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改造廢舊二手集裝箱房屋的構造安全研究(2)
2013年4月22日
第 1 章 緒論
1.1 課題背景
1.1.1 集裝箱介紹
集裝箱的基本規格和結構形式如表 1-1 和圖 1-1 中所示。
表 1-1 集裝箱的基本規格
| 集裝箱類型 | 外形尺寸(mm) | 內部尺寸(mm) | 內部容積(m3) | 自重(kg) | 裝載(kg) |
| 20ft | 長：6058 | 長：5898 | 33.1 | 2200 | 21800 |
| 寬：2438 | 寬：2350 | ||||
| 高：2591 | 高：2390 | ||||
| 40ft | 長：12192 | 長：12032 | 67.6 | 3800 | 26680 |
| 寬：2438 | 寬：2350 | ||||
| 高：2591 | 高：2390 |
a)集裝箱外部結構示意圖 b)集裝箱鋼框架示意圖
圖 1-1 集裝箱結構圖
1.1.2 集裝箱的發展
隨著國際貿易量的增加，目前全球流轉的集裝箱逾2400萬TEU。如深圳市港口見圖 1-2，到目前為止，已經累計投入港口建設資金超過300億元，形成了蛇口、赤灣、媽灣、鹽田、東角頭、福永、沙魚涌、下洞、內河九個港區。截止2005年底，共建成碼頭岸線24455.3米，擁有500噸級以上泊位143個，其中萬噸級以上泊位57個，經營性泊位92個，其中萬噸級以上經營性泊位49個；集裝箱專用泊位23個；貨主碼頭泊位10個，其中萬噸級以上泊位3個；客運輪渡泊位18個；非生產性泊位23個。形成年綜合設計吞吐能力10692.4萬噸，其中集裝箱設計吞吐能力912萬標準箱（含非專業集裝箱碼頭能力）。2005年三大專業集裝箱碼頭吞吐量分別為：鹽田國際集裝箱碼頭735.5萬標準箱(如圖1-2b)，同比增長17.5%；蛇口集裝箱碼頭243.6萬標準箱，同比增長14.2%；赤灣集裝箱碼頭314萬標準箱，同比增長17.4%。
a) 深圳港口的集裝箱堆場 b) 鹽田港口的集裝箱堆場
圖 1-2 港口集裝箱集裝箱堆場
而與深圳毗鄰的香港更是全球重要的港口，僅在2007年就已處理了2400萬個標準集裝箱。
1.1.3 廢舊二手集裝箱的現狀
根據國際海運規定，集裝箱使用10年后強制退役。所以每年從運輸業淘汰的集裝箱就超過了100萬TEU，但是隨即會有大批新的集裝箱填補上來，因此這些退役的集裝箱只有少量能夠作為二手集裝箱轉賣，經過檢驗合格后繼續用于運輸。大多數還是閑置在碼頭，待碼頭上的集裝箱堆積過多時，就要被處理掉。一般的處理方式就是回爐煉鋼，但是這樣會產生大量的二氧化碳，造成嚴重的環境污染。
1.1.4 廢舊二手集裝箱房屋的意義和應用
其實集裝箱制造業就是個高能耗，高污染的產業，集裝箱給國際間的貿易往來帶來的方便和巨大的利潤使得它一直被大量的生產著。不過退役的集裝箱并不代表不能使用，大多數還是可以繼續使用5-10年，只是為了保證運輸絕對的安全性而強制退役。而且，所以通常用來改造的廢舊二手集裝箱其實表面上基本不會有什么損傷和破壞，可能會有局部油漆脫落造成的銹蝕積累。可見廢舊二手集裝箱具有可循環利用的價值和必要性。
