一种用于集装箱改造住宅的离网系统设计

熊志嘉　李铭佳

【摘 要】描述了集装箱改造住宅的现状和趋势，在此基础上提出了一种离网系统的设计。

【关键词】集装箱改造住宅；可移动；自给自足

中图分类号： TU247 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）09-0244-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.119

近年来集装箱改造住宅的设计层出不穷，甚至不少高端品牌比如PUMA也把自己的旗舰店开在了集装箱改造建筑中。但在这股“改造热”背后的现实是，国内大多集装箱改造建筑一直以使用者对废旧箱体的自发利用为主要存在方式，仅仅是一个能遮风避雨的临时栖居场所，大多甚至属于违章建筑范畴，缺乏必要的技术指导和设施设备，深受资金和工艺水平的限制 [1]。这些低廉的集装箱改造住房居住舒适度差，可推广性不强，但是满足了低收入水平群体的需要。

与此同时，还有一些城市新青年，出于工作需要也常出门在外，他们或是艺术家需要到长期巡演或者展出，亦或是技术人员需要到各种偏僻的地方调试设备，对于他们来说旅馆和酒店已经不是很能方便地满足他们生活和工作上的需求。

而对于许多已经跨入小康生活的家庭来说，举家旅行已经成为了生活中必不可少的部分，但是碍于房车高昂的造价和相对狭小的空间，大部分人还是采取了传统的旅行方式。

对于后两种人来说，集装箱改造住房某种程度上也是一个很好的选择，原因在于集装箱住宅拥有其他住宅所不具有的优势——其自身尺寸与现代运输系统相适应，能便捷地被各种交通工具转运，成为“游动”的住宅。

但是为什么现在大部分的集装箱住宅并没有真正的“游动”起来呢，举个例子，最接近“游动”住宅的旅居型房车的一大发展局限是，目前国内房车营地建设不足，房车停靠时无法正常补给，难以维持长时间露营，满足不了旅游休闲的需要[2]，由此我们不难看出，要维持野外的生活最大的困难就是难以获得水和能源的补给。

换一种说法，集装箱改造住宅要想真正发挥自己的可移动优势，就要满足离网生活的需要。这里的离网（OTG，全称为off-the-grid）指的是建筑自身水和能源的供给不依赖于城市工程管网，包括城市供配水管网、输配电网、燃气输配气管网和供热管网，即房屋本身要达到水和能源的自给自足。

针对这种情况，我们提出了一种用于集装箱改造住宅的离网系统设计。这种离网系统主要由离网水系统和离网能源系统组成，如图1。

其中，水的离网系统由蓄水池、灰水回收装置等组成，供水主要来自于储水箱的蓄水。根据《建筑给水排水设计规范》，卫生器具设置标准为有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、集中热水供应（或家用热水机组）和沐浴设备的普通住宅的最高日生活用水定额是180～320L/人·日，小时变化系数为2.5～2.0。而短期户外度假的用水主要耗费在淋浴、洗衣服洗碗、冲厕所等方面，累计起来约140 L/人·日[3]。蓄水箱的容積为3000L，一次补充之后能够保证两人两周的日常生活需要，能满足短期的野外度假和工作需要。

所有需要使用水的功能都集成到“厨卫浴模块”中，减少了输送管道的设置（图2）。淋浴水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水经过处理后储蓄在蓄水箱的灰水分区，再供给坐便器冲洗等使用。同时处理后的灰水，若不再进入使用循环也可以直接排出室外，由于已经过净化，不会对自然生态环境造成破坏。

预制的厨卫浴模块宽度为2.438m，并留有0.8m宽的走廊，这个尺寸与标准的20尺、40尺等集装箱体的宽度尺寸相一致，模块与箱体的其他部分相对独立，可以根据需要装配在箱体的不同位置，安装方便。模块的长度为2.5m，只占40尺集装箱长度的五分之一，并未占用大量的居住空间。蓄水箱则放置在厨卫浴模块的顶部，厚度为0.6m，当它置于基于高柜集装箱改造的住宅时，仍然能保证其下方有2.3m的净空供人进行洗漱等活动。厨卫浴模块四周镶嵌的衣柜等储物空间上抵蓄水箱下方，从人体工程学的角度来说正好在人伸手可及的范围，这样一来蓄水空间和储物空间的布置都足够集约，这一点在空间本来就没有一般住宅宽敞的集装箱住宅中尤为重要。

可移动集装箱改造住宅的能源主要来自于太阳能，通过光热转换与光电转换来提供日常所需的能源。

太阳能的光热转换主要通过住宅顶部的集热板，它将太阳的辐射收集起来并通过热交换介质对储水箱里的水进行加热。厨卫浴模块顶部的水箱分为两个部分（图3），加热过后的温水储存在厨卫浴模块上方储水箱的温水水箱，以供淋浴和地暖等使用。而不需经过加热的用水则储存在冷水水箱中，与温水水箱隔离开来，节约能源。这种离网系统选用的是平板太阳能热水器，相比真空管太阳能热水器抗压性能更好，并且不需要在屋顶额外放置储水箱，便于随集装箱运输。

太阳能的光电转换则通过光伏太阳能电池板。电池板可以附着在集装箱住宅的顶部或者可展开侧面，载体的角度可以根据太阳高度角进行调整以获得最大程度的太阳光照。住宅内部安装有蓄电池，用于储存太阳能电池板转换的电能，主要供给室内的LED灯具等用电设备。

离网系统的配备给集装箱改造住宅安上了“游动”的灵魂，在越来越多的人认为不一定非要居住在固定不动的建筑里面的时代，离网系统也许正是集装箱改造住宅掀起居住全球化革命的起爆剂。

【参考文献】

[1]周庆.关于我国新型装配式集装箱建筑的几点思考从“集装箱改造热”现象谈起[A].中国城市科学研究会、中国绿色建筑与节能专业委员会、中国生态城市研究专业委员会.第十届国际绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会论文集——S05绿色房地产业的健康发展[C].中国城市科学研究会、中国绿色建筑与节能专业委员会、中国生态城市研究专业委员会：，2014：5.

[2]李景.房车营地规划设计研究[D].北京林业大学，2011.

[3]秦笛，倪震宇.可移动建筑的形式特征初探[J].山西建筑，2009，35（13）：19-20.

[4]GB50015-2009， 建筑给水排水设计规范[S].