王 鵬，郇 雯

（常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 常州 213164）

0 引言

集裝箱建筑是利用集裝箱作為空間載體，通過一定的技術(shù)改造，使其滿足人們使用需求的一種特殊建筑形式。集裝箱建筑在國外已發(fā)展多年，很多國外建筑師也比較熱衷這種方便設(shè)計與施工的模塊式的建筑，并且有些國家制定了相應(yīng)的集裝箱建筑設(shè)計制造標準等。在我國，近些年集裝箱建筑也得到了一定的發(fā)展，主要應(yīng)用在民宿空間、商業(yè)空間、辦公空間等，但是更多的主要應(yīng)用范圍是災(zāi)后應(yīng)急重建以及工地等臨時性建筑場所，尤其是近兩年來，由于疫情，大量的集裝箱建筑被用作臨時性疫情防控設(shè)施。

1 集裝箱建筑在校園創(chuàng)意街區(qū)的應(yīng)用優(yōu)勢分析

1.1 便于設(shè)計與施工

高校校園創(chuàng)意街區(qū)由于所在環(huán)境的特殊性，要求施工單位必須在短時間內(nèi)完成項目，對施工周期的要求較高。普通的建筑施工周期為190～300d，并且普通建筑施工更容易受自然條件影響。而集裝箱建筑施工采用“工廠制造+現(xiàn)場安裝”的新型模式，現(xiàn)場的施工周期可以降到10～20d，大大減少對現(xiàn)場環(huán)境的影響。同時，工廠加工集裝箱的同時和現(xiàn)場也可以同步展開場地平整、景觀綠化、通水通電等配套工作，從而提高效率。集裝箱建筑由標準的集裝箱設(shè)計改造而成，模塊化的集裝箱箱體，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、施工便捷，可以在工廠內(nèi)由專業(yè)的廠家制造完成運輸?shù)浆F(xiàn)場進行裝配。同時，集裝箱模塊化的特點可以衍生組合出多種空間樣式，也方便空間的隨時整合調(diào)整，甚至根據(jù)需求實時變換建設(shè)場地，增加了空間的豐富性和靈活性。最后，集裝箱建筑的某一個獨立單元損壞，也可以很方便地單獨替換掉，便于建筑的修繕。

1.2 方便移動和復(fù)制

校園創(chuàng)意街區(qū)內(nèi)的建筑空間多是供學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)使用，故對空間的要求也是隨著使用學(xué)生的變化而不斷變化。由于集裝箱是一個完整的模塊，且自身具有運輸?shù)膶傩?，可方便的整體搬移。在空間有擴大需求的時候，可以由工廠快速生產(chǎn)，運輸?shù)浆F(xiàn)場安裝即可。同時，該創(chuàng)意街區(qū)的建造以集裝箱為主要建造材料，也大大方便空間的異地復(fù)制。在其他地區(qū)有類似需求時，可以在工廠內(nèi)完成集裝箱建筑的設(shè)計與制造，進行整體復(fù)制。

1.3 可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑

校園創(chuàng)意街區(qū)的集裝箱建筑采用被淘汰的集裝箱，其本身就是一個廢物再利用的過程，具有低碳和綠色建筑的屬性，同時集裝箱建筑的改造過程主要是切割集裝箱的箱體結(jié)構(gòu)，作為鋼結(jié)構(gòu)的集裝箱，也很少產(chǎn)生建筑垃圾。學(xué)生在改造集裝箱建筑的過程中也加入了一些綠色建筑設(shè)計元素，比如集裝箱的頂面和側(cè)面的綠化設(shè)計，提高了保溫隔熱的效果，大大減低了能源消耗。普通的鋼混或磚混建筑一般在拆除后，會產(chǎn)生大量的建筑垃圾，對這類建筑垃圾的處理會造成嚴重的環(huán)境問題以及能源消耗。而集裝箱建筑在使用壽命結(jié)束時，集裝箱的鋼材回收處理技術(shù)是非常成熟的，可以實現(xiàn)完全的再加工和再利用，因此集裝箱建筑是非常優(yōu)秀的低碳綠色建筑。

