基于可持續(xù)理念下海洋牧場的集裝箱建筑設(shè)計(jì)與改造探究

文／宋昊明 青島理工大學(xué)建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院

俞 朔 青島理工大學(xué)建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院

徐珈璐 青島理工大學(xué)建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院

引言

“海客談瀛洲，煙濤微茫信難求。”古代人們對海洋可謂望塵莫及，但隨著一代又一代人的探索，海洋逐步成為獲取資源的重要領(lǐng)域。作為世界第一的漁業(yè)大國，中國擁有長約1.8 萬km的海岸線以及長約1.4 萬km 的島嶼岸線，更是擁有極為豐富的各類海洋資源。根據(jù)2020 中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù)，中國全社會漁業(yè)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值為26406.50 億元，其中海水產(chǎn)品與淡水產(chǎn)品產(chǎn)值比例為46.4 ∶53.6[1]。

當(dāng)前中國傳統(tǒng)漁業(yè)面臨著海洋漁業(yè)資源的過度開采、海洋漁業(yè)產(chǎn)業(yè)的投入高效率低、海洋生物資源低利用和海洋漁業(yè)環(huán)境的惡化等突出問題，經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展在海洋漁業(yè)領(lǐng)域落實(shí)困難。現(xiàn)代化海洋牧場的建設(shè)在提高單一魚類的產(chǎn)量或整個(gè)海域的魚類產(chǎn)量確保水產(chǎn)資源穩(wěn)定和持續(xù)的增長、利用資源與保護(hù)生態(tài)環(huán)境并進(jìn)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)、海產(chǎn)資源維護(hù)、改善海洋漁業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等方面有著莫大的推動效能。

1 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對海洋牧場的影響

20 世紀(jì)80 年代，由國際自然保護(hù)同盟提出的《世界自然資源保護(hù)大綱》指出，要想引領(lǐng)可持續(xù)發(fā)展理念全球化，就要通過研究社會和經(jīng)濟(jì)資源中的拓?fù)潢P(guān)系，利用好自然資源的相互制約，去打造可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略體系。”[2]現(xiàn)代化海洋牧場作為質(zhì)量優(yōu)異、涵養(yǎng)生態(tài)、綠色環(huán)保的海洋漁業(yè)新動力，不應(yīng)一味追求擴(kuò)大產(chǎn)量和規(guī)模。多層級的輪回生態(tài)模式，合理疏養(yǎng)取代高密度養(yǎng)殖；以多品種輪作、間作、立體養(yǎng)殖取代原先單一品種單層養(yǎng)殖；離岸深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖取代近岸淺海養(yǎng)殖，從而得到良好的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。

2 海洋牧場政策屬性和社會屬性

2017 年的中央一號文件也提到，現(xiàn)今急需發(fā)展現(xiàn)代化、生態(tài)化、智能化為一體的海洋牧場，以實(shí)現(xiàn)區(qū)域之間的協(xié)作與保護(hù)作用[3]。糧食匱乏問題沒有根本解決，在亞非地區(qū)至今將近9 億人沒有擺脫饑餓。中國海岸線漫長，公海海域的遠(yuǎn)洋漁業(yè)基本沒有開發(fā)，未來有待發(fā)展。灘涂漁場人工增殖放流模式嚴(yán)重破壞了環(huán)境，水的流通不暢也導(dǎo)致了細(xì)菌傳播。海洋礦物質(zhì)和能源基本未被開發(fā)與利用，其開拓的遠(yuǎn)景有著利好的一面。

狹義上的海洋牧場是建立在大陸架的公海上的，牧區(qū)一般在百公頃以上，管理和生活都較為困難。在漁牧期，漁民每天都要坐船回家，次日很早又要趕回來，這種起早貪黑的作息制度嚴(yán)重影響了生活質(zhì)量。同時(shí)，漁民在海上普遍缺乏精神文化生活，只有單一的捕魚補(bǔ)網(wǎng)工作，漁民之間也缺乏相互交流。這樣一來，與外界的通訊和對話極少，很容易與現(xiàn)代社會生活脫節(jié)，阻礙了社會的多元化發(fā)展。

3 選取集裝箱作為平臺搭建的材料

與傳統(tǒng)的永久性建筑相比，集裝箱不僅在資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)方面具備價(jià)值，而且在建筑施工層面上，集裝箱建造的建筑具備可拆卸性和靈活便捷的特點(diǎn)。再者相對簡單的集裝箱的組裝程序，不易對海洋的原生態(tài)造成污染。

集裝箱應(yīng)用于現(xiàn)代化海洋牧場，可選取20英尺和40 英尺的集裝箱形成一個(gè)單元模塊，可供3 ～6 位漁民使用，將單元中心旋轉(zhuǎn)再生成，使得漁民的生活區(qū)域盡可能不接觸海面（圖1）。生成4 個(gè)單元模塊之后，這種四角承載浮力的體系增加了漂浮的穩(wěn)定性，改造其中一個(gè)模塊以支撐二層荷載，作為冷庫和公共空間使用，一層鏤空區(qū)可作為擺渡船停靠使用，筏子提供浮力。

