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改造廢舊二手集裝箱房屋的構(gòu)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(guī)格和結(jié)構(gòu)形式如表 1-1 和圖 1-1 中所示。
表 1-1 集裝箱的基本規(guī)格
| 集裝箱類型 | 外形尺寸(mm) | 內(nèi)部尺寸(mm) | 內(nèi)部容積(m3) | 自重(kg) | 裝載(kg) |
| 20ft | 長(zhǎng)：6058 | 長(zhǎng)：5898 | 33.1 | 2200 | 21800 |
| 寬：2438 | 寬：2350 | ||||
| 高：2591 | 高：2390 | ||||
| 40ft | 長(zhǎng)：12192 | 長(zhǎng)：12032 | 67.6 | 3800 | 26680 |
| 寬：2438 | 寬：2350 | ||||
| 高：2591 | 高：2390 |
a)集裝箱外部結(jié)構(gòu)示意圖 b)集裝箱鋼框架示意圖
圖 1-1 集裝箱結(jié)構(gòu)圖
1.1.2 集裝箱的發(fā)展
隨著國際貿(mào)易量的增加，目前全球流轉(zhuǎn)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(jīng)累計(jì)投入港口建設(shè)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(nèi)河九個(gè)港區(qū)。截止2005年底，共建成碼頭岸線24455.3米，擁有500噸級(jí)以上泊位143個(gè)，其中萬噸級(jí)以上泊位57個(gè)，經(jīng)營(yíng)性泊位92個(gè)，其中萬噸級(jí)以上經(jīng)營(yíng)性泊位49個(gè)；集裝箱專用泊位23個(gè)；貨主碼頭泊位10個(gè)，其中萬噸級(jí)以上泊位3個(gè)；客運(yùn)輪渡泊位18個(gè)；非生產(chǎn)性泊位23個(gè)。形成年綜合設(shè)計(jì)吞吐能力10692.4萬噸，其中集裝箱設(shè)計(jì)吞吐能力912萬標(biāo)準(zhǔn)箱（含非專業(yè)集裝箱碼頭能力）。2005年三大專業(yè)集裝箱碼頭吞吐量分別為：鹽田國際集裝箱碼頭735.5萬標(biāo)準(zhǔn)箱(如圖1-2b)，同比增長(zhǎng)17.5%；蛇口集裝箱碼頭243.6萬標(biāo)準(zhǔn)箱，同比增長(zhǎng)14.2%；赤灣集裝箱碼頭314萬標(biāo)準(zhǔn)箱，同比增長(zhǎng)17.4%。
a) 深圳港口的集裝箱堆場(chǎng) b) 鹽田港口的集裝箱堆場(chǎng)
圖 1-2 港口集裝箱集裝箱堆場(chǎng)
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(gè)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱。
1.1.3 廢舊二手集裝箱的現(xiàn)狀
根據(jù)國際海運(yùn)規(guī)定，集裝箱使用10年后強(qiáng)制退役。所以每年從運(yùn)輸業(yè)淘汰的集裝箱就超過了100萬TEU，但是隨即會(huì)有大批新的集裝箱填補(bǔ)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(zhuǎn)賣，經(jīng)過檢驗(yàn)合格后繼續(xù)用于運(yùn)輸。大多數(shù)還是閑置在碼頭，待碼頭上的集裝箱堆積過多時(shí)，就要被處理掉。一般的處理方式就是回爐煉鋼，但是這樣會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。
1.1.4 廢舊二手集裝箱房屋的意義和應(yīng)用
其實(shí)集裝箱制造業(yè)就是個(gè)高能耗，高污染的產(chǎn)業(yè)，集裝箱給國際間的貿(mào)易往來帶來的方便和巨大的利潤(rùn)使得它一直被大量的生產(chǎn)著。不過退役的集裝箱并不代表不能使用，大多數(shù)還是可以繼續(xù)使用5-10年，只是為了保證運(yùn)輸絕對(duì)的安全性而強(qiáng)制退役。而且，所以通常用來改造的廢舊二手集裝箱其實(shí)表面上基本不會(huì)有什么損傷和破壞，可能會(huì)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(huán)利用的價(jià)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(jì)初以來一直倍受親睞的循環(huán)利用廢舊二手集裝箱的方法。