1.4 個性化審美的外觀

集裝箱作為一種完全工業(yè)化的產(chǎn)品，其波紋板的外觀、各種鮮艷的表面涂裝，都充分表現(xiàn)了一種簡潔大氣的工業(yè)美感。還有一些集裝箱表面會繪制各種相關(guān)產(chǎn)品名稱或工廠地址電話等文字信息，以及商品的品牌標志商標圖案信息等，這仿佛是在告訴人們這個集裝箱的一些曾經(jīng)過往，給人們講述它成為建筑之前的上半生的輝煌故事。這些獨特的圖案和文字也在一定程度上表現(xiàn)了集裝箱建筑的個性化美感。同時集裝箱外觀的形象也會給人們帶來藍天大海以及滿載巨輪的畫面感，讓人們產(chǎn)生一種收獲和繁忙的聯(lián)想。集裝箱單體方便加工和組合可以實現(xiàn)多種多樣的平面和立面關(guān)系，各種自由組合的外觀形象也必將更加容易實現(xiàn)各種審美需求。

1.5 良好的抗震性能

2021年12月22日21時46分，在江蘇省常州市天寧區(qū)（北緯31.75度，東經(jīng)120.00度）發(fā)生4.2級地震，震源深度10km。該次地震造成當(dāng)?shù)卣鸶袕娏?，無錫、蘇州、揚州等地震感明顯，南京、上海等地亦有震感。常州雖然不在主要地震帶上，但是這次地震也對人們造成極大的恐慌。而集裝箱通常由14GA鋼制成，其內(nèi)部強力的框架結(jié)構(gòu)，外部波紋板的材料特性等構(gòu)造特點，天然具有較好的抗震性能，再加上自身頂板和側(cè)板結(jié)構(gòu)都比較輕便，即使發(fā)生墻面的傾倒，對內(nèi)部人員的危害也較小，因此集裝箱建筑具有較好的抗震性能。

2 集裝箱建筑在校園創(chuàng)意街區(qū)的應(yīng)用劣勢分析

2.1 空間受限制

集裝箱建筑由于其自身的標準尺寸是固定的，如每個集裝箱的外部寬度都是2.438m，這就會導(dǎo)致設(shè)計師在進行空間的設(shè)計時，會出現(xiàn)使用一個集裝箱空間顯得過窄、使用兩個又顯得過寬的尷尬局面，所以其在空間設(shè)計受限比較大，對設(shè)計師的要求較高。大部分20m集裝箱和40m集裝箱的外觀高度尺寸僅為2.591m（高箱除外），內(nèi)部僅為2.379m，高度上也相對緊張。而且，我們一般都會對集裝箱內(nèi)部空間進行一些必要的裝修，吊頂?shù)氖┕俺浴钡粢徊糠謨舾?，地面管線鋪設(shè)還有地板的鋪裝也會抬高地面，因此整體凈高會更加緊張。

2.2 建造高度受限制

集裝箱建筑受其自身結(jié)構(gòu)強度的限制，集裝箱建筑的整體高度則不宜過高。一般常見的集裝箱建筑多是二層疊加，三層疊加的都較為少見，若想實現(xiàn)更多層的集裝箱則其建造難度將會增大，相應(yīng)的輔助加固設(shè)施也會大大增加，集裝箱建筑的性價比也會大幅下降。因此，集裝箱建筑無論從哪個角度看，都注定不適宜建造高層建筑，即集裝箱建筑的容積率相對較低。

