集装箱建筑的模块化设计与应用研究

郭广宇，薛春艳

（沈阳师范大学，沈阳 110034）

一、引言

随着社会科技水平的不断进步和人们工作与生活节奏的加快，城市人口流动频繁，自然灾害频发，这些因素促使人们开始思考要寻找一种新的工作与生活的方式、新的生活模式来适应气候变化并减少环境污染，而集装箱模块化设计就是一种新型的发展模式，其因价格低使用范围较广、拆卸方便等优势而被广泛应用，因此，在新时代下集装箱建筑的模块化设计与应用研究有着重要的意义。

二、集装箱建筑设计的价值和优势

（一）集装箱特性的设计价值

集装箱是具有一定强度、刚度和规格并可供周转使用的大型装货容器。集装箱的材料主要有铝合金、钢制、木质等多种材质表现形式，在结构上分为折叠式和固定式两种。集装箱特性主要有以下三点：

1.安全性。集装箱采用的是高强度的焊接钢结构框架，抗震、抗压、牢固稳定且承重能力强，并且有良好的隔热隔音和防腐蚀性，有较高的安全特性。

2.环保性。集装箱的制造生产是按照国际的标准进行，其材料以木材和钢材为主，材料可回收再利用。在实际应用中，减少了对周围环境的污染，降低产生的建筑垃圾，有较好的环保性。

3.标准化。集装箱是由国际的标准化组织规定的，它的基本标准主要有规格、强度、装卸、功能等几个方面。集装箱是由侧墙、屋面、顶端框架梁等构件组成。其拆卸方便，内有框架为整体结构，不会受环境的影响而无法搭建，移动的灵活性较强。

4.经济性。集装箱的适用范围较广，成本低，施工周期短，能够减少大量的建筑物结构和工程量。其配套设施较完善，在资源消耗方面呈现出经济性特征。

（二）集装箱建筑设计的优势

现代的居住空间形式日渐多样化，集装箱的改造设计成为人们关注的另一个焦点。在发达城市中集装箱的设计很受欢迎，它的可移动性及时尚美观的外形改造，深受年轻人的喜爱与认可。在城市的街头、景观设施中都会看到集装箱建筑的身影，因此集装箱建筑设计的优势有如下几点：

1.可持续的应用。在集装箱建筑设计中，主要的材料来自大量的废弃集装箱产品，减少了资源浪费的状况，具有可持续再利用的环保理念，因此在缓解环境污染的同时达到了节能环保的经济目的。

2.建设成本低工期短。在集装箱建筑设计中，其建设的工期与传统建筑空间相比工期时间短，统一的模块化设计使操作效率提升，材料应用便捷，可满足大批量计划生产需要。尤其是经济适用房的需要，相比其他建筑的建设成本会大大降低。

3.设计使用一体化。在集装箱建筑设计中，其结构形态与外在的形象紧密联系，既要完成设计审美需要，同时还要满足使用功能的需求。在保证基本功能的前提下，可以通过模块化设计将建筑的艺术形式充分展现出来，另一方面集装箱内部结构的强度较高，通过设计改造后的集装箱建筑空间环境的安全系数，相比其他临时性建筑的安全系数更高。

三、国内外集装箱建筑设计的现状

国外的集装箱建筑设计技术经验丰富，受到人们普遍认可，集装箱的建筑在各个领域随处可见，特别在欧美发达地区已形成规范化的建筑体系，有着规模多样化的集装箱建筑群，无论是荷兰的集装箱宿舍群还是纽约的便捷酒店，集装箱建筑设计的发展日渐具有个性化与规模性特征。国内的集装箱建筑设计使用较为有限，其设计施工项目有许多成功的案例。但提到集装箱大多数人都会想到建筑工地的临时性住所，在集装箱的设计上强调避雨避风，缺少时尚审美的投入，创意及实用性欠佳。与国外相比国内的集装箱建筑外观单调，缺少人性化和个性化设计，时尚审美感较弱，使得这样的集装箱建筑设计应用领域较受局限。

四、我国集装箱建筑设计的发展前景

集装箱建筑有着传统建筑不能比拟的优势，作为新的建筑领域模式，具有耐腐蚀防震抗压，移动灵活和可回收再利用等特点。在新时代下我们要继续不断的发展走可持续低碳环保的建设之路。集装箱建筑不仅有资源回收再利用的特点，还可以完善建筑及环境自身空间的表达，为社会发展做出贡献。近年来集装箱的建筑设计掀起了工业设计风格的浪潮。全球经济化时代背景下，作为集装箱出口生产的物质大国，拥有着丰富的资源和劳动力的优势，为我国未来产业的发展奠定基础，从而使集装箱建筑设计的形式多样化，不再是单一的临时性建筑。集装箱的建筑设计规模逐渐强大，形成永久性的建筑体系。通过对废弃集装箱进行改造，设计出应急救援建筑、文化教育建筑、服务性设施建筑等，领域不断拓宽，市场的需求量也随之扩大。集装箱建筑的发展在日新月异地创新进步与突破，同时建筑的模块化设计及应用也在不断地发展变化。

