集裝箱建筑適應性設計與建造研究(9)

2013年6月22日

2.3.3 國內集裝箱建筑發展和理論研究中存在的問題

2.3.3.1 國內集裝箱建筑發展中存在的問題

國內集裝箱建筑發展過程中可以明顯的發現存在以下三個問題：設計水平較落后；集裝箱建筑的發展方向單一；缺乏相應的規范和監管。

1. 設計水平較落后

集裝箱建筑這種新型建筑類型出現的時間并不長，西方發達國家集裝箱建筑的設計和建造水平已經達到了相當成熟的階段，并大量應用于各種功能類型的建筑實踐中。與西方國家相比，雖然我國大型集裝箱企業的箱體單元構件的建造水平已經達到國際標準，并且廣泛出口到美國、荷蘭、英國等西方國家，但是十分缺乏自主設計能力。這種簡單的依圖加工對國內的集裝箱建筑整體發展水平的提高幫助十分有限，造成了實踐水平依然落后于西方發達國家的現狀。究其根本是由于我國在集裝箱建筑的設計范疇內缺乏探索和實踐，因此造成了現今集裝箱建筑產業發展上的差距。

不但缺乏高水平的產品造型設計、同時也缺乏對集裝箱建筑適應性組合的探索與實踐，對這種建筑類型缺乏建筑學眼光的研究。在集裝箱用于建筑領域的可能性上缺乏考量，尤其是對于集裝箱可以用于建筑的何種使用功能、何種項目究竟需要對箱體進行何種程度的改造、如何將箱體和其他構造配合以產生更為優美的建筑效果等等這些問題沒有進行深入探討。

更重要的是在產業鏈條上存在缺失，社會上缺乏專門研究集裝箱建筑的設計師和設計團隊，很難做出脫離現有建造方式束縛的設計方案。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意才能發揮它的設計潛力。國內現有的集裝箱建筑設計人員主要是由集裝箱建筑建造企業自己雇傭，對設計的理解僅僅涉及具體的構造設計或者小型箱體單元建筑的設計，因此更多的情況下是將設計過程轉交給客戶，依據客戶指定的樣式進行加工定制。同時，由于設計人員大多來自集裝箱生產行業，對較大型建筑的法規、規范的理解不夠透徹，因此在指導較大型集裝箱建筑的設計和施工時，有可能會對某些法規和標準產生理解偏差。這種狀況客觀上也阻礙了集裝箱建筑的發展。

2. 國內集裝箱建筑的發展方向比較單一

我國大型集裝箱建筑企業現在還處于向國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。數量眾多的小型集裝箱改造企業的建造水平依然較為落后，對箱體的改造處于初級階段。箱體保溫隔熱設置依然不夠完善，改造箱體內部的熱環境舒適度較差。國內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單搭接的小型集裝箱改造房屋，對于大型永久性集裝箱建筑、高品質的集裝箱建筑的設計和建造缺乏深入研究。同時市場對于集裝箱建筑的認知還局限在廉價建筑、臨時性建筑上，對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、可移動的各種住宅等等簡易建筑上，對于集裝箱建筑的品質、性能還存在疑慮。

因此需要集裝箱設計和建造企業擴大對集裝箱適應性的研究，擴展對集裝箱在建筑領域的發展方向。逐步把對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領域向商務、商業、旅游等領域延伸；由廉價住宅向高端個性化住房市場發展；由低舒適性的應急房屋向具有低碳可持續發展水平的高品質建筑擴展；由簡單搭接的簡易建筑向具有復雜組合方式的大型建筑發展；發揮集裝箱本身結構特性，使得集裝箱建筑成為具有更高抗震標準、更高堅固程度，更廣適應性的建筑類型。并通過設計的模塊化、建造的標準化，提高集裝箱建筑的工業化程度，促進集裝箱建筑產業化的發展。

3. 缺乏足夠的規范和標準進行指導

集裝箱建筑如同其他類型建筑一樣，需要受到相關國家標準和建筑法規的指導和規范。但針對集裝箱建筑這種建筑形式和結構類型的行業標準卻沒有出臺，現有的各集裝箱企業設計和生產標準要求主要來源于國外客戶。雖然國外客戶給到的設計標準和建造要求對箱體建造企業提升產品質量有幫助，但和國內實際應用中的客觀條件存在不少差異，例如節能要求、結構安全條件、工程配套標準等方面，因此一味沿用國外標準對國內的集裝箱建筑發展幫助有限。

