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當代集裝箱建筑模塊化設計策略研究(13)

2013年4月4日

3.4.1.2 抽屜式

抽屜式是通過對箱體墻板的改造將一個個能夠向外推出的“盒子”塞入集裝箱內,當這些“盒子”外凸時,便能夠形成一個個拓展空間單元。當“盒子”收起時,箱體外觀又變回了普通集裝箱的模樣,具有跟普通集裝箱一樣的形狀與尺寸,能夠很好地滿足運輸的要求。通過抽屜式所獲得的拓展空間的外圍護結構對比展開式具有更好的完整性,更容易滿足室內空間的使用需求(圖 3-13)。

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圖 3-13 抽屜式空間拓展示意圖

MDU

MDU 的設計全面權衡了箱體空間拓展的可能性與箱體的運輸和裝配效率,各功能塊的外凸使得主要中心區變得開放且靈活,箱體平面的布置具有很好的互動性,各功能塊既獨立存在,又通過中部空間聯系在一起,使用者還可以根據個人習慣調整各功能塊所承擔的使用功能。箱體內的功能分區沿縱向可以劃分為三個部分:靠近入口的前區設有壁櫥、廚房;起居室、臥室、書房等主要使用空間位于中部;盡端布置臥室、洗手間與淋浴間(圖 3-14)。

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圖 3-14 MDU 模塊

3.5 本章小結

箱體圍護構件對未經拓展的單箱體空間形成了多方面的限制,因此,單箱體空間的體積較小,形式較為單一,能夠適用的建筑類型相對較少。但使用未經拓展的箱體大大減少了箱體的改造工序,能夠縮短預制時間,降低改造費用,還保持了箱體結構的完整性。因此,利用改造力度較小的原始箱體最能夠體現集裝箱建筑在建造效率與經濟性方面的優勢。

需要明確的是,對于能在空間尺度上與集裝箱的箱體模數相適應的建筑類型來說,使用集裝箱作為建筑組件能夠在建造的效率與經濟性等方面體現出一定的優越性。然而,任何一種結構、材料或者建造體系都具有其局限性,集裝箱過于成熟的形式與結構特定更是限制了這種建造體系在空間塑造上的可能性。也就是說,集裝箱建筑雖然有它的好處,但并不一定適合所有的建筑類型。因此,在項目的策劃階段,應慎重考慮集裝箱建造體系所提供的空間形式能夠滿足特定項目的要求。

第四章 多箱體融合空間的應用

集裝箱的箱體容量限制了單箱體空間的使用范圍與空間形式,為獲得更大的集裝箱空間,可以將多個箱體的空間進行融合,即通過打通相鄰集裝箱的墻體來獲得聯通的大空間。融合后的空間又具有了新的體積與尺寸,能夠適應更多建筑空間的要求。熟悉多箱體的融合策略可以充分發揮集裝箱建筑的優勢,突破單箱體容量的限制,創造出更加適用的集裝箱空間。

多箱體融合的空間拓展方式是將多個集裝箱在水平或垂直方向上合并,從而得到一個包含多個箱體容量的大空間。多箱體融合要求箱體之間緊貼放置,并具有一定的接觸面積,通過側墻開洞、移除整面側墻或移除部分側墻等方式打通接觸面,以便將多個箱體內的空間聯通。多箱體融合不但能夠通過多個集裝箱在同一水平面內的融合提升單層集裝箱空間的面積,更能夠通過多個箱體的垂直方向上的疊合與聯通獲得具有多倍箱體高度的高大空間。

為便于理解與分析多箱體融合的具體策略,接下來將會根據空間拓展的維度數量不同將融合方式分為兩類,即多箱體空間的一維融合與二維融合。

4.1 多箱體空間的融合策略

4.1.1 一維融合

多箱體空間的一維融合是指參與融合的集裝箱空間沿著同一個坐標軸擴展,這種融合方式能夠獲得完整且純凈的長方體空間,應用較為普遍。但在一維融合中,空間的面積與高度兩項參數并不會同時增大,而是只增加其中的一項。而為保持合適的高寬比,空間的單項參數不適宜無限度地增大。因此,除作為特殊用途外,每個由一維融合獲得的空間所包含的箱體數量不會太多(圖 4-1)。