2.3 保溫隔熱效果差、能耗高

集裝箱是由波形板圍合而成（冷凍箱除外），故其導(dǎo)熱系數(shù)大，導(dǎo)熱性能較好，保溫隔熱效果很差。夏天在太陽的炙烤下，集裝箱內(nèi)部溫度會急速升高，從而導(dǎo)致集裝箱建筑如同一個大型烤箱。此時為了降溫，空調(diào)的負擔(dān)將大大增加，能耗增高。相反，冬季的裝箱建筑沒有了陽光的照射會迅速變成冰箱，室內(nèi)的人員如墜冰窟，沒有采暖設(shè)備也無法正常工作或生活。因此冬季的集裝箱建筑在沒有做好保溫措施的情況下，采暖能耗也會很高?？傊b箱建筑一定要采取保溫措施，做必要的隔熱處理。

3 集裝箱建筑在校園創(chuàng)意街區(qū)中的應(yīng)用實踐

3.1 校園創(chuàng)意街區(qū)基址

該創(chuàng)意街區(qū)位于常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院的校園南部區(qū)域，靠近校園南門入口，此入口緊鄰地鐵站，直通城市主干道。從某種意義上來講，該創(chuàng)意街區(qū)的位置非常重要，不僅能滿足校園內(nèi)教師和大學(xué)生的各種功能需求，還有宣傳校園文化、展示校園特色、打造校園形象的功能。同時，該創(chuàng)意街區(qū)緊鄰學(xué)生的宿舍區(qū)和第一食堂是學(xué)校生活區(qū)的重要組成部分。創(chuàng)意街區(qū)場地面積約6 000m2，由于常州機電學(xué)院校園用地面積較為緊張，加上早期的校園整體規(guī)劃設(shè)計不甚合理，所以該創(chuàng)意街區(qū)更是被寄予厚望。因此，該創(chuàng)意街區(qū)除了要解決大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的空間需求外，還希望能解決師生日常的交流空間需求、閱讀空間需求，以及部分小型研討和演出需求。另外，學(xué)校還對創(chuàng)意街區(qū)賦予了接待來訪人員和每年新生入學(xué)時送學(xué)家長的功能。所以校方要求該創(chuàng)意街區(qū)要有小型商業(yè)空間、創(chuàng)業(yè)孵化空間、展示空間、交流空間、演藝空間等。在這個項目中，利用集裝箱建筑實現(xiàn)了商業(yè)空間、創(chuàng)業(yè)孵化空間和展示空間等室內(nèi)空間的需求，以及演藝空間等部分室外空間的設(shè)計需求。

3.2 商業(yè)空間和創(chuàng)業(yè)孵化空間設(shè)計

首先是商業(yè)空間和創(chuàng)業(yè)孵化空間設(shè)計，這部分空間設(shè)計要求較為簡單，以集裝箱為載體，塑造了一組小型的聚集性空間，以滿足商業(yè)空間的要求。其中，較為重要的就是如何布置和組織空間。在空間組織上，商業(yè)空間（由于早期已與部分商家進行了入駐對接，所以商業(yè)特點比較清晰）主要是滿足小型的烘焙店和茶飲店的需求，所以布局比較簡單，以單體集裝箱實現(xiàn)點式布局。集裝箱的保溫隔熱問題，我們通過墻面保溫和門窗節(jié)能的技術(shù)來實現(xiàn)。墻面隔熱保溫方面，首先是外墻的保溫技術(shù)，在設(shè)計時在集裝箱頂面和側(cè)面都考慮了綠化部分，通過屋頂綠化和墻面立體綠化技術(shù)來實現(xiàn)外墻的保溫。屋頂綠化和墻面立體綠化不僅能很好地解決外墻保溫的問題，還可以在一定程度上增加校園的綠化面積，美化環(huán)境，同時還能對集裝箱建筑進行一定的柔化，減少集裝箱那種金屬工業(yè)的冰冷感，增加建筑空間的親和力。同時，隨著四季的變化和植物的不斷生長，集裝箱建筑也被賦予了生命力和歲月感。內(nèi)墻保溫部分則是在集裝箱內(nèi)墻加裝保溫板和石膏板，并且在板材中間適當(dāng)增加空隙，以實現(xiàn)空氣隔熱。同樣，在地面上鋪設(shè)保溫材料。在門窗方面主要采用Low-E玻璃為主材，安裝節(jié)能門窗，并在密封不好的集裝箱兩頭采用落地窗設(shè)計。在建筑的周邊利用集裝箱改造的下腳料結(jié)合太陽能電池板制作一些遮陽設(shè)施，增加了一部分戶外休閑空間，同時太陽能電池板產(chǎn)生的電量在一定程度上彌補了室內(nèi)空調(diào)的電力消耗，實現(xiàn)了能源的零消耗，符合低碳綠色設(shè)計理念。