現有的建筑法規和規范僅適用于常見建筑，而利用集裝箱構成的裝配式建筑的結構安全標準、集裝箱建筑的防火安全規范等等針對性的規范、標準遲遲沒有出現。相關的設計人員沿用傳統建造形式的規范和標準，影響了集裝箱建筑的發展。因此，在政策上為集裝箱建筑提供寬松的發展環境、在規范上逐漸完善對集裝箱組合建筑的設計建造指導，是提高集裝箱建筑產業發展的關鍵因素之一。

2.3.3.2 理論研究存在問題

1. 欠缺涉及具體設計方法的系統理論研究

國內對集裝箱建筑的相關研究從2008年起才大規模展開，并且始于集裝箱生產與改造企業。相關研究主要集中在：箱體生產企業對集裝箱建筑建造優勢的宣傳；和建筑學界相關的媒體對國外集裝箱建造設計案例的簡單介紹；學術研究機構對集裝箱建筑可能產生的低碳環保效益的概括性描述，以及相關的產業發展的展望。而這些僅僅是較為粗淺的介紹性信息，而對這種建筑類型的具體設計方法和改造過程中的針對性措施缺乏深入分析。

對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。有關于集裝箱建筑的介紹除了在學術期刊中有零星登載之外，遲遲沒有更深入的研究，國內對于集裝箱建筑的認識依然停留在概念層面。集裝箱建筑究竟應該如何進行改造設計、集裝箱室內的熱環境性能如何保障，從廢舊箱體到如何建造、設計建造流程應該怎樣進行等等學術問題，在國內很少進行過相關系統地討論。

2. 涉及結構構造做法的理論研究與實際設計建造脫節

國內對于集裝建筑箱改造過程中的結構和構造的研究已經取得一定的進展，并使用有限元等方式對結構受力、箱體安全性進行分析，以及對保溫隔熱設計等方面進行了一些概念性探討。但是這些研究僅僅局限于理論概念層面，缺乏實際建造過程的參與，對于建造過程中遇到的實際情況缺乏分析和說明。例如保溫隔熱設計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厚度的需求究竟是多少，在實際建設中箱體內部空間的占用情況如何?，F有的理論研究對集裝箱實際建設過程的指導意義有限。

國內現有的集裝箱組合建筑結構和構造設計理論研究還不充分，有相當多的領域尚未涉及?，F有的這些研究僅僅局限于單箱體的或者少量箱體的改造設計上，對于集裝箱建筑發展中遇到的多箱體組合設計、多箱體垂直疊加結構和構造做法、箱體連接可靠性設計等設計和建造中經常遇到的問題卻很少進行研究。

完善國內集裝箱建筑的相關理論可以對設計和建造實踐進行指導，而通過國內的集裝箱建筑實踐，又反過來可以為理論研究提供素材和依據，推動集裝箱建筑理論的探討和完善。當國內的理論研究與實踐過程進入這種積極的循環過程，便可以在某種程度上加速我國集裝箱建筑的發展進程。

2.4 本章小結

本章介紹了國內外集裝箱建筑發展情況及理論研究現狀，并分析了國內外集裝箱建筑實踐和理論研究中所存在的問題。國內集裝箱建筑的設計水平還與國外存在著非常大的差距，這也在客觀上成為阻礙國內集裝箱建筑產業發展的最主要因素。

在理論研究中，國外對這種新型建筑類型的相關研究成果較之國內更加豐富，但是依然處于探索階段，國內對于集裝箱建筑尤其是具體的集裝箱建筑室內空間布局以及適應性組合設計和建造，尚缺乏相關的理論研究。因此本文系統地分析國外集裝箱設計和建造過程中的經驗，總結國外集裝箱建筑理論研究成果并將其系統化，轉化為可供我國集裝箱建筑發展借鑒的理論依據。

第 3 章集裝箱建筑功能適應性研究

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 標準化

首先，集裝箱建筑單元在尺寸上是標準化的。由于集裝箱需要進行海陸聯運，其外部尺寸受到嚴格限制。從客觀上來說，集裝箱建筑的使用和設計受到現有集裝箱箱體尺寸的限制，除了少數特殊定制集裝箱，絕大多數集裝箱外部尺寸有著統一的尺寸限定。目前國際上使用數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 常用集裝箱內外尺寸

	長（米）		寬（米）		高（米）		底面積（平方米）
	外部	內部	外部	內部	外部	內部	外部	內部
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

由于內部尺寸的標準化，對集裝箱內部裝修設計、部品的生產安裝、家具的尺寸選配都起到了很大的方便；由于外部尺寸標準化的，不僅僅為運輸提供了方便，也使得集裝箱體可以非常方便的進行模塊化組合，集裝箱單元箱體即為集裝箱建筑的標準模數，各種附屬結構可以以此進行尺寸上的協調配合，這為集裝箱建筑的工業化發展提供了先天條件。