談箱式裝配建筑研究實踐
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摘要:疫情期間火神山醫(yī)院的飛速完成，使箱式裝配建筑越來越多的被人們所關注。箱式建筑是裝配式建筑類型之一，其主要特點為模數(shù)化設計和工廠化生產(chǎn)，像拼裝樂高積木一樣根據(jù)實際的使用功能和規(guī)模大小組合安裝，并可以通過拼接組合等手段衍生出豐富的組合空間。對箱式裝配建筑特點進行了研究及分析，歸類整理了與之相適應的建筑類型，并結(jié)合幾個最新的設計實踐案例使這種工業(yè)化的建筑形式清晰的呈現(xiàn)在大家面前。
關鍵詞:箱式裝配建筑；模塊化建筑；建筑工業(yè)化
從項目開始至竣工耗時僅10d建成的武漢火神山醫(yī)院，為對抗春節(jié)期間這場又急又快的疫情帶來了強有力的保障，同時也充分展現(xiàn)了裝配式建筑的優(yōu)勢之一“快”?；鹕裆结t(yī)院的病房、接診室、ICU、醫(yī)技部、網(wǎng)絡機房、供應庫房、垃圾暫存間、救護車消洗間等區(qū)域，主要結(jié)構(gòu)形式均為集裝箱式活動板件現(xiàn)場拼裝。火神山醫(yī)院的完成是箱式裝配建筑一次重要實踐，隨著數(shù)字技術、材料和施工技術的發(fā)展，裝配式建筑已經(jīng)被越來越多的用于各種類型的項目當中。除了火神山醫(yī)院，很多建筑都采用了這種建造方式，如雄安新區(qū)的雄安市民服務中心項目、華南理工廣州國際校區(qū)等。本文就集裝箱式裝配建筑的特點、應用及實踐進行分析，以供大家參考。
1解讀箱式裝配建筑
由預制部品部件在工地裝配而成的建筑，稱為裝配式建筑。按預制構(gòu)件的形式和施工方法分為砌塊建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升層建筑等五種類型。箱式裝配建筑屬于裝配式建筑中集成化較高的盒式建筑，適用于有較多重復空間的建筑，如酒店、公寓、學校、醫(yī)院、辦公等，與傳統(tǒng)建筑模式相比，箱式裝配建筑具有如下優(yōu)勢。
1．1高效率
模塊化的設計和高度集成的工廠加工，使建筑像工業(yè)產(chǎn)品一樣在車間大規(guī)模生產(chǎn)。場地處理和建筑制作也可以同步進行，建筑模塊運達現(xiàn)場后僅作拼接固定安裝等處理，大大減少了受惡劣天氣等自然環(huán)境的影響?；鹕裆结t(yī)院的建成，正是箱式建筑高效率的體現(xiàn)。
1．2質(zhì)量可控
箱式建筑的標準尺寸適應了模塊化、工業(yè)化的要求，可以運用現(xiàn)代生產(chǎn)線進行精細化生產(chǎn)，培訓產(chǎn)業(yè)工人實現(xiàn)精致安裝，輔以BIM全過程應用等技術加持，從而實現(xiàn)像造汽車一樣造房子，質(zhì)量可控，大幅度降低人工依賴。建筑從材料采購開始就建立了材料清單檔案，實現(xiàn)像汽車4S店一樣對售出的建筑產(chǎn)品進行維護、修繕，確保在約定的質(zhì)量保障期間產(chǎn)品安全、可靠、舒適。
1．3適應性強
箱式建筑較其他類型建筑具有整體性更強，結(jié)構(gòu)較混凝土、磚混結(jié)構(gòu)輕，可快速建造安裝等特點，因此適用于其他建筑無法建造的特殊位置，如地震高發(fā)的惡劣地質(zhì)條件地區(qū)、人跡罕至的偏遠地區(qū)的科研軍事用房、自然生態(tài)景區(qū)的臨時配套服務設施等特殊要求的建筑使用。
1．4靈活性
模塊化的每個建筑單元拆裝方便，可整體遷移，尤其適合使用期限有限需要更換地點的建筑類型;對每個箱體模塊內(nèi)部功能改造后更可以適應不同的使用需求。
1．5環(huán)保性
集裝箱式建筑相比其他類型建筑更加低碳環(huán)保，其本身大部分構(gòu)件都可以回收再利用;在建造過程與傳統(tǒng)建筑相比減少了施工用水量、混凝土損耗量及施工垃圾排放量，縮短了施工周期，降低了對城市噪聲及粉塵的污染。
1．6缺點
雖然箱式建筑較之傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)類型具有很多優(yōu)勢，但由于其箱體結(jié)構(gòu)的先天制約，使得集裝箱式建筑在建造過程中必須加以改造和處理才能利用:1)空間局限性:因模塊化的設計和生產(chǎn)，每個建筑單元尺寸比較固定，比較適合部分小型使用空間如客房、病房、公寓、辦公室等重復空間較多的建筑使用。2)由于箱體結(jié)構(gòu)構(gòu)件為金屬材料，熱傳導能力強，使室內(nèi)熱環(huán)境不穩(wěn)定，需要著重考慮保溫、隔熱和防曬處理。
