用集装箱建造房屋,由于早期的集装箱建筑技术简陋难以通过国家认证建筑规范,同时该类型的建筑只能属于临时性建筑,期限短并超过期限后需进行拆除或迁移,因此大多数项目的功能只能局限在办公用途或展览馆。使用苛刻的条件并没有阻止建筑师对集装箱建筑的追求。
2006年,美国南加州建筑师Peter DeMaria设计出美国首个两层的集装箱住宅,并且该建筑结构通过了严格的国家认证建筑规范。


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美国首个集装箱住宅

2011年全球首家大型临时购物中心集装箱公园BOXPARK也面世了

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全球首家大型临时购物中心集装箱公园BOXPARK


集装箱建筑技术也开始成熟起来目前集装箱建筑大多用于住宅、商店、艺术馆等等各种建筑集装箱作为一种新的造型工具和结构工具逐渐展现出独特的魅力和发展潜力集装箱建筑规模不断增大建筑难度也不断增高箱体在建筑设计上性能也被不断推陈出新今天我们深度了解一下集装箱建筑~
 

02.

集装箱建筑常见的问题

 

常见的集装箱房屋规格尺寸、承重如何?
集装箱标准尺寸可以使用的净空间较为局促,室内高度偏低,横向空间窄而长,因此,在改造的时候通常做箱体适应性组合设计,通过箱体的拼合可以塑造出更多种类的建筑,而且创造出属于集装箱建筑特有的艺术品质。

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从居住建筑到适用于大跨度的体育建筑;从小型单箱体建筑到数百个集装箱组合的大型组合式建筑,依据实际项目的需要,其规模也有着很大的不同。可以说集装箱建筑设计的发展标准在于集装箱建筑的组合方式和空间适应范围上的扩展。

按照国际标准:20尺柜,承重25T,40尺柜,承重45T.

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集装箱拆分图

有关集装箱箱体厚度

海运箱的侧板标准厚度是1.6mm,顶板是2.0mm. 也可以根据成本预算、实际需要进行定制2.0mm, 1.4mm, 1.2mm ,1.0mm, 0.8mm等。

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集装箱的特点什么?

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集装箱建筑材料有哪些?

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1、铝合金

用铝合金材料建成的集装箱房屋优点是重量轻便于建造,并且外表非常美观。这种住人集装箱房屋防腐蚀性高、弹性好,这使得它在加工方面操作变得异常的简单,用铝合金建成的集装箱房屋加工费、修理费也是相对比较低廉。

2、玻璃钢

用玻璃钢材料建成的集装箱房屋优点是强度大、刚性大、内容积大,这种集装箱房屋还有隔热、耐化学腐蚀性好的特点,并且用玻璃钢制成的主任集装箱房屋相对而言更容易打扫清洁,就连修理起来也是非常简单便捷。

3、木

用木头材料建成的集装箱房屋机械强度大,抗机械损伤的能力强,可承受巨大码的载荷。并且这种用木头支撑的集装箱房屋还可进行回收再利用,有效地节约成本。售后好的主任集装箱房屋不生锈,绿色环保。而在它成为废品时,还可以进行综合利用。便于建造为人们提供方便有效的空间。

4、不锈钢

用钢材料建制的优点是结构牢、水密性好、焊接性高。而评价高的住人集装箱房屋会用不锈钢进行集装箱房屋的建造,这种不锈钢材料建成的集装箱房屋表面美观以及使用可能性多样化,比普通的钢材的耐化学性更突出,也更长久耐用,而且这种材料具有耐腐蚀性好、强度高的特点,因而使用这种不锈钢薄板能够更好地达到抗火的目的。

集装箱房屋的寿命有多少年?

集装箱活动房屋使用年限少则2年,多则30年,关键看材质靠保养。集装箱房屋的使用年限还和平时的维护有关系,如果发现集装箱房屋的油漆脱落,应该尽快的修补,防止生锈进一步腐蚀材料。这样就能延长使用的年限。

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集装箱房屋的主要材料——瓦楞板,对于集装箱房屋的使用年限有着决定性的作用。最外层瓦楞板,也就是铁皮的厚度在0.7mm-1mm。四周立柱的厚度是1.2mm。上下底部的横梁采用的3mm厚度的槽钢。(海运集装箱的铁皮厚度是1.8mm)

地球每秒大约会发生40次闪电,面对300万伏的闪电,集装箱这种金属房子是否安全?

关于封闭的金属空间遇到雷雨,根据麦克·法拉第理论:金属箱形建筑是最安全的地方,电荷射向密闭的金属容器,就会在周边均匀流动,而不会穿过容器,与在飞机上相似。

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集装箱构筑物对地面基础有什么要求呢

1. 现浇混凝土铺面包括无筋混凝土和钢筋混凝土两种,属刚性铺面结构。它们强度高,水稳性,热稳性均较好;表面光滑,耐磨性能好,抗油蚀耐高温,在强大的荷载作用下不会出现波浪起伏的变形;使用寿命长,维修费用少。

2. 圈梁:地圈梁的作用主要是调节可能发生的不均匀沉降,加强基础的整体性,也使地基反力更均匀点。地质条件好时是可以不设地圈梁,但从连接构造柱使圈梁构造柱形成一个完整的弱框架及兼做室内外防水等方面而言,还是设着比较好。3. 钢构承台,易于施工,美观大方。

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集装箱建筑的官方审批手续复杂吗?

