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谈箱式装配建筑研究实践

作者::邬国飞 | 字数:0 时间:2020-07-24 来源:

摘要:疫情期间火神山医院的飞速完成,使箱式装配建筑越来越多的被人们所关注。箱式建筑是装配式建筑类型之一,其主要特点为模数化设计和工厂化生产,像拼装乐高积木一样根据实际的使用功能和规模大小组合安装,并可以通过拼接组合等手段衍生出丰富的组合空间。对箱式装配建筑特点进行了研究及分析,归类整理了与之相适应的建筑类型,并结合几个最新的设计实践案例使这种工业化的建筑形式清晰的呈现在大家面前。

关键词:箱式装配建筑;模块化建筑;建筑工业化

从项目开始至竣工耗时仅10d建成的武汉火神山医院,为对抗春节期间这场又急又快的疫情带来了强有力的保障,同时也充分展现了装配式建筑的优势之一“快”。火神山医院的病房、接诊室、ICU、医技部、网络机房、供应库房、垃圾暂存间、救护车消洗间等区域,主要结构形式均为集装箱式活动板件现场拼装。火神山医院的完成是箱式装配建筑一次重要实践,随着数字技术、材料和施工技术的发展,装配式建筑已经被越来越多的用于各种类型的项目当中。除了火神山医院,很多建筑都采用了这种建造方式,如雄安新区的雄安市民服务中心项目、华南理工广州国际校区等。本文就集装箱式装配建筑的特点、应用及实践进行分析,以供大家参考。

1解读箱式装配建筑

由预制部品部件在工地装配而成的建筑,称为装配式建筑。按预制构件的形式和施工方法分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑等五种类型。箱式装配建筑属于装配式建筑中集成化较高的盒式建筑,适用于有较多重复空间的建筑,如酒店、公寓、学校、医院、办公等,与传统建筑模式相比,箱式装配建筑具有如下优势。

1.1高效率

模块化的设计和高度集成的工厂加工,使建筑像工业产品一样在车间大规模生产。场地处理和建筑制作也可以同步进行,建筑模块运达现场后仅作拼接固定安装等处理,大大减少了受恶劣天气等自然环境的影响。火神山医院的建成,正是箱式建筑高效率的体现。

1.2质量可控

箱式建筑的标准尺寸适应了模块化、工业化的要求,可以运用现代生产线进行精细化生产,培训产业工人实现精致安装,辅以BIM全过程应用等技术加持,从而实现像造汽车一样造房子,质量可控,大幅度降低人工依赖。建筑从材料采购开始就建立了材料清单档案,实现像汽车4S店一样对售出的建筑产品进行维护、修缮,确保在约定的质量保障期间产品安全、可靠、舒适。

1.3适应性强

箱式建筑较其他类型建筑具有整体性更强,结构较混凝土、砖混结构轻,可快速建造安装等特点,因此适用于其他建筑无法建造的特殊位置,如地震高发的恶劣地质条件地区、人迹罕至的偏远地区的科研军事用房、自然生态景区的临时配套服务设施等特殊要求的建筑使用。

1.4灵活性

模块化的每个建筑单元拆装方便,可整体迁移,尤其适合使用期限有限需要更换地点的建筑类型;对每个箱体模块内部功能改造后更可以适应不同的使用需求。

1.5环保性

集装箱式建筑相比其他类型建筑更加低碳环保,其本身大部分构件都可以回收再利用;在建造过程与传统建筑相比减少了施工用水量、混凝土损耗量及施工垃圾排放量,缩短了施工周期,降低了对城市噪声及粉尘的污染。

1.6缺点

虽然箱式建筑较之传统建筑结构类型具有很多优势,但由于其箱体结构的先天制约,使得集装箱式建筑在建造过程中必须加以改造和处理才能利用:1)空间局限性:因模块化的设计和生产,每个建筑单元尺寸比较固定,比较适合部分小型使用空间如客房、病房、公寓、办公室等重复空间较多的建筑使用。2)由于箱体结构构件为金属材料,热传导能力强,使室内热环境不稳定,需要着重考虑保温、隔热和防晒处理。