2集裝箱式裝配建筑的應用
集裝箱式裝配建筑因其自身諸多優(yōu)點，其應用空間越來越廣泛，建筑類別也越來越多。
2．1應急或臨時安置用房
集裝箱式裝配建筑在效率上有巨大優(yōu)勢，借助模塊化的設計還能夠展現(xiàn)出高度可組合性和可復制性，常被用于短期內(nèi)建成的應急建筑，如火神山醫(yī)院。箱式建筑作為安置房，可以用于工地工人宿舍，也可以用于救災及災后安置的臨時用房，物資裝于箱內(nèi)運送，兼顧救災物資運輸和災民臨時居住兩大功能。
2．2臨時商業(yè)服務空間
集裝箱式裝配建筑因其自身靈活可以隨意組合的特點，比較適合小型臨時商業(yè)活動的用房，如不方便建設的景區(qū)內(nèi)短期商業(yè)服務用房，臨時舉辦活動的商業(yè)服務用房等。
2．3酒店、公寓、辦公、教學樓
這幾類建筑的共同特點是有大量的相同模數(shù)及使用功能房間，相比其他類型的建筑，重復率高的特點更加適合箱式裝配建筑，通過模塊之間的組合拼插，滿足使用功能的需求。
2．4各種小型公共建筑
隨著技術的發(fā)展成熟及國家政策支持，越來越多的公共建筑選擇箱式裝配建筑這種方式，箱式建筑能夠在滿足使用功能的前提下，有更快的建造速度及更加靈活的空間組合方式。小型公共建筑也在不斷嘗試，如售樓處、公交車站、消防站、自助售賣便利店等。
3集裝箱建筑的實踐與探索
3．1江西龍虎山花語世界景區(qū)酒店
龍虎山酒店位于世界自然遺產(chǎn)龍虎山排衙峰腳下的龍虎山花語世界景區(qū)，項目共使用了14個不同規(guī)格的集裝箱，分為4個組團，包含11個客房及2個公共活動房間。項目于2018年1月初進行設計，并于3月現(xiàn)場安裝完成(見圖1)。酒店非常低碳環(huán)保，不需要一磚一瓦，而且可以方便地拆除遷建，二次利用。以傳統(tǒng)的貨運集裝箱作為建筑組件，通過靈活組合內(nèi)部空間，以模塊化的方式進行空間設計、加裝門窗，同時完善隔音隔熱，內(nèi)部以星級的居住空間標準進行裝修，加以軟裝搭配、購置家電、家具和家居飾品，打造成以集裝箱為載體的星級居住空間?？臻g通過大范圍的開窗，擴張網(wǎng)、刀光擴散板等材料的應用，保留了集裝箱原有的工業(yè)風美感。
3．2金隅集團北七家集裝箱售樓處
2018年10月，沿海城市新規(guī)，嚴禁在未經(jīng)驗收的單位工程內(nèi)設置售樓處，售樓處及樣板房必須在樓體以外臨時設置，面對這一難題，箱式裝配建筑其工廠預制生產(chǎn)現(xiàn)場安裝，可拆裝重復利用等特點與臨時售樓處的需求不謀而合;而箱式裝配建筑其特有的工業(yè)感造型及色彩，更符合當代剛需買房主力軍年輕活力的審美標準。項目位于北京北七家，售樓處建筑面積約550m2，分為展示區(qū)、洽談區(qū)、內(nèi)部辦公區(qū)及樣板房展示區(qū)，共使用19個箱體及2個裝飾框架箱。展示區(qū)為2層通高大空間，設計突破了利用箱體內(nèi)部空間的模式，以箱體結(jié)構(gòu)本身為骨架，搭建出中間通高無遮擋的展示廳，辦公區(qū)及洽談區(qū)分別在東西兩邊，辦公區(qū)為2層3m×6m標準箱體堆疊而成，洽談區(qū)在展示區(qū)東側(cè)，為4個單層箱體組成，通過樓梯可以到洽談區(qū)屋面，在屋面設置了部分室外洽談區(qū)，樣板房區(qū)由外走廊與主體相連，根據(jù)實際戶型數(shù)量在建筑東側(cè)通過外走廊向南北方向延伸增長。外立面造型，主要立面在傳統(tǒng)外窗及波紋板外使用穿孔金屬板及金屬板作為表皮，使外立面較為現(xiàn)代簡潔，其他立面留波紋板的工業(yè)感氣質(zhì)(見圖2，圖3)。
4結(jié)語
關于箱式裝配建筑的應用及研究還在探索階段，隨著技術及材料的不斷發(fā)展，箱式裝配建筑將會變得更加便捷、舒適宜居。現(xiàn)在箱式建筑又有了更多新的發(fā)展方向，其自身靈活性及工廠生產(chǎn)加工的特點，跨領域與智能化等結(jié)合，如自助售賣便利店、自助健身倉、智能化公共衛(wèi)生間等，如今在生活的各個角落都能看到箱式建筑的身影。
參考文獻:
［1］趙鵬．集裝箱建筑適應性設計與建造研究［D］．長沙:湖南大學，2011．
［2］遠東集裝箱網(wǎng)《可持續(xù)發(fā)展的國內(nèi)集裝箱建筑應用探究》［Z］．
作者：鄔國飛單位：建研科技股份有限公司