1、临时建筑审批,地方规划局审批,都能容易通过。期限为两年,期满后可以续批2年;

2、政府批文:集装箱建筑属于绿色模块化建筑;使用性质如为创意园区、文旅等,都符合国家鼓励性产业政策,属于鼓励性发展行业,如上海市政府批文:鼓励集装箱二次绿色模块化应用,比如创意园区、商业街区、文旅民宿等;

3、自己红线内,不扰民,无污染,无需审批。以上选择,应以地方性政策为准。

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03.

集装箱该怎么设计
 

集装箱的组合方式:

在建筑中,通过几个集装箱,以不同角度,高度来产生一些架空,阳台,走廊等空间。平面的并联、错位、对角等营造空间。

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△ 集装箱的组合

集装箱常用的集中竖向空间关系,长短不一,可以产生一些露天阳台;角度旋转,可以产生一些不规则阳台与避雨空间,错位关系,可以创造不同方向的阳台。

 

长短不一,可以产生一些露天阳台▼

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角度旋转,可以产生一些不规则阳台与避雨空间▼

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错位关系,可以创造不同方向的阳台▼

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错位,高度变化同时发生,盒子组合可能会产生三角空间▼

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平面拼接是能够决定集装箱建筑是否具有魅力的一大原因,空间好不好用,距离感把握的好不好都来源于此。

 

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考虑防盗等安全要素,也可以将集装箱本身的长边作为良好的保镖。卸下上层的结构构件,将下层构件转换成可以转动的,从而歇业时恢复集装箱原样,白天将其打开落地,露出室内场景,同时外部的集装箱板还可以落地形成一个入口小广场小空间,供人们在露天休息,喝茶都可以。

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结构设计:

结构太重要了!再有创意,设计手法在纯粹,只要结构一加,分分钟教你什么叫毁了一个方案。下面列举几种形式的加柱方式。


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当然,也可以使用斜撑的结构。室内设计的时候还要考虑如何装饰钢筋混凝土柱,钢柱等结构构件,让它们与室内融为一体。一些附加的构件、墙体去和集装箱组合成一体是一种重要的方式,它会让你的集装箱建筑显得不那么太工业味道。

防水处理:

1. 防水卷材施工,清理干净基层后,在卷材反面和基层刷粘结胶,按弹好的基准线由远而近的粘贴、辊压,最后做接缝收头检查处理。完工后,应做蓄水实验。

2. 涂料防水,以“一布两涂”为例:清理干净基层后,满刷一遍涂料,干燥成膜后,铺设一层玻纤布胎体增强材料,并在已展平的表面上满刷一层涂料固定,干燥后进行下一遍屋顶防水施工。

3. 铺设刚性防水层,应在第一道柔性防水层完成后的两天左右进行施工,主要以高级脂肪酸类砂浆防水剂、水泥、砂子、细石骨料、纤维为基本材料,防水层厚度应为20-30毫米。

4. 玻璃、铝板、彩钢板等覆盖顶部,防水同时具有通风隔热效果。顶部加装钢结构龙骨,覆盖铝板、玻璃、彩钢板等防水层,涂胶处理。以上,根据客户使用要求、预算成本选择使用。


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集装箱建筑隔热、隔音:

根据项目地的环境气候不同,对保温所采用的隔热材料也会有一定的差异。集装箱内部喷涂聚氨酯泡沫,加装50-100mm的玻璃岩棉板,以用来防潮防腐,隔热隔音。南方室内加装空调、北方则加装地暖等;外层覆装饰材料,比如欧松板、石膏板、水泥纤维板、高分子装配板等。

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集装箱内部/外部墙面/外部顶部处理:

集装箱内部:为满足墙面和天花板的防火、隔热等性能的极限不小于45min的要求,室内采用厚度不小于50mm的玻璃岩棉夹心板进行装饰。墙/天花板一般会应用欧松板、石膏板、水泥纤维板、高分子装配板、铝合金雕花板、防腐木等进行装饰;集装箱外部:墙面一般使用裸露涂鸦,玻璃、铝板、防腐木、水泥纤维板等幕墙,集装箱顶部使用卷材防水,外加铝板、彩钢板、防腐木露台等顶部处理。

集装箱房屋安装时注意事项:

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1. 注意排水给水:集装箱为整体的铁艺结构,排水给水的基础工作做好了,后期才能避免受潮,一般来说,集装箱房屋安装的地面地势应比周围地势高,在箱体的周围还应该开挖排水沟,在夏天雨季时,集装箱的顶部,应该加盖一层“人”字型的雨棚以便雨水排出,集装箱的给水问题主要有2个解决方法,一是接市政给水系统,二是增加水箱。这两个方法可以配合使用。

2. 注意保温隔热:集装箱房屋最常见的是在工地为工人提供住所,集装箱本身不具备保温隔热功能,冬冷夏热,在夏天,户外温度38°,集装箱内温度往往高达42°。所以保温隔热层就非常重要,在集装箱房固定后,还需要加建一层隔音棉及隔热棉,安装空调设施。

3. 注意避雷:如果是在高山荒野安装集装箱房屋,铁质的集装箱房到雷雨天容易成为雷电的目标,所以,避雷针的安装就不容疏忽了,除了避雷措施,如果集装箱房有楼梯、阳台等结构,还应该加焊围栏。


04.