將退役的廢舊二手集裝箱改造成房屋是本世紀初以來一直倍受親睞的循環利用廢舊二手集裝箱的方法。在國內，廢舊二手集裝箱房屋常用來作為活動板房的替代品，頻頻出現在建筑工地、野外、災區等地方。2009年8月22日，國內首條集裝箱海鮮街在天津北塘，隨后12月份珠海某高校由廢舊二手集裝箱改造的兩層學生公寓開始動工修建。北京奧運會期間，很多臨時場所都是由集裝箱改造的，人們對這種建筑形式越來越熟悉。在國外，集裝箱房屋要比國內發展的早，在本世紀初期就有很多集裝箱建筑的杰作。例如，英國的都市空間規劃組織將集裝箱作為房屋的組件加以靈活應用，在2001年建成了一座倫敦碼頭區的新“城”——“集裝箱城”(Container City)，它是世界建筑奇跡之一。再如2004年美國出現的 mobile dwelling unit, Quick House 以及2005年出現的 Push Button House，展示了將單個40ft集裝箱模塊進行擴展空間實現理想建筑功能的創新思維。2006年瑞士建成了迄今為止最高的集裝箱建筑，它是 Freitag 邀請了Yves Netzhammer 事務所為他們設計的一個環保主題的旗艦店，店樓由17個回收來的破舊不堪的二手集裝箱搭建而成。建筑外部環繞著集裝箱設置樓梯，拾級而上可以到達頂部。店樓高26米，商店共有9層，底下4層是商店，4樓以上則是空置的貨柜，顧客能登上頂層觀望臺，一覽蘇黎世西區的景致。其它經典的集裝箱建筑還有英國的經濟型集裝箱酒店，西班牙的 Puma City, 斯洛文尼亞的 2+weekend 以及荷蘭阿姆斯特丹的 Tempo housing 等等。
1.1.5 廢舊二手集裝箱房屋的特點
廢舊二手集裝箱房屋的特點如表 1-2 所示。
表 1-2 廢舊二手集裝箱房屋與商品房的比較表
| 成本低 | 集裝箱房屋 | 每平方米就近900元 |
| 商品房 | 現在沿海城市均價都達到一萬左右 | |
| 可移動 | 集裝箱房屋 | 集裝箱具有很強的流動性，換地方可以不換房子 |
| 商品房 | 一旦買定了，要更換就很難 | |
| 外觀靈活多變 | 集裝箱房屋 | 可以根據自己的喜好任意涂裝 |
| 商品房 | 外觀只能有開發商設計，自己不能更改 | |
| 模塊化 | 集裝箱房屋 | 采用標準化的集裝箱模塊，螺栓連接，施工速度快，噪音小，可以重復利用，建筑垃圾少 |
| 商品房 | 施工工期長，噪音大，建筑材料和其他資源消耗多，成本高，達到使用期限就要摧毀，制造很多建筑垃圾 |
1.1.6 廢舊二手集裝箱房屋和一般活動房的對比
廢舊二手集裝箱房屋與一般活動板房相比也有本質的區別，如表 1-3 所示。
表 1-3 廢舊二手集裝箱房屋與一般活動房對比表
| 比較對象 | 廢舊二手集裝箱房屋 | 一般活動房 |
| 1 | 是在已有的集裝箱結構上進行的改造，結構形式和尺寸是固定的，無需設計。 | 是可以設計的，尺寸是變化的 |
| 2 | 經過改造的集裝箱保持集裝箱原有的整體運輸的運輸形式 | 一般是拆裝式的，構件單獨運輸 |
| 3 | 目前的應用范圍較廣，亮點體現在被廣泛應用于民用建筑中，如公寓，酒店，住宅，商店等等。 | 還是限定在原有的應用場所中，工地，野外，災區等等。 |
| 4 | 模塊化的實現更靈活，空間和造型是根據對建筑模塊（采用的集裝箱）的改造程度和組合方式變化的 | 形式單一，根據使用人數增多進行重復搭建 |
| 5 | 要根據對建筑模塊的改造程度選擇保溫材料和保溫材料與結構的結合形式 | 常通過在金屬框架上安裝插槽，將維護板材固定在結構上 |
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