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(a)   圖 4-1 多箱體空間的一維融合   (b)

如圖4-1所示,一維融合即可沿著X軸方向進行,也可沿著Y軸方向進行,其中,沿水平方向的X軸進行融合的做法更為常見。水平融合可以突破單個集裝箱的面積限制,獲得更大的單層集裝箱空間,適用于各種對層高要求不高的大面積房間(圖 4-1-a)。沿Y軸的多箱體融合可以通過箱體疊置增加空間高度,在垂直方向上實現空間的拓展。需要注意的是,過于高聳的多箱體疊置空間則很難適應常見房間類型的使用需求,一般僅作為標志性的構筑物使用。因此,對于一般的使用房間來說,在箱體底面的開間或進深限制下,為保持合適的高寬比,通常僅使用兩個箱體垂直疊置,打通相鄰的上下層鋼板,來創造一個具有2層通高的躍層小空間,可作為小型住宅或工作室使用(圖 4-1-b)。

4.1.2 二維融合

箱體空間的二維融合是指多個集裝箱在保證互相之間具有一定接觸面積的情況下沿X軸與Y軸同時拓展空間,通過打通相鄰的側墻或上、下表面的箱體圍合結構增加空間的面積與高度,獲得尺度更為自由的大空間。這種融合方式比一維融合更為靈活,它可以在兩個維度上突破單個集裝箱的尺寸限制,通過增加或減少參與融合的集裝箱數量,可以獲得豐富的空間形式,能滿足多種建筑空間的使用需求(圖 4-2)。

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圖 4-2 多箱體空間的二維融合

然而,由于集裝箱的框架是主要的受力構件,為發揮集裝箱建筑的優勢,避免完全破壞箱體結構,在使用集裝箱作為建筑組件時通常不會輕易移除集裝箱框架中的鋼梁或立柱。因此,多箱體的二維融合所獲得空間中常常會看到集裝箱的框架梁,如圖 4-3。集裝箱的鋼梁暴露在空間中,雖然不會對空間的通風以及采光效果造成多大的損失,但其存在對空間的視覺效果會有一定程度的影響,削弱了空間的純凈性。因此,即便使用二維融合能獲得更大的空間高度,在實際操作中也很少出現3層以上的二維融合空間。同時,在設計中常常需要通過一些手段來弱化框架梁對室內視覺效果的干擾。通過集裝箱的二維融合所獲得的“非完全純凈空間”適用于那些對空間的高度與面積有較大需求,而又對空間視覺上的純凈性要求不高的功能房間。例如具有兩層通高的起居室、辦公空間、商業空間、教室等。

二維融合中框架梁對空間效果的影響,集裝箱房屋,集裝箱建筑,集裝箱住宅,集裝箱活動房,住人集裝箱

圖 4-3 二維融合中框架梁對空間效果的影響

4.1.3 多箱體空間融合策略小結

根據集裝箱的結構與尺寸特點,在進行多項融合的過程中,需要注意以下幾點:

1. 注意空間高度與寬度的比例。雖然在理論上來說,單一維度上的箱體空間融合能夠獲得沿單個軸向無限增長的空間容量,但必須考慮這樣獲得的空間是否滿足功能用房對空間高寬比的要求,過于扁平或者過于高聳的空間可能會給使用者帶來壓抑或緊張的心理感受。

2. 集裝箱結構的局限性與功能用房對空間形式的要求之間可能會存在一定的矛盾,例如鋼梁的存在會對空間的視覺效果造成影響。為此,在設計過程中,建筑師應該盡量協調這一對矛盾,削弱結構的局限性對空間效果所造成的損失,在保證結構整體穩定和箱體的最優化利用的同時滿足空間形式的要求。

3. 多箱體融合雖然能夠增加空間面積與高度,但融合過程需要對集裝箱側墻進行較大的改動,通常是將整面側墻移除。由于過多的箱體改造會降低集裝箱建造的經濟優勢,因此,建筑中非常巨大的空間通常不會用通過多箱體融合的方式獲得,而是采用其他結構構件與集裝箱相結合,來圍合出巨型空間。有關這部分的內容將在第八章中進行論述。

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當代集裝箱建筑模塊化設計策略研究(完)

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