3.3 展示空間和演藝空間設(shè)計

展示空間主要是用來展示創(chuàng)意設(shè)計學(xué)院學(xué)生的日常課程作品和畢業(yè)設(shè)計作品，以及其他的校園創(chuàng)造展覽等，所以在空間組織上主要以線性空間為主，集裝箱的長度有12m和6m兩種尺寸，但是寬度只有2 352mm，所以將集裝箱以長條形進行線性排列，可以很好地實現(xiàn)線性展示空間。同時由于場地長度的限制，故在集裝箱排列的一端增加了圓弧形組合模式，結(jié)合大階梯的設(shè)計手法，從而圍合形成了一個完美的劇場觀演區(qū)和舞臺的效果（見圖1）。在圓弧形集裝箱組合的圍合空間內(nèi)依托集裝箱，設(shè)計了數(shù)條高度逐步增高的大型弧形座椅式臺階，弧形臺階將中心舞臺進行圍合形成了觀演區(qū)，巧妙地將展廳與演藝區(qū)完美結(jié)合，同時，觀演臺階的設(shè)計也部分實現(xiàn)了集裝箱建筑的保溫隔熱功能。直線區(qū)的集裝箱和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)辦公區(qū)的集裝箱距離較近，為了將兩組空間進行有機結(jié)合，在其之間設(shè)計部分造型墻，墻面緊貼集裝箱，墻面可以在很大程度上解決側(cè)面集裝箱的保溫隔熱問題。同時，墻面高度超出了集裝箱的高度，也可以作為集裝箱建筑頂面的護欄，為了增加空間的趣味性和擴大空間的使用效率，集裝箱的頂面也被賦予了商業(yè)功能，并增加了二層空間。同樣，在集裝箱建筑的上方也安裝了部分太陽電池板，不僅可以發(fā)電，而且可以為集裝箱遮陽，從而減少夏日陽光的暴曬，降低能耗。為了增加集裝箱建筑的藝術(shù)效果，增強集裝箱建筑的綠色屬性，在依托線性建筑空間設(shè)計了雨水花園，將創(chuàng)意街區(qū)及其周邊的雨水進行收集和處理，用來實現(xiàn)水景效果。同時，水景的設(shè)計也可以在一定程度上調(diào)節(jié)微氣候，對周邊環(huán)境進行降溫，水景也會讓校園師生在心理上和生理上都得到一定的調(diào)節(jié)。此外，雨水花園的集水還可以滿足周邊景觀綠化灌溉用水的需求，以及周邊環(huán)境清潔的用水需求，部分實現(xiàn)集裝箱建筑及其周邊環(huán)境用水的自給自足。

圖1 集裝箱組合排列展示空間

4 結(jié)語

集裝箱建筑是當(dāng)前一種具有較好生態(tài)效益的可持續(xù)的建筑形式，充分發(fā)揮其模塊化設(shè)計的優(yōu)越性與建造的便捷性，以及個性化的外部形象特征的特點。在未來的設(shè)計中，可以充分發(fā)揮集裝箱建筑的各種優(yōu)勢，結(jié)合各種新材料、新技術(shù)，利用太陽能、空氣能等新能源，充分利用各種綠色建筑設(shè)計理念與技術(shù)，讓集裝箱建筑更好地發(fā)揮功用，將集裝箱建筑向著更為廣闊的建筑領(lǐng)域不斷推進。