五、集装箱建筑的模块化设计形式及应用

（一）排列式——居住空间建筑

集装箱建筑设计的排列式主要是由四个以上相同大小的集装箱组成，有规则顺序的排列形成的建筑结构。这种排列方式通常使用在酒店建筑物的设计上。排列式的集装箱建筑外形简洁，重点突出其内部的设计变化，国外许多的经济型连锁酒店就采用集装箱进行建筑设计，其建筑材料均采用回收再利用的低碳材料。即使最后建筑的效用丢失，但是建筑材料还可再次利用。因为在经济型酒店中要实现运营的成本低，投资少、建设周期短等特点，所以集装箱建筑设计非常符合这样的需求，同时节约成本提高速度，减少对环境的污染。学生公寓也是如此，由于每年招生人数的增加或减少等不可估量因素，导致一些资源的闲置浪费情况，同时占用了大量的土地资源，使用集装箱建筑设计就可以很好的解决此类问题。施工中需要对多个建筑集装箱进行组合搭建，用螺丝零部件使其稳固，最后再对外立面进行装饰即可完成。

（二）积聚式——商业街区建筑

集装箱的积聚式设计是通过集装箱的纵向或横向的堆积交错而成，其组成的建筑形式具有不规则性和不同的空间效果。在国外常运用在品牌的概念店中，具有合并式的设计特点，外观时尚富有个性。在当代都市生活中，工作节奏加快生活质量不断提高，快闪主题的出现使快成为了流行的主题，快闪购物中心的出现，使城市商业街区涌现出潮流时尚的风向标与集聚地。这样的商业街区多采用集装箱建筑设计，通过搭建五颜六色不同组合的箱子构建出设施完备亮丽的建筑群，成为城市建筑中心的地标性建筑。

（三）单元式——应急救援建筑

集装箱的单元式设计是通过集装箱本身的叠加特性，将两个或者两个以上的模块构建起来，再对集装箱进行样式排列，最后组成新的单元式建筑集装箱。楼梯的位置建立在两组集装箱单元之间，与其排列式设计相比使用更加广泛便捷，可以单独使用一个单元作为独立的场所，这样设计可以让各个单元相对独立。单元式适用于应急建筑作为灾后安置房，具有运输储备救援物资作用的同时还可将其改造为临时性建筑，既有传递物资的功能又有临时住所的功能。同时也可以搭建医院和学校，使其能在短时间搭建较大规模的建筑群，有利于灾后的应急工作开展。临时安置房还具有防震、防砸、移动方便、节约用地、可回收再利用的特点，减少帐篷的闲置问题，提高土地的利用率。

（四）集合式——文化教育建筑

集装箱建筑设计的集合式主要是由两个以上的建筑集装箱组成，用连接合并的形式完成，拆掉集装箱连接处端面板，打通内部空间形成一个大的集装箱模块。合并式的设计常运用在空间需求较大的场所，将集装箱的建筑设计运用在空间较大的图书馆、展览馆、博物馆等文化教育建筑中，通过集装箱自身的特性让室内空间变得灵活多样，便于装配和移动的特点使这样的建筑可以结合不同文化活动在全球范围内巡回移动。集装箱的室内构件方便拆卸也可运到指定地点后重新组装，方便流动展出，材料的可循环再利用很好地体现出环保的理念。

（五）夹心式——服务性建筑

集装箱的夹心式设计是将建筑模块分开排列，在其中间空出一部分公共空间既是夹心空间，再将夹心空间顶部加以屋顶覆盖形成夹心式集装箱建筑。同时夹心式集装箱建筑室内空间与室外空间相连接起来，为人们提供舒适宽敞的公共休闲空间。此类形式常运用在移动橱窗、驿站、厕所等形式较为常见，不仅体现集装箱的优势，还可以实现城市建设领域内对低碳环保理念的要求。这样的服务性设施的建立，方便了人们生活的同时减少了城市污染，实现了绿色建筑的发展要求。

（六）架空式——商业办公建筑

集装箱的架空式设计是以独立的框架支撑集装箱模块，使其建筑中的楼梯、挑梁、阳台之间交相呼应。通过架空式组合成不同的形态，组合后的空间简洁时尚，分配均匀。同时可以有效地与自然因素相结合，使空间变得明亮宽敞。架空式设计常运用在售楼处及移动办公楼上，其自身的特性非常适用于这类建筑的商业办公空间，同时集装箱的工业氛围能更好地展现出品牌的特色，一些企业品牌在建筑设计中搭配集装箱能够更好地展示出企业文化的内涵。

六、结语

随着经济与技术的快速发展，建筑设计逐渐精细和标准化，集装箱的建筑理念成为一种新兴的建设潮流，其造型艺术的美学价值和文化价值值得我们继承与创造。集装箱建筑的发展使建筑类型和样式更加丰富，从居住空间到商业空间，从文化建筑到商业街区的建筑，从单一的形式到多功能模块的出现，进一步拓展了空间与形式的可能性。随着更多技术与集装箱的结合，集装箱建筑会在未来取得更大的突破。