集裝箱建筑適應(yīng)性設(shè)計(jì)與建造研究(9)

2013年6月22日

2.3.3 國(guó)內(nèi)集裝箱建筑發(fā)展和理論研究中存在的問題

2.3.3.1 國(guó)內(nèi)集裝箱建筑發(fā)展中存在的問題

國(guó)內(nèi)集裝箱建筑發(fā)展過程中可以明顯的發(fā)現(xiàn)存在以下三個(gè)問題：設(shè)計(jì)水平較落后；集裝箱建筑的發(fā)展方向單一；缺乏相應(yīng)的規(guī)范和監(jiān)管。

1. 設(shè)計(jì)水平較落后

集裝箱建筑這種新型建筑類型出現(xiàn)的時(shí)間并不長(zhǎng)，西方發(fā)達(dá)國(guó)家集裝箱建筑的設(shè)計(jì)和建造水平已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)成熟的階段，并大量應(yīng)用于各種功能類型的建筑實(shí)踐中。與西方國(guó)家相比，雖然我國(guó)大型集裝箱企業(yè)的箱體單元構(gòu)件的建造水平已經(jīng)達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并且廣泛出口到美國(guó)、荷蘭、英國(guó)等西方國(guó)家，但是十分缺乏自主設(shè)計(jì)能力。這種簡(jiǎn)單的依圖加工對(duì)國(guó)內(nèi)的集裝箱建筑整體發(fā)展水平的提高幫助十分有限，造成了實(shí)踐水平依然落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家的現(xiàn)狀。究其根本是由于我國(guó)在集裝箱建筑的設(shè)計(jì)范疇內(nèi)缺乏探索和實(shí)踐，因此造成了現(xiàn)今集裝箱建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展上的差距。

不但缺乏高水平的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、同時(shí)也缺乏對(duì)集裝箱建筑適應(yīng)性組合的探索與實(shí)踐，對(duì)這種建筑類型缺乏建筑學(xué)眼光的研究。在集裝箱用于建筑領(lǐng)域的可能性上缺乏考量，尤其是對(duì)于集裝箱可以用于建筑的何種使用功能、何種項(xiàng)目究竟需要對(duì)箱體進(jìn)行何種程度的改造、如何將箱體和其他構(gòu)造配合以產(chǎn)生更為優(yōu)美的建筑效果等等這些問題沒有進(jìn)行深入探討。

更重要的是在產(chǎn)業(yè)鏈條上存在缺失，社會(huì)上缺乏專門研究集裝箱建筑的設(shè)計(jì)師和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，很難做出脫離現(xiàn)有建造方式束縛的設(shè)計(jì)方案。作為集裝箱這種新型建筑類型更需要不拘一格的想象和創(chuàng)意才能發(fā)揮它的設(shè)計(jì)潛力。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的集裝箱建筑設(shè)計(jì)人員主要是由集裝箱建筑建造企業(yè)自己雇傭，對(duì)設(shè)計(jì)的理解僅僅涉及具體的構(gòu)造設(shè)計(jì)或者小型箱體單元建筑的設(shè)計(jì)，因此更多的情況下是將設(shè)計(jì)過程轉(zhuǎn)交給客戶，依據(jù)客戶指定的樣式進(jìn)行加工定制。同時(shí)，由于設(shè)計(jì)人員大多來自集裝箱生產(chǎn)行業(yè)，對(duì)較大型建筑的法規(guī)、規(guī)范的理解不夠透徹，因此在指導(dǎo)較大型集裝箱建筑的設(shè)計(jì)和施工時(shí)，有可能會(huì)對(duì)某些法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生理解偏差。這種狀況客觀上也阻礙了集裝箱建筑的發(fā)展。

2. 國(guó)內(nèi)集裝箱建筑的發(fā)展方向比較單一

我國(guó)大型集裝箱建筑企業(yè)現(xiàn)在還處于向國(guó)外大量出口集裝箱建筑單元箱體的階段，沒有形成廣為熟知的集裝箱建筑品牌。數(shù)量眾多的小型集裝箱改造企業(yè)的建造水平依然較為落后，對(duì)箱體的改造處于初級(jí)階段。箱體保溫隔熱設(shè)置依然不夠完善，改造箱體內(nèi)部的熱環(huán)境舒適度較差。國(guó)內(nèi)眾多的集裝箱廠商還局限在改善箱體基本性能的初始階段，滿足于建造單箱體或者少量箱體簡(jiǎn)單搭接的小型集裝箱改造房屋，對(duì)于大型永久性集裝箱建筑、高品質(zhì)的集裝箱建筑的設(shè)計(jì)和建造缺乏深入研究。同時(shí)市場(chǎng)對(duì)于集裝箱建筑的認(rèn)知還局限在廉價(jià)建筑、臨時(shí)性建筑上，對(duì)于集裝箱建筑可適用范圍的理解還僅僅停留于工地板房的替代品、可移動(dòng)的各種住宅等等簡(jiǎn)易建筑上，對(duì)于集裝箱建筑的品質(zhì)、性能還存在疑慮。

