當代集裝箱建筑模塊化設計策略研究(1)

2013年4月3日

摘要

集裝箱建筑作為一種新興的建造體系，在建造效率、經濟性以及可持續性等方面展現出了巨大的潛力。對于一些面臨著建造效率低、經濟條件差以及建造浪費嚴重的地區來說，集裝箱建造體系為解決這些地區的問題提供了新的契機與可能性。可以說，即便集裝箱建筑最終被證明無法作為一種主流建筑形式進行普及，這種建造體系仍然可能成為解決某些特定問題的最佳策略。

為加深建筑行業的工作人員對集裝箱建筑設計的了解與認識，本文從建筑設計的角度分析了集裝箱建筑的特點，并探討了針對集裝箱建筑的設計策略。論文針對集裝箱建筑所面對的問題，說明設計者如何通過各方面的具體手段來面對這些問題。集裝箱建筑所面對的問題包括建筑對功能、形式、建造效率等方面的要求，即建筑為滿足人類使用所必須具備的要素，這些要素是評價一座集裝箱建筑好壞的基本指標。設計策略是實現這些要素與指標的途徑，主要包括集裝箱建筑的空間策略、基本單元構件的組合策略、外圍護結構的改造策略以及結構設計策略等。

本研究首先通過調查法收集了大量關于集裝箱建筑的概念性介紹以及在實際工程項目中的應用案例，然后通過文獻和個案研究的方法，結合個人的觀察以及定量、定性分析對所得資料與信息的主要特點與一般規律進行了歸納總結。最后通過歸納演繹和抽象概括提出了研究問題并論述了解決問題的相應策略。

論文突破了大量的普及性與概念介紹性資料，拓展了現如今對于集裝箱建筑設計的研究，最終的研究成果主要包括對集裝箱建筑的設計目標的確定以及設計策略的系統性歸納，其中融合了大量的文獻資料整理與工程案例分析，為今后從事集裝箱建筑設計的工作人員提供了一定的參考與索引。

關鍵詞：集裝箱建筑；可持續；可移動建筑；建筑標準化；模塊化建筑

Abstract

As a new construction system, shipping container architecture has shown its tremendous potential at the efficiency of construction, economy and sustainability, etc. For those regions where are facing problems of low efficiency of construction, poor economic conditions and series waste in construction, shipping container architecture has been providing some new opportunities and possibilities to solve their problems. It can be said that even if shipping container architecture was eventually proved to be a non-mainstream architecture, the system is still possible to serve as the best strategy to solve some specific problems.

In order to improve the participants’ recognition about shipping container architecture, this paper analyzes the characteristics of shipping container architecture and discusses its designing strategies from the architectural point of view. The questions of shipping container architecture are mainly related to the function, form, efficiency of buildings, which serve as the key elements of the requirements of human’s living and the basic criteria of a good building. Design strategies, including special design, the composing strategies of basic components, the alteration of the skin of shipping containers and the structural design, are the solutions to realize those requirements and criteria.

This paper has collected a great number of information about shipping container architecture, including theories and projects. Through observation and quantitative and qualitative analysis of data and information, this paper gives a summary of the main features of shipping container architecture and proposes a general design method.

Moreover, this paper contains not only introductory information, but also designing principle and strategy of shipping container architecture. By combining a great quantity of documentation and projects, this paper expands the architectural designing study of shipping container architecture, and provides some helpful reference for the future work in architectural design of shipping container architecture.

Key words: Shipping Container Architecture, Sustainability, Mobile Architecture, Standardization, Prefabricated building.

目錄

第一章緒論

1.1 研究的對象、背景和意義

1.2 相關領域的研究現狀

1.2.1 國外針對集裝箱建筑的研究狀況

1.2.2 國內針對集裝箱建筑的研究狀況

1.3 研究的重點和方法

1.3.1 研究內容重點

1.3.2 研究框架圖

1.3.3 研究方法

第二章集裝箱建筑的發展現狀

2.1 集裝箱建筑的應用現狀

2.1.1 項目類型

2.1.2 項目規模

2.1.3 應用地區

2.2 國外集裝箱建筑建設市場的產業構成

2.2.1 設計師與事務所

2.2.2 開發商與承建商

2.3 中國集裝箱建筑的發展現狀

2.3.1 集裝箱建筑在國內民間的應用

2.3.2 國內集裝箱建筑的規模化開發以及專業公司的參與

2.4 本章小結

第三章單箱體空間的應用

3.1 單箱體內部空間的特點

3.2 單箱體單元戶型

3.2.1 單箱體單元戶型的功能類型

3.2.2 單箱體單元戶型的空間利用分析

3.3 單箱體空間的組合

3.3.1 多箱體套間的功能類型

3.3.2 多箱體套間的空間利用分析

3.4 單箱體空間的拓展

3.4.1 單箱體空間的拓展策略

3.5 本章小結

第四章多箱體融合空間的應用

4.1 多箱體空間的融合策略

4.1.1 一維融合

4.1.2 二維融合

4.1.3 多箱體空間融合策略小結

4.2 一維融合空間的應用

4.2.1 水平融合空間

4.2.2 垂直融合空間

4.3 二維融合空間的應用

4.4 本章小結

第五章針對箱體圍護結構物理性能的改造策略

5.1 圍護結構的改造原則

5.2 隔熱保溫層的常用材料

5.2.1 選擇隔熱保溫材料的原則

5.2.2 隔熱保溫材料的種類

5.3 圍護結構改造的常見做法

5.3.1 箱體內部設置兼具隔熱保溫性能與裝飾作用的復合板材

5.3.2 箱體內部設置獨立的隔熱保溫層與內飾板

5.3.3 箱體外部設置隔熱保溫構造

5.3.4 內外飾板以及隔熱保溫層與波形鋼板間的固定

5.5 圍護結構各部分的構造舉例

5.6 本章小結

第六章箱體模塊的組合策略

6.1 箱體組合的基本原則

6.2 少量集裝箱的組合策略

6.2.1 對齊

6.2.2 錯動

6.2.3 正交

6.3 大規模集裝箱建筑的箱體組合策略

6.3.1 通過走道串聯箱體

6.3.2 通過豎向交通核聯系箱體

6.3.3 通過中心大空間控制箱體組合

6.4 本章小結

第七章集裝箱建筑的結構組成及其安全性設計

7.1 集裝箱的結構特點

7.2 箱體開口部位的設計原則與加固措施

7.3 箱體間的搭接方式對結構效率的影響

7.4 集裝箱與其他構件或結構體系的結合

7.4.1 基礎

7.4.2 支撐柱

7.4.3 剪力墻

7.4.4 斜向支撐或受拉構件

7.4.4 承重框架

7.4.5 屋頂

7.4.6 外圍護結構

7.4.7 其他

7.5 本章小結

結論

附錄

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