关于集装箱建筑的特征分析与发展思路

杨 贤 梅

(扬州高等职业技术学校，江苏 扬州 225000)

0 引言

建筑业，这个近30年来被认为是中国经济发展引擎的支柱产业，如今却因为其生产方式和建造模式的裹足不前，成为了导致我国环境恶化、雾霾严重的罪魁祸首之一。2017年3月，住建部官网发布《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》要求：把节能及绿色发展理念延伸至建筑全领域，到2020年，城镇新建建筑中绿色建材应用比例超过40%，城镇装配式建筑占新建建筑比例超过15%。在国家大力提倡节能减排的政策背景下，建筑业正积极朝着绿色建筑和建筑产业现代化发展转型。集装箱建筑深度契合“创新，协调，绿色，开放，共享”发展理念，随着相关政策、标准的不断完善，将进入重大发展机遇期。

1 集装箱建筑概述

集装箱建筑是指利用废旧集装箱或者新集装箱进行组合、搭接的新兴装配式建筑体系，具有能耗低、污染小，抗震性能好，施工周期短，回收率高等一系列优点，大限度实现了节能、节地、节水、节材的目标，被美国商业周刊评选为“最有可能改变人类未来生活方式的20项重要发明”之一。集装箱建筑由于其低碳性和灵活性被不少建筑师所青睐，在美国、英国、日本、法国等国家，已被广泛地用于住宅、博物馆、办公楼、展馆和其他各类创意建筑。尽管集装箱建筑技术起步于欧美，但我国凭借集装箱工业坚实基础及建筑产业引领地位，在集装箱建筑技术研究与推广应用领域已实现弯道超车。中集集团首创“钢结构集成模块建筑体系”，在不需要水泥和钢结构作为主体支撑的情况下，模块之间通过连接螺栓固定，可实现自我堆叠至20层以上，目前在英国、欧洲、澳洲、美国、日本等国家或地区推广应用，全球交付集装箱建筑已超过百万平方米，共25 000多套房间，合作伙伴包括希尔顿、洲际、万豪等世界顶级酒店集团，中集集团成为全球集装箱建筑行业的标杆。

2 集装箱建筑属性

2.1 工业化建筑

集装箱建筑，在质量和安全可控的工厂环境里，一体化实现钢结构主体、保温、水电、消防、隔音、节能和内部精装修等工程，还可以预制外挂，90%工程量在工厂预制完成，现场施工量只有10%。从产品技术上看，集装箱建筑是现有工业化建筑最高表现形式。

2.2 钢结构建筑

集装箱本身是为长途货运而存在的一个标准货物容器，主要由钢板与型钢构成的钢结构，具备良好的强度和刚性；集装箱建筑由集装箱模块自身堆码、连接而成，整栋建筑的附属设施均依附在集装箱构成的框架上。2013年，由中国钢结构协会牵头编制的CECS 334：2013集装箱模块化组合房屋技术规程经中国工程建设标准化协会发布实施，集装箱建筑是一种钢结构建筑。

2.3 装配式建筑

装配式建筑根据预制装配程度不同，可分为杆件单元、板结构单元和模块单元三类结构。集装箱建筑是以集装箱为基本模块单元，在工厂以工业化流水线制造模式，完成各模块的结构制作和内装工程，并能按不同的用途和功能在工程现场快速组合成各种风格的完整的房屋建筑。因此，集装箱建筑是基于模块单元结构的装配式建筑，是目前装配式建筑的高级形式。

2.4 模块化建筑

模块化建筑开辟了集装箱发展的新空间，将旧集装箱改造的概念融入模块化建筑，有效降低成本的同时，最大程度地实现了集装箱的循环使用，为节能减排作出了最佳注解。集装箱，其作为整体箱柜式结构，既是一个钢结构单元又是一个空间单元，可以不依赖外部支撑而独立存在；同时作为国际通用的标准化载货容器，具备成熟的运输、吊装、组配技术。集装箱是很理想的建筑模块单元，集装箱建筑属于模块化建筑的范畴。

2.5 绿色建筑

绿色建筑，指建筑对环境无害，能充分利用环境自然资源，并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑，又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。集装箱建筑具有环保、安全、循环利用等优点，完全可以成为绿色建筑发展的一个崭新思路。集装箱建筑是一种绿色建筑。

3 集装箱建筑特征

3.1 安全

集装箱建筑安全性能主要体现在两个方面：

1)建造过程的安全性：现场90%的工程量转移至工厂完成，工厂环境提供了可靠的质量管理和安全保障体系，彻底改变了现代建筑业大规模现场高危作业形态。

2)建筑本身的安全性：作为钢结构建筑的模块单元，集装箱坚固耐用，抗压、抗风、抗震、承重能力较好[1]；在不需要水泥和钢结构作为主体支撑的情况下，现有集装箱建筑连接技术可实现模块单元自我堆码至20层以上。

3.2 环保

传统建筑是在大量的材料浪费中进行施工，建筑垃圾比比皆是，存在能耗高、污染大、回收率低等问题，建筑垃圾、粉尘、噪声已成为影响城市环境的重要因素。集装箱建筑，建设现场只有10%的工程量，比现代建筑减少了90%以上的粉尘和建筑垃圾。这是一个颠覆性变化，集装箱建筑具备显著的环保优势。