因此需要集裝箱設(shè)計(jì)和建造企業(yè)擴(kuò)大對(duì)集裝箱適應(yīng)性的研究，擴(kuò)展對(duì)集裝箱在建筑領(lǐng)域的發(fā)展方向。逐步把對(duì)集裝箱建筑研究方向向永久性建筑拓展；由建筑工地和野外作業(yè)領(lǐng)域向商務(wù)、商業(yè)、旅游等領(lǐng)域延伸；由廉價(jià)住宅向高端個(gè)性化住房市場(chǎng)發(fā)展；由低舒適性的應(yīng)急房屋向具有低碳可持續(xù)發(fā)展水平的高品質(zhì)建筑擴(kuò)展；由簡(jiǎn)單搭接的簡(jiǎn)易建筑向具有復(fù)雜組合方式的大型建筑發(fā)展；發(fā)揮集裝箱本身結(jié)構(gòu)特性，使得集裝箱建筑成為具有更高抗震標(biāo)準(zhǔn)、更高堅(jiān)固程度，更廣適應(yīng)性的建筑類型。并通過設(shè)計(jì)的模塊化、建造的標(biāo)準(zhǔn)化，提高集裝箱建筑的工業(yè)化程度，促進(jìn)集裝箱建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

3. 缺乏足夠的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行指導(dǎo)

集裝箱建筑如同其他類型建筑一樣，需要受到相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和建筑法規(guī)的指導(dǎo)和規(guī)范。但針對(duì)集裝箱建筑這種建筑形式和結(jié)構(gòu)類型的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)卻沒有出臺(tái)，現(xiàn)有的各集裝箱企業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求主要來源于國(guó)外客戶。雖然國(guó)外客戶給到的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和建造要求對(duì)箱體建造企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量有幫助，但和國(guó)內(nèi)實(shí)際應(yīng)用中的客觀條件存在不少差異，例如節(jié)能要求、結(jié)構(gòu)安全條件、工程配套標(biāo)準(zhǔn)等方面，因此一味沿用國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)國(guó)內(nèi)的集裝箱建筑發(fā)展幫助有限。

現(xiàn)有的建筑法規(guī)和規(guī)范僅適用于常見建筑，而利用集裝箱構(gòu)成的裝配式建筑的結(jié)構(gòu)安全標(biāo)準(zhǔn)、集裝箱建筑的防火安全規(guī)范等等針對(duì)性的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)遲遲沒有出現(xiàn)。相關(guān)的設(shè)計(jì)人員沿用傳統(tǒng)建造形式的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，影響了集裝箱建筑的發(fā)展。因此，在政策上為集裝箱建筑提供寬松的發(fā)展環(huán)境、在規(guī)范上逐漸完善對(duì)集裝箱組合建筑的設(shè)計(jì)建造指導(dǎo)，是提高集裝箱建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

2.3.3.2 理論研究存在問題

1. 欠缺涉及具體設(shè)計(jì)方法的系統(tǒng)理論研究

國(guó)內(nèi)對(duì)集裝箱建筑的相關(guān)研究從2008年起才大規(guī)模展開，并且始于集裝箱生產(chǎn)與改造企業(yè)。相關(guān)研究主要集中在：箱體生產(chǎn)企業(yè)對(duì)集裝箱建筑建造優(yōu)勢(shì)的宣傳；和建筑學(xué)界相關(guān)的媒體對(duì)國(guó)外集裝箱建造設(shè)計(jì)案例的簡(jiǎn)單介紹；學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)對(duì)集裝箱建筑可能產(chǎn)生的低碳環(huán)保效益的概括性描述，以及相關(guān)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展的展望。而這些僅僅是較為粗淺的介紹性信息，而對(duì)這種建筑類型的具體設(shè)計(jì)方法和改造過程中的針對(duì)性措施缺乏深入分析。

對(duì)于集裝箱建筑這種建筑形式的中文公開出版物除了《香港集裝箱建筑》之外尚沒有其他理論書籍出版。有關(guān)于集裝箱建筑的介紹除了在學(xué)術(shù)期刊中有零星登載之外，遲遲沒有更深入的研究，國(guó)內(nèi)對(duì)于集裝箱建筑的認(rèn)識(shí)依然停留在概念層面。集裝箱建筑究竟應(yīng)該如何進(jìn)行改造設(shè)計(jì)、集裝箱室內(nèi)的熱環(huán)境性能如何保障，從廢舊箱體到如何建造、設(shè)計(jì)建造流程應(yīng)該怎樣進(jìn)行等等學(xué)術(shù)問題，在國(guó)內(nèi)很少進(jìn)行過相關(guān)系統(tǒng)地討論。

2. 涉及結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法的理論研究與實(shí)際設(shè)計(jì)建造脫節(jié)

