集装箱建筑适应性设计与建造研究(完)

2013年7月1日

7.2.4 节能可持续设计

由于项目所处夏热冬暖气候区，太阳辐射特别强烈，因此对遮阳和隔热需要特别处理。外部的箱体使用了前文 6.2.2.2 所述热顿纳米保温隔热涂料，削弱物体表面对太阳光中红外光的吸收，降低物体表面温度。经过现场测量，经过纳米保温隔热涂料处理后的集装箱金属表面较之使用普通涂料的表面温度约低15摄氏度，经计算仅使用纳米保温隔热涂料一项就可以达到节能53%的效果。

在室内物理环境控制设计上，使用了多项生态环保技术。在制冷方面，为了减少建筑空间的冷负荷，使用了地板毛细管制冷技术进行辐射降温。在除湿方面，使用了冷凝除湿技术，将14摄氏度的水通过水幕设施，将室内空气中的水蒸气冷凝在冷水水幕上来降低室内湿度。

7.3 运营与体验

万科生态集装箱餐厅于2011年5月下旬建成并投入使用。在实际使用中，并未感受到使用集装箱带来的空间压抑感觉，相反通过箱体的大跨空间构成，使得室内空间显得十分宽敞。同时，室内外均以集装箱箱体表面作为主要的构成要素，辅以麦秸秆制作的内墙饰面，也未令人感觉有丝毫的廉价感，取而代之的是良好品质的直观感受。二层除湿水幕形成了就餐区与配餐区域的分隔，顶部采光照亮除湿水幕，展现了梦幻般的室内效果。

同时集装箱餐厅的各项节能措施也起到了很好的效果。纳米隔热保温涂料隔热效果明显，除湿水幕和辐射降温使得室内凉爽舒适。对于需要长期开启降温及除湿设备的建筑来说，生态集装箱餐厅运营过程中能耗相较之普通建筑更低，更有利于节能环保的生态理念（图 7.6）。

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图 7.6 万科生态集装箱餐厅建成后室内照片

万科生态集装箱餐厅的设计和建造过程证明集装箱可以用于永久性建筑的建造和并可以达到很高的建筑品质需求。并证实集装箱建筑在前文所述设计及组合构成、建造过程的理论研究是切实可行的。

结论

集装箱建筑是一种发展仅20年的新型建筑类型，是有利于解决废旧集装箱可持续循环再利用，并提供模块化建筑设计与建造手段的双赢建筑类型。随着我国集装箱贸易量的迅速增大，大量集装箱寿命将尽，无法满足货运业对箱体的指标要求，每年大约有30万个旧集装箱在我国被淘汰出货运行业。如果将这部分集装箱箱体全部加以改造利用，那么每年可以建造近450万平方米建筑面积的集装箱建筑。因此对集装箱建筑进行设计与建造措施的研究，对于我国的建筑产业可持续发展有着极大的现实意义。

当国外尤其是西方发达国家集装箱建筑产业蓬勃发展，收获大量的集装箱建筑创作实践经验、逐步健全集装箱建筑理论研究体系的时候，反观国内依然对这种低碳可持续发展的建筑类型缺乏关注，改造和利用水平依然较低，对集装箱建筑的理解也仅仅停留于简易建筑、活动板房替代品的阶段。这导致了供需两个方面的不平衡：一方面每年有多达数十万的废旧箱体无法得到有效利用，箱体内现成的空间资源被白白闲置，大量箱体被回炉重新冶炼；另一方面使用期限在5年至20年的半永久性建筑、高品质高安全性的活动建筑等等新的需求得不到满足，不得不耗时耗力用传统方式建造，大量的建筑在建造不长时间后便被拆除，且建材无法得到有效回收利用，造成资源浪费、生态破坏。

当本文在分析这个不平衡点时，通过对国内外集装箱建筑的发展历程与现状对比研究，发现现存问题产生的主要原因在于：首先，国内建筑行业内对集装箱建筑在具体设计和建造方法方面缺乏系统研究，很难依据不同功能、空间、形式的需求，寻找到相适应的集装箱箱体设计方式。同时，由于集装箱其特殊的材料属性和空间特质，在建造过程中无法直接利用传统建筑的建造经验，对涉及集装箱建筑的具体建造流程、改造措施等方面也缺乏相应的研究。

由此，本文分析了集装箱建筑的特征及其低碳可持续理论的存在条件，并在集装箱建筑可适用的功能门类进行分析和汇总的基础上，对集装箱建筑的适应性设计和建造进行了探索和研究：

一、对集装箱箱体内部空间进行了精细化设计研究，提出了对箱体内有限空间进行模块化利用的方式和措施，同时对箱体的不同室内布局进行了比较研究，得出了在不同室内布局方式下的箱体利用特征。

二、分析并通过实例分类探讨了箱体适应性组合方式，提出如何应对功能和空间的需求进行箱体适应性拼接。并从小到大、从简单到复杂归纳出箱体在非重复性和重复性构成方面的组合设计方式。

三、对集装箱建筑设计与建造环节的基本流程进行了分析。

四、针对集装箱在改造为建筑过程中迥异于传统建筑建造过程的部分，提出了改造措施。

由于本文旨在对国内未来的集装箱建筑项目进行启发与指导，因此众多的集装箱建筑案例是支撑本文论据的关键因素。在全文末尾通过对笔者亲历的集装箱餐厅设计与建造过程进行分析，对前文的研究进行了验证，同时也说明在国内进行高水平的集装箱建筑实践是完全可行的。

本文的创新点主要在以下几个方面：一、由于越来越多的货运业集装箱在国内被闲置，同时国内的集装箱建筑依然缺乏系统研究，因此本文的选题是具有前瞻性和现实意义的。二、对纷繁复杂的集装箱建筑进行了归纳汇总，提出了分类标准并可以涵盖绝大多数现存集装箱建筑案例，具有良好的实用价值和指导意义。三、列举了大量的集装箱建筑真实案例，具有良好的资料性价值。

需要指出的是，由于集装箱建筑是一种全新的建筑类型，它的设计潜力依然十分巨大，随着对集装箱加以利用的创作实践不断进行，必然有更多的设计可能性被挖掘出来。因此本文对集装箱建筑适应性设计的研究不可避免会带有某种局限性。并且由于集装箱建筑是一种工业和建筑的跨界产品，随着科技的不断进步、新型材料和建材的迅速发展，箱体的性能及特征会发生某些改变，建造措施也会随之而变化。因此对集装箱建筑的研究需要与时俱进，才能不断提升集装箱建筑品质，扩大集装箱建筑在建筑领域的适应能力。

集装箱建筑对于大部分国内建筑从业者来说依然是一个全新的课题，本文仅仅从适应性设计和建造的角度进行论述，而伴随着集装箱建筑的发展，还有着非常多的问题亟待各位同行们进行研究和论证，因此对集装箱建筑的研究必将是一个长期的研究项目。