在國內(nèi)，廢舊二手集裝箱房屋常用來作為活動(dòng)板房的替代品，頻頻出現(xiàn)在建筑工地、野外、災(zāi)區(qū)等地方。2009年8月22日，國內(nèi)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(xué)生公寓開始動(dòng)工修建。北京奧運(yùn)會(huì)期間，很多臨時(shí)場(chǎng)所都是由集裝箱改造的，人們對(duì)這種建筑形式越來越熟悉。在國外，集裝箱房屋要比國內(nèi)發(fā)展的早，在本世紀(jì)初期就有很多集裝箱建筑的杰作。例如，英國的都市空間規(guī)劃組織將集裝箱作為房屋的組件加以靈活應(yīng)用，在2001年建成了一座倫敦碼頭區(qū)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(xiàn)的 mobile dwelling unit, Quick House 以及2005年出現(xiàn)的 Push Button House，展示了將單個(gè)40ft集裝箱模塊進(jìn)行擴(kuò)展空間實(shí)現(xiàn)理想建筑功能的創(chuàng)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(qǐng)了Yves Netzhammer 事務(wù)所為他們?cè)O(shè)計(jì)的一個(gè)環(huán)保主題的旗艦店，店樓由17個(gè)回收來的破舊不堪的二手集裝箱搭建而成。建筑外部環(huán)繞著集裝箱設(shè)置樓梯，拾級(jí)而上可以到達(dá)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(tái)，一覽蘇黎世西區(qū)的景致。其它經(jīng)典的集裝箱建筑還有英國的經(jīng)濟(jì)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(diǎn)
廢舊二手集裝箱房屋的特點(diǎn)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(xiàn)在沿海城市均價(jià)都達(dá)到一萬左右 | |
| 可移動(dòng) | 集裝箱房屋 | 集裝箱具有很強(qiáng)的流動(dòng)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(jù)自己的喜好任意涂裝 |
| 商品房 | 外觀只能有開發(fā)商設(shè)計(jì)，自己不能更改 | |
| 模塊化 | 集裝箱房屋 | 采用標(biāo)準(zhǔn)化的集裝箱模塊，螺栓連接，施工速度快，噪音小，可以重復(fù)利用，建筑垃圾少 |
| 商品房 | 施工工期長(zhǎng)，噪音大，建筑材料和其他資源消耗多，成本高，達(dá)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(dòng)房的對(duì)比
廢舊二手集裝箱房屋與一般活動(dòng)板房相比也有本質(zhì)的區(qū)別，如表 1-3 所示。
表 1-3 廢舊二手集裝箱房屋與一般活動(dòng)房對(duì)比表
| 比較對(duì)象 | 廢舊二手集裝箱房屋 | 一般活動(dòng)房 |
| 1 | 是在已有的集裝箱結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的改造，結(jié)構(gòu)形式和尺寸是固定的，無需設(shè)計(jì)。 | 是可以設(shè)計(jì)的，尺寸是變化的 |
| 2 | 經(jīng)過改造的集裝箱保持集裝箱原有的整體運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸形式 | 一般是拆裝式的，構(gòu)件單獨(dú)運(yùn)輸 |
| 3 | 目前的應(yīng)用范圍較廣，亮點(diǎn)體現(xiàn)在被廣泛應(yīng)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(yīng)用場(chǎng)所中，工地，野外，災(zāi)區(qū)等等。 |
| 4 | 模塊化的實(shí)現(xiàn)更靈活，空間和造型是根據(jù)對(duì)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(jù)使用人數(shù)增多進(jìn)行重復(fù)搭建 |
| 5 | 要根據(jù)對(duì)建筑模塊的改造程度選擇保溫材料和保溫材料與結(jié)構(gòu)的結(jié)合形式 | 常通過在金屬框架上安裝插槽，將維護(hù)板材固定在結(jié)構(gòu)上 |
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