集装箱的创意应用案例


花莲星巴克咖啡店

星巴克在花莲开了亚洲首家集装箱咖啡馆,并邀请日本著名建筑师隈研吾操刀设计,延续隈研吾一直以来的“负建筑”设计理念,打破传统建筑的死板,将集装箱交错堆叠,远看仿佛积木塔一般充满趣味。集装箱后面的装饰墙,则用阿美族原住民常用的鲜明色彩不规则拼接,让纯白色的集装箱看起来不会单调,带着原住民的热情和活泼。

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Quadrum Hotel

Quadrum Hotel位于格鲁吉亚北部滑雪胜地古多里,,因为不想建成后的酒店破坏自然风光,设计师便全部使用集装箱搭建,并采用了金字塔形状的造型。看上去就像是当地的梯田一样,顺着山脉层叠在一起,站在阳台上便可看到高加索山脉的全景。

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荒野中的约书亚树形住宅

这座住宅把集装箱建筑领向了一个新的高度。房屋的整体以“星爆”的形态呈现,每一个方向的设置最大化了视野的同时也提供了充足的自然光线,而根据不同的区域和用途,空间私密性得到了很好的设计。
 

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桂河X2度假村

桂河X2度假村坐落在泰国桂河河畔,建筑设计采用简洁明快的集装箱,完美地融入环境中,每个房间都能欣赏到对面独一无二的田园风光。

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集装箱住宅,美国 / Sebastián Irarrázaval

这是一所集装箱预制住宅,位于圣地亚哥郊区,业主是艺术收藏家及其的家人。集装箱预制减少了施工时间以及成本,使用到了5个40 “标准集装箱,6个20“标准集装箱,还有一个40 “的标准集装箱被改造为泳池。

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圣保罗集装箱住宅

这座60平方米的住宅由两个尺寸为40英尺的集装箱并置而成,包含客厅、厨房、洗衣房,以及带有舒适浴室的卧室套间。室内空间以白色为基调,在形成极简主义氛围的同时起到了从视觉上扩展空间的作用。光洁无暇的表面能够掩盖住集装箱本身具有的工业纹路,使人难以用目光察觉。

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Stow-Away公寓酒店

酒店由5层创新的模块化体量组建,共有20个房间,每个房间均由30英尺的回收集装箱构成。每一个“集装箱"都是一个独立的结构,设备齐全。内部以高品质石材、彩色或天然色的胶合板为主材,布局简约,具有节能、坚固、耐用等特点。

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奥伦达部落接待展示中心

本案例位于上海崇明奥伦达部落内,是一个集装箱改造项目,原基地在一片开阔的草地上,四周无房屋遮挡,让集装箱显得孤立,加上内部狭窄空间局促的缺陷,使得该项目有很大的挑战性。集装箱由十个盒子错落组成,看似简单的盒子要设计出独特美感的设计诉求,只有大胆突破集装箱的表象,进而扩展到外围空间,让封闭的盒子有个影子即再外扩一个虚拟的盒子,扩大使用面积,功能得到满足。

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土耳其集装箱公园

该项目起始于大学校园内一座堆放建筑拆毁残渣基地的发现。通过对12公里以外伊兹密尔港提供的二手集装箱的再利用,设计团队可以利用未充分利用的建筑材料来升级改造一个未充分利用的基地。

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A’Docks集装箱社区,法国 / Ionna Vautrin

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Drivelines Studios住宅楼,南非 / LOT-EK

这座住宅楼位于南非约翰尼斯堡,建筑由140个升级循环的船用集装箱组成。这些集装箱经过精心挑选,不用重新涂装,即可用于建造。

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YOU+ 2.0国际青年社区深圳旗舰店 / 普罗建筑

这是广东深圳的一个住宅公寓,设计师用集装箱为公寓打造了一个天台之家,设计为一个功能多变的公共区域,集装箱通过细致的串联和融合,形成丰富的城市综合体。

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叠装叠,山西太原/众建筑

叠装叠是利用集装箱改造的小型展示空间。通过层叠、交错、拉伸等动作,简单的长方体量被组合为多样灵动的空间。上下层垂直错落排布,一端构成悬挑,一端形成露台,产生更丰富的功能分区。两层交叠之处去除楼板,形成贯通的中庭, 引入自然光。

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花样年 · 家天下临时展示中心

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参考资料:
《关于集装箱你所不知道的知识,走进互集集装箱世界》HUJI互集,作者,粉圆
景观邦,谷德设计网,建筑技艺及网络;
向以上原作者致谢!
注:本文由新微设计整理发布,
【设计之家 原创文章 投稿邮箱:tougao@sj33.cn】

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