3.3 高效

集装箱建筑具有其他建筑体系难以比拟的高效特征：

1)由于工程量前移，基础工程与主体工程可以同步进行。

2)跨界融合，一体化建筑模块单元实现在工厂环境下批量化生产，流水化作业，效率惊人。

3)基于模块单元结构的装配式建筑属性，现场搭建更加快捷，我们可以像搭积木一样盖房子。总之，建造周期可以缩短50%～70%。

3.4 适应性

集装箱建筑具有很强的适应性。大规模工厂流水线作业，破解了建筑工人日益短缺的难题；高度工业化建筑属性，降低了建筑施工对天气、气候情况的依赖；基于模块单元结构的装配式建筑属性，克服了传统建筑在建筑地点选择上的局限性；制造业与建筑业的跨界融合，让建筑师的时尚创意更加精彩。

3.5 标准化运输

集装箱最大的成功在于其产品的标准化以及由此建立的一整套运输体系，在全球范围内可实现公路、铁路、海运的多式联运。目前，一体化建筑模块单元制造主要在中国大陆，而集装箱建筑应用欧洲、北美、澳洲居多，“建筑模块化，模块远洋化”的跨界理念是集装箱建筑的精髓，也是集装箱建筑兴起的基础。借助全球标准化运输的优势，随着国家“一带一路”战略推进，集装箱建筑将会赢得更为广阔的海外市场。

3.6 循环利用

作为世界上年新建建筑量最大的国家，中国每年仅拆除建筑就产生15亿t建筑垃圾，占全国垃圾总量的40%，但其利用率却不到3%，建筑垃圾对我们赖以生存的环境构成极大的威胁。集装箱建筑是一个精致的钢结构建筑，模块之间以螺栓连接，拆卸方便，高达98%的部分都可以循环利用的，每循环利用一个20英尺标准集装箱模块单元，可节约1.7 t钢材和0.4 m3木材，减排3.5 t二氧化碳，节电3 400度。同时，集装箱建筑还可以更换地点，很方便地实现异地搬迁重新安装使用。

3.7 绿色节能

中国每年近20亿m2的新建面积，消耗了全世界53%的水泥，48%的铁矿石和47%的煤，那些平均寿命只有25年～30年的传统建筑，在爆破的巨响中化为乌有，尘土飞扬，雾霾肆虐。相对于传统建筑，集装箱建筑可以实现“四节一环保”(节能、节地、节水、节材和环境保护)，迎合了全球绿色建筑理念的大趋势。

4 我国集装箱建筑发展思路

4.1 构建完善的集装箱建筑规范规程

由于缺乏相应的建筑规范规程支持，集装箱建筑在中国的应用还停留在临时建筑的阶段，给设计单位、施工单位、建设单位及验收单位带来很大的困惑，难以大范围推广。为加快我国集装箱建筑行业发展，集装箱建筑规范规程制定工作必须先行，尽快获得作为永久性建筑行业认可的地位。

4.2 深化工业产品设计与房屋建筑设计的有机融合

集装箱建筑是制造业与建筑业的跨界结合，主要由集装箱制造企业主导发展并逐步兴起的，较拘泥于传统海运集装箱设计标准。在重大发展机遇期面前，有必要多从建筑业的思维看集装箱建筑行业的发展，加快工业产品设计与房屋建筑设计的深度融合，寻求人、建筑、自然和社会协调发展。

4.3 探索新材料、新结构、新技术的应用

集装箱建筑是一种工业化层度较高的建筑形式，有很大的推广应用空间，其结构、防火、绝热、隔音等课题有待深入研究[2]。为适应建筑物大体量、高层化、高端化发展趋势，有必要系统研究新型装饰材料的应用，深入探索集装箱建筑的连接结构和节点力学分析技术，为我国集装箱建筑行业发展提供技术保障。

4.4 协同推广集装箱建筑应用

集装箱建筑有明显的比较优势，但政策法规和民众接受度是推广应用要突破的难关，短期内国内多领域大范围推广难度较大。首先，充分利用集装箱建筑的特征优势，在旅游、展示类公共建筑、灾备战备等领域率先推广，形成有效的社会示范效应。其次，国家推动、地方扶持、企业跟进，多方协同，为集装箱建筑多领域大范围推广应用创造条件。

5 结语

集装箱建筑兼具工业化建筑、钢结构建筑、装配式建筑、模块化建筑及绿色建筑等众多新兴建筑体系的属性，是跨界融合、转型升级的典范。同时，具有其他建筑体系难以比拟的特征优势，深度契合国家“创新，协调，绿色，开放，共享”发展理念，可以成为建筑行业的一个重要发展方向。未来我国集装箱建筑行业发展，还需要多方面着力，抓住重大发展机遇期。

[1] 姜涤清.房屋集装箱的特点及分类[J].集装箱化，2013(4)：19-21，261.

[2] 陆 烨，刘 青，陈宇龙，等.集装箱房屋结构设计方法研究[J].工业建筑，2014(2)：97，130-136.