2集装箱式装配建筑的

集装箱式装配建筑因其自身诸多优点,其应用空间越来越广泛,建筑类别也越来越多。

2.1应急或临时安置用房

集装箱式装配建筑在效率上有巨大优势,借助模块化的设计还能够展现出高度可组合性和可复制性,常被用于短期内建成的应急建筑,如火神山医院。箱式建筑作为安置房,可以用于工地工人宿舍,也可以用于救灾及灾后安置的临时用房,物资装于箱内运送,兼顾救灾物资运输和灾民临时居住两大功能。

2.2临时商业服务空间

集装箱式装配建筑因其自身灵活可以随意组合的特点,比较适合小型临时商业活动的用房,如不方便建设的景区内短期商业服务用房,临时举办活动的商业服务用房等。

2.3酒店、公寓、办公、教学楼

这几类建筑的共同特点是有大量的相同模数及使用功能房间,相比其他类型的建筑,重复率高的特点更加适合箱式装配建筑,通过模块之间的组合拼插,满足使用功能的需求。

2.4各种小型公共建筑

随着技术的发展成熟及国家政策支持,越来越多的公共建筑选择箱式装配建筑这种方式,箱式建筑能够在满足使用功能的前提下,有更快的建造速度及更加灵活的空间组合方式。小型公共建筑也在不断尝试,如售楼处、公交车站、消防站、自助售卖便利店等。

3集装箱建筑的实践与探索

3.1江西龙虎山花语世界景区酒店

龙虎山酒店位于世界自然遗产龙虎山排衙峰脚下的龙虎山花语世界景区,项目共使用了14个不同规格的集装箱,分为4个组团,包含11个客房及2个公共活动房间。项目于2018年1月初进行设计,并于3月现场安装完成(见图1)。酒店非常低碳环保,不需要一砖一瓦,而且可以方便地拆除迁建,二次利用。以传统的货运集装箱作为建筑组件,通过灵活组合内部空间,以模块化的方式进行空间设计、加装门窗,同时完善隔音隔热,内部以星级的居住空间标准进行装修,加以软装搭配、购置家电、家具和家居饰品,打造成以集装箱为载体的星级居住空间。空间通过大范围的开窗,扩张网、刀光扩散板等材料的应用,保留了集装箱原有的工业风美感。

3.2金隅集团北七家集装箱售楼处

2018年10月,沿海城市发布新规,严禁在未经验收的单位工程内设置售楼处,售楼处及样板房必须在楼体以外临时设置,面对这一难题,箱式装配建筑其工厂预制生产现场安装,可拆装重复利用等特点与临时售楼处的需求不谋而合;而箱式装配建筑其特有的工业感造型及色彩,更符合当代刚需买房主力军年轻活力的审美标准。项目位于北京北七家,售楼处建筑面积约550m2,分为展示区、洽谈区、内部办公区及样板房展示区,共使用19个箱体及2个装饰框架箱。展示区为2层通高大空间,设计突破了利用箱体内部空间的模式,以箱体结构本身为骨架,搭建出中间通高无遮挡的展示厅,办公区及洽谈区分别在东西两边,办公区为2层3m×6m标准箱体堆叠而成,洽谈区在展示区东侧,为4个单层箱体组成,通过楼梯可以到洽谈区屋面,在屋面设置了部分室外洽谈区,样板房区由外走廊与主体相连,根据实际户型数量在建筑东侧通过外走廊向南北方向延伸增长。外立面造型,主要立面在传统外窗及波纹板外使用穿孔金属板及金属板作为表皮,使外立面较为现代简洁,其他立面留波纹板的工业感气质(见图2,图3)。

4结语

关于箱式装配建筑的应用及研究还在探索阶段,随着技术及材料的不断发展,箱式装配建筑将会变得更加便捷、舒适宜居。现在箱式建筑又有了更多新的发展方向,其自身灵活性及工厂生产加工的特点,跨领域与智能化等结合,如自助售卖便利店、自助健身仓、智能化公共卫生间等,如今在生活的各个角落都能看到箱式建筑的身影。

参考文献:

[1]赵鹏.集装箱建筑适应性设计与建造研究[D].长沙:湖南大学,2011.

[2]远东集装箱网《可持续发展的国内集装箱建筑应用探究》[Z].

作者:邬国飞单位:建研科技股份有限公司

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