摘要:近年来,我国建筑行业有了很大进展,集装箱建筑越来越多。本文简述了集装箱建筑的发展现状,梳理了集装箱建筑与新兴建筑体系的关系,总结出集装箱建筑的体系属性,分析了集装箱建筑的特征,提出集装箱建筑的发展思路,以供参考。
关键词:集装箱建筑;绿色环保;安全高效
1引言
现阶段,在国家大力提倡节能减排、环境保护的政策背景下,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。
2集装箱建筑及发展情况概述
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,最大限度实现了节能、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建设中。整体而言,我国凭借集装箱工业的坚实基础及建筑产业的引领地位,在集装箱建筑技术研究与推广应用领域发展迅速。尤其是东部许多一线城市的集装箱建筑的发展水平已与欧美国家不相上下,但西北地区许多城市的集装箱建筑仍处于初步发展阶段,如笔者所在的乌鲁木齐市,集装箱建筑目前多应用于施工场地的农民工临时性住房,发展水平仍需进一步提升。
3集装箱建筑属性
3.1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较高表现形式[1]。
3.2钢结构建筑
集装箱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《集装箱模块化组合房屋技术规程(CECS334:2013)》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。
3.3装配式建筑
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。
3.4模块化建筑
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。
3.5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。
4集装箱建筑特征
4.1安全
(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。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[2]。
4.2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。
4.3 高效
(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,效率高。
(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,可以像搭积木一样盖房子,建造周期可以缩短50%~70%。
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4.4 适应性
集装箱建筑的适应性较高,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。
4.5 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。
4.6 循环利用
根据前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国建筑垃圾处理行业发展前景与投资战略规划分析报告》测算,2017年我国建筑垃圾产量已经达到了23.79亿吨,占全国垃圾总量的30%-40%,其中进行资源化利用的仅为11893万吨,利用率仅为5%左右[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1.7t钢材和0.4m3木材,减排3.5t二氧化碳,节电3400度。使用集装箱作为建筑基础模块可大量减少我国建筑垃圾的产生。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。
4.7 绿色节能
根据中华人民共和国自然资源部相关新闻,住建部副部长在第六届国际绿色建筑与建筑节能大会上说到,我国是世界上每年新建建筑量最大的国家,每年20亿平方米新建面积,相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材,而只能建设持续25-30年的短寿命建筑[4]。最终这些短寿命的传统建筑在爆破拆除后将成为大量的建筑垃圾,将对我国的生态环境产生巨大威胁。相对于传统建筑,集装箱建筑可以避免这一情况,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。
5我国集装箱建筑发展思路
5.1 构建完善的集装箱建筑规范规程
我国现阶段的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。
5.2 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,较拘泥于传统物流行业设计标准。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。
5.3 探索新材料、新结构、新技术的应用
集装箱建筑其结构、防火、绝热、隔音等课题有待深入研究。为适应建筑物大体量、高层化、高端化发展趋势,有必要系统深入地研究探索集
装箱建筑的结构和材料,为我国集装箱建筑行业发展提供技术保障。
5.4 协同推广集装箱建筑应用
首先,充分利用集装箱建筑的特征优势,利用闲置淘汰或新建的的绿色节能集装箱进行创意改造拼接,在旅游度假、文化休闲、居住生活、灾备战备等功能领域率先推广,建设如集装箱购物中心、创客中心、酒店、幼儿园、应急避难救灾中心等,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。
6 结束语
综上所述,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。
参考文献
[1]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.
[2]姜涤清.房屋集装箱的特点及分类[J].集装箱化,2013(4):19-21,261.
[3]前瞻产业研究院.2018年建筑垃圾处理行业发展现状分析 行业市场规模持续增长[EB/OL].https://www.qianzhan.com/analyst/detail/220/180
428-1c4d4c60.html
[4]王茜.住建部:中国建筑平均寿命仅30年 年产数亿垃圾[EB/OL].http://www.mlr.gov.cn/xwdt/bmdt/201004/t20100406_713890.htm,2010.
论文作者:赵恺依
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/9/10
标签:建筑论文; 集装箱论文; 模块论文; 钢结构论文; 单元论文; 我国论文; 垃圾论文; 《基层建设》2018年第21期论文;