國(guó)內(nèi)對(duì)于集裝建筑箱改造過程中的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的研究已經(jīng)取得一定的進(jìn)展，并使用有限元等方式對(duì)結(jié)構(gòu)受力、箱體安全性進(jìn)行分析，以及對(duì)保溫隔熱設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了一些概念性探討。但是這些研究?jī)H僅局限于理論概念層面，缺乏實(shí)際建造過程的參與，對(duì)于建造過程中遇到的實(shí)際情況缺乏分析和說明。例如保溫隔熱設(shè)計(jì)僅僅概述性的介紹了保溫材料的選擇范圍，而沒有分析不同保溫材料熱阻值的不同對(duì)厚度的需求究竟是多少，在實(shí)際建設(shè)中箱體內(nèi)部空間的占用情況如何?，F(xiàn)有的理論研究對(duì)集裝箱實(shí)際建設(shè)過程的指導(dǎo)意義有限。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的集裝箱組合建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計(jì)理論研究還不充分，有相當(dāng)多的領(lǐng)域尚未涉及?，F(xiàn)有的這些研究?jī)H僅局限于單箱體的或者少量箱體的改造設(shè)計(jì)上，對(duì)于集裝箱建筑發(fā)展中遇到的多箱體組合設(shè)計(jì)、多箱體垂直疊加結(jié)構(gòu)和構(gòu)造做法、箱體連接可靠性設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)和建造中經(jīng)常遇到的問題卻很少進(jìn)行研究。

完善國(guó)內(nèi)集裝箱建筑的相關(guān)理論可以對(duì)設(shè)計(jì)和建造實(shí)踐進(jìn)行指導(dǎo)，而通過國(guó)內(nèi)的集裝箱建筑實(shí)踐，又反過來可以為理論研究提供素材和依據(jù)，推動(dòng)集裝箱建筑理論的探討和完善。當(dāng)國(guó)內(nèi)的理論研究與實(shí)踐過程進(jìn)入這種積極的循環(huán)過程，便可以在某種程度上加速我國(guó)集裝箱建筑的發(fā)展進(jìn)程。

2.4 本章小結(jié)

本章介紹了國(guó)內(nèi)外集裝箱建筑發(fā)展情況及理論研究現(xiàn)狀，并分析了國(guó)內(nèi)外集裝箱建筑實(shí)踐和理論研究中所存在的問題。國(guó)內(nèi)集裝箱建筑的設(shè)計(jì)水平還與國(guó)外存在著非常大的差距，這也在客觀上成為阻礙國(guó)內(nèi)集裝箱建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最主要因素。

在理論研究中，國(guó)外對(duì)這種新型建筑類型的相關(guān)研究成果較之國(guó)內(nèi)更加豐富，但是依然處于探索階段，國(guó)內(nèi)對(duì)于集裝箱建筑尤其是具體的集裝箱建筑室內(nèi)空間布局以及適應(yīng)性組合設(shè)計(jì)和建造，尚缺乏相關(guān)的理論研究。因此本文系統(tǒng)地分析國(guó)外集裝箱設(shè)計(jì)和建造過程中的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)國(guó)外集裝箱建筑理論研究成果并將其系統(tǒng)化，轉(zhuǎn)化為可供我國(guó)集裝箱建筑發(fā)展借鑒的理論依據(jù)。

第 3 章集裝箱建筑功能適應(yīng)性研究

3.1 集裝箱建筑的特征與特性

3.1.1 集裝箱建筑特征

3.1.1.1 標(biāo)準(zhǔn)化

首先，集裝箱建筑單元在尺寸上是標(biāo)準(zhǔn)化的。由于集裝箱需要進(jìn)行海陸聯(lián)運(yùn)，其外部尺寸受到嚴(yán)格限制。從客觀上來說，集裝箱建筑的使用和設(shè)計(jì)受到現(xiàn)有集裝箱箱體尺寸的限制，除了少數(shù)特殊定制集裝箱，絕大多數(shù)集裝箱外部尺寸有著統(tǒng)一的尺寸限定。目前國(guó)際上使用數(shù)量最多的集裝箱主要為三種：20英尺集裝箱；40英尺集裝箱；40英尺高柜集裝箱（表 3.1）。

表 3.1 常用集裝箱內(nèi)外尺寸

	長(zhǎng)（米）		寬（米）		高（米）		底面積（平方米）
	外部	內(nèi)部	外部	內(nèi)部	外部	內(nèi)部	外部	內(nèi)部
20英尺集裝箱	6.06	5.90	2.44	2.34	2.59	2.38	14.77	13.81
40英尺集裝箱	12.19	11.95	2.44	2.34	2.59	2.38	29.72	27.96
40英尺高柜集裝箱	12.19	11.95	2.44	2.34	2.90	2.72	29.72	27.96

由于內(nèi)部尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)集裝箱內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)、部品的生產(chǎn)安裝、家具的尺寸選配都起到了很大的方便；由于外部尺寸標(biāo)準(zhǔn)化的，不僅僅為運(yùn)輸提供了方便，也使得集裝箱體可以非常方便的進(jìn)行模塊化組合，集裝箱單元箱體即為集裝箱建筑的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，各種附屬結(jié)構(gòu)可以以此進(jìn)行尺寸上的協(xié)調(diào)配合，這為集裝箱建筑的工業(yè)化發(fā)展提供了先天條件。

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