1 集装箱建筑发展沿革及设计指南

1.1 集装箱建筑发展沿革

1.1.1 集装箱的产生

集装箱运输设想在1801年被英国人首先提出，而最早的集装箱运输雏形则出现在50年后的美国，被用来提升铁路运输的效率。1956年，美国泛大西洋轮船公司运输了58个大型集装箱，这标志着海上集装箱运输的开始。在其后的时间里，集装箱运输展现了极大的优势。1970年国际标准化组织（ISO）也开始制定集装箱的标准，以实现不同公司、不同交通工具的多式联运。而集装箱的标准化也为集装箱建筑的发展奠定了基础。

1.1.2 集装箱的尺寸以及种类

1）集装箱的尺寸

现行的国际标准集装箱共13种，其外部宽度均为2.438米，长度有2.991米、6.058米、9.125米、12.192米四种，高度有2.438米、2.591米、2.896米等多种。其中运用最广的是6米集装箱与12米集装箱两种规格，其尺寸分别为6.058米×2.438米×2.591米与12.192米×2.438米×2.591米，这两种尺寸均为组成集装箱建筑最常用的单元（表1）。

2）集装箱的种类

（1）按材料划分

几乎所有集装箱的主体框架都是采用耐候钢，而按照箱体材料可将集装箱分为四种，即钢制集装箱、铝合金集装箱、不锈钢集装箱以及玻璃钢集装箱（图1）。其中钢制集装箱强度大、结构稳，但也存在自重大易腐蚀的弊端，使用年限在10年左右，是目前在运输中应用最多的类型，同时在集装箱建筑中也应用广泛。虽然运输业中淘汰的集装箱部分箱体受到腐蚀，但是主体结构仍然能满足建筑结构需求。并且在集装箱建筑改造过程中，也会对材料进行处理维修。

（2）按结构划分

按结构类型可分为内柱式、外柱式、折叠式、固定式、预制式、薄壳式等（图2）。不同结构类型的集装箱必然会对集装箱建筑的处理产生影响。在集装箱建筑设计初期，就应明确集装箱的开口方式、外观要求等因素。

（3）按用途划分

按使用用途可分为干货集装箱、敞顶集装箱、台架集装箱、板架集装箱、冷藏集装箱、散货集装箱、通风集装箱、罐式集装箱、动物集装箱、服装集装箱等（图3、图4）。其中干货集装箱的体积最为庞大，也是集装箱建筑最常采用的类型。

1.1.3 集装箱建筑的产生

随着集装箱运输的发展，大批的集装箱被制造出来，而标准集装箱的使用年限为10年左右，于是在20世纪90年代，出现了大批量的淘汰集装箱。最初这些淘汰的集装箱被当作废铁回收，但是这种简单直接的处理手法极大地折损了淘汰集装箱的价值，并且在回收的过程中也浪费了大量的资源。于是西方开始广泛关注废弃集装箱的建筑价值，并涌现了一大批优秀的集装箱建筑案例。

1.1.4 集装箱作为建筑单元的可操作性

构成建筑的三要素有建筑功能、建筑技术和建筑形象。集装箱的建筑改造必然也需要从这三要素角度分析。

1）建筑功能

建筑功能是三要素的主导因素。因为集装箱材料的确定，容积规范，单体单元体量固定，所以集装箱并不适用于所有功能的建筑。以6米集装箱与12米集装箱为例，其单体平面以及剖面均能满足人们进入并符合一定空间内的功能需求（图5～图8）。正是因为集装箱单体体量的固定和重复，所以集装箱建筑设计可以与模数化设计结合（图9～图12）。

2）建筑技术

建筑技术是实现建筑的手段。首先，集装箱作为运输业中的载体，本身便于运输，且符合建材运输的条件。而集装箱主体结构为建筑物结构形式之一的钢结构，在建筑节点连接手段中也有多种连接方式可以选用，例如焊接、角件连接、高强螺栓连接等（图13、图14）。

3）建筑形象

集装箱具有一定容积，尺度合理，有作为建筑元素的天然优势。集装箱固定与重复的体量，以及外立面原有的肌理都呈现出真实感和特有的风格。有些甚至不需要特别的设计，稍加装饰就能呈现出很好的建筑美感（图15～图18）。

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