集裝箱建築的設計要求
集裝箱用於建築設計的模塊化工具,本身具有低碳、低成本、建造時間短、可拆裝運輸等特性,同時又受到空間、材料等客觀條件的限制,在進行集裝箱建築設計時應充分考慮集裝箱模塊工具的優勢和不足,最大限度的發揮其結構優勢。首先,集裝箱建築單元運輸方便可整體遷移,集裝箱組合建築組裝拆卸方便,尤其適合使用期限有限需要更換地點的建築類型;其次,此類建築堅固耐用,主要結構單元由高強度鋼組成,堅固耐用具有很強的抗震、抗壓、抗變形能力;第三、密封性能好,嚴格的制造工藝使這種可移動式建築具有良好的水密性;第四、集裝箱建築基於整體盒子式的鋼結構之上,可以通過拼接組合等手段衍生出豐富的組合空間。如辦公空間、住宅空間、甚至大跨度空間等等;第五,結構重量較混凝土、磚混結構輕,建設所需的能耗少,同時性能優越,穩定牢固,防震性能出色。第六,集裝箱建築的多數部件都是可以回收二次利用的,極大程度的降低了建造垃圾的產生,低碳環保。
2. 集裝箱建築適應性設計案例及分析
集裝箱建築壹般可以分為三種形態:集裝箱箱體改造的建築;集裝箱箱體組合的建築;集裝箱箱體(及其構件)與其它結構***同起結構作用的建築。文章主要針對單箱體集裝箱改造設計和集裝箱箱體組合建築設計進行探討。
2.1單箱體室內設計
集裝箱用於不同的建築模型時,就代表著不同的功能屬性,室內布局也不盡相同。用於居室設計較為常用,主要模塊包括廚房、衛浴、寫字桌以及儲物空間等組成。而廚房、衛浴受到管道構造的模式限制,在使用過程中很難變換位置,因此對室內功能布局起到關鍵性制約影響。依據這兩個部分的空間屬性及入口位置,可以對集裝箱室內平面做到定性分析。以20英尺集裝箱住宅室內空間為例,分別進行室內空間的布局統計與分析。
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當入口設置在箱體端部時,將廚房/衛生間等固定設施設置在入口附近,箱體空間從公***到私密,可以獲得更完整的內部居住空間;如果將廚房/衛生間等固定設施設置在集裝箱建造遠離入口端,那麽室內很難使用到箱體端部的采光,壹般需要在側面增加采光口供室內照明。當入口設置在箱體中部時,可以在入口中部設置廚房/衛生間等固定設施,箱體兩端獲得獨立的完整空間,這兩個獨立的完整空間可以作為兩個獨立用房或者進行有效的功能分區,例如設置兩個獨立的臥室空間或者將衛生間和臥室分別放置在兩端進行分區。
2.2單箱體的空間擴展設計
集裝箱單箱體建築使用靈活,可方便運輸,對環境的適應能力較強;卻又受到空間局限性的限制,因此對集裝箱進行變形、拉伸等方式的空間擴展,是增加箱體內部空間的有效渠道,增加集裝箱建築對於功能的適應能力。按鈕住宅是壹種集裝箱擴展空間方法。在集裝箱箱體結構中融入液壓和電子控制系統,集裝箱變成了可以自如展開和收放的功能膠囊。通過按動控制按鈕,集裝箱的側板和部分頂板連同固定在其上的各種家具便伸展開,將相互緊貼的床、廚房、衛生間、桌椅等功能家具釋放出來,成為壹個露天敞開式的住宅空間。雖然這種展開式的房屋暫時是無法居住的,但是提供了壹種擴大空間利用能力的思路。
集裝箱單箱體也可以作為集裝箱箱體拼合建築及大規模集裝箱建築的基本單元進行使用。澳大利亞國立大學集裝箱學生宿舍項目中,使用了40英尺的標準海運集裝箱作為建築單元房間使用。每壹個單箱體房間內設備齊全,包括有浴室單元模塊;廚房單元模塊,包括電磁爐、微波爐、烤箱、大尺寸的單門冰箱、水槽、給排水管道、操作臺面等設備物品;工作空間模塊,包括有書架、書桌、椅子、寬帶連接;休息模塊,包括壹張單人床、床下儲藏空間、以及衣櫃等設施;房間內還配備有暖氣、電視、電話、等其他設施。同時為了戶型的多樣化,通過兩個單元體連接擴大了單元空間對功能需求的適應性。箱體采用側端臨走廊壹側開門,將衛浴模塊放置於入口附近,管道井臨近走廊,便於維修管理;箱體中部為廚房設施和寫字臺,形成中間寬闊區域,並放置了壹對小桌椅供就餐使用;在箱體遠離走廊壹端設置臥室空間,床上方為懸掛書櫥;並在箱體中間開辟了壹小塊作為陽臺,能更大限度的讓房間融入自然並起到遮陽作用。
2.3 組合箱體的塑造
集裝箱建築增加對於功能空間的適應性不僅僅在於單箱體的空間利用,通過箱體的拼合可以塑造出更多種類的建築,並且創造出屬於集裝箱建築特有的藝術品質。現代集裝箱建築通過適應性改造、組合,變化出種類繁多的建築模式。從居住建築到適用於大跨度的體育建築;從小型單箱體建築到數百個集裝箱組合的大型組合式建築,依據實際項目的需要,其規模也有著很大的不同。可以說集裝箱建築設計的發展標準在於集裝箱建築的組合方式和空間適應範圍上的擴展。集裝箱建築的組合方式直接取決於它所能支撐的空間大小和類型。不同的內部空間規模,對應有不同的集裝箱組合設計方式。
3. 結束語
集裝箱建築的應用性設計在國外已廣泛開展,國內對於這方面的研究還相對較少。當前低碳經濟已成為世界性的主題,各國都在積極探索節能減排的途徑。集裝箱改造成為住宅、辦公或其它用途的建築作為壹種新的設計理念,壹經興起便風靡全球。本文依托集裝箱改造的建築設計理念,結合可持續發展建築的“節能”和“低碳”要求,以典型實例論述了以集裝箱為建築設計的元素,利用集裝箱建築的低成本、可移動和標準化設計,探討其在建築領域的應用,希望能為低碳建築的發展提供思路和啟發。
參考文獻:
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