圖1 集裝箱搭建生成海洋牧場（圖片來源：作者自繪）

4 利用集裝箱在功能層級上為漁民提供舒適的生活

4.1 干濕分離

干濕分離中的干區(qū)是指無水龍頭的地方（如書房、客廳、臥室）；濕區(qū)是指有水龍頭，或者水會長滴到地面的區(qū)域（如衛(wèi)生間、廚房）。海面環(huán)境較為潮濕，通過干濕分離來避免潮濕的空氣長期在室內(nèi)滯留，造成氣體被污染以及對家用器具的腐蝕。分別從微觀和宏觀兩個(gè)方面進(jìn)行處理。一是在滿足衛(wèi)生間足夠大的前提下將衛(wèi)生間分離為三個(gè)功能區(qū)域，即將臺盆、馬桶、淋浴房都獨(dú)立出來，并設(shè)立配套的走道；二是將臥室、餐廚等相對干燥的區(qū)域與衛(wèi)生間、冷庫等相對潮濕的區(qū)域通過不同的集裝箱來進(jìn)行干濕分隔。

4.2 動靜分離

將臥室等安靜區(qū)域與起居室等噪音區(qū)域通過不同的集裝箱進(jìn)行基本的動靜分離。在空間交接處或多功能匯集處采取復(fù)合動靜分離，合理布置動線，保證先經(jīng)過的一定是動區(qū)，然后才是靜區(qū)。在總體設(shè)計(jì)上，家務(wù)、休息、訪客等主要的家居功能空間相互獨(dú)立，相互之間的交集少。居住者在各個(gè)空間活動時(shí)，形成各自獨(dú)立的活動空間，并且空間位置得當(dāng)，不會輕易受到其他空間活動的打擾。

4.3 單元化分布

我們通過重新整合歸納各類集裝箱建筑模塊的功能屬性，形成多個(gè)可任意相互組裝的單元，單元與單元之間的組合原則根據(jù)每個(gè)海洋牧場社區(qū)的需求去做不同調(diào)整。這樣形成的建筑能達(dá)到最大功能主義，規(guī)避了由于功能分區(qū)、空間交互、體塊的模數(shù)差異、整體結(jié)構(gòu)的主次混亂等給建筑帶來的不協(xié)調(diào)和難以改造的經(jīng)濟(jì)性問題[4]。運(yùn)用單元化這種手法來強(qiáng)調(diào)海洋牧場生長性、可適應(yīng)性、可更換的特征，將整個(gè)海洋牧場化作動態(tài)的、移動的建筑集合。

4.4 模塊化序列

主題研究對象是建筑，對整個(gè)海洋牧場進(jìn)行功能評估，以各式的功能需求將其大小構(gòu)件、內(nèi)部空間等進(jìn)行適當(dāng)整合、排列，并進(jìn)行細(xì)化分析處理，形成具有多元化功能的“集成塊”（比如廚房、衛(wèi)生間、電梯、樓梯等管井、交通核等，此處體現(xiàn)為集裝箱單元），然后使用這些模塊進(jìn)行排列組合，用這種方式來得到一個(gè)更為合理的建筑整體。

5 集裝箱的創(chuàng)新再利用

集裝箱建筑作為相對較為新穎的建造方式，充分利用廢棄箱體的空間價(jià)值將廢棄集裝箱改造成建筑的各個(gè)部分。是綠色環(huán)保并且能夠適應(yīng)各種建筑功能的建筑，在可持續(xù)發(fā)展理念下廢棄集裝箱的設(shè)計(jì)優(yōu)勢尤為明顯[5]。基于可持續(xù)發(fā)展理念本著廢舊物品二次利用的原則，海洋牧場的建設(shè)選擇了回收利用廢棄的集裝箱。根據(jù)不同報(bào)廢程度，選擇合適的集裝箱分別利用于海上牧場的養(yǎng)殖。人工漁礁區(qū)采用完全廢棄的集裝箱，作用為導(dǎo)引水流及控制流量。養(yǎng)殖網(wǎng)箱區(qū)采用框架完好的集裝箱，作用為框取區(qū)域作同種海洋產(chǎn)品的集中養(yǎng)殖。貝藻養(yǎng)殖筏架采用框架已損壞的集裝箱，作用為控制及疏散出牧場的水流（圖2）。

圖2 海洋牧場集裝箱分區(qū)及運(yùn)營模式（圖片來源：作者自繪）

在魚礁的迎流面，使用完整的集裝箱建立礁群，隨機(jī)分布成兩到三排。水流通過以后，根據(jù)流體力學(xué)理論，在人工魚礁聚群的背流面形成水流漩渦，從而使得水流整體速率放緩并進(jìn)入后部的養(yǎng)殖網(wǎng)箱區(qū)，使其得以保護(hù)。最后則是養(yǎng)殖筏架區(qū)，柔性水流為貝藻提供了良好的附著條件。

考慮到外界環(huán)境的特殊性，對最下層的集裝箱做了較為保守的防水處理，以確保能在長時(shí)間內(nèi)不影響內(nèi)部使用（圖3）。

圖3 集裝箱親水面防水設(shè)計(jì)（圖片來源：作者自繪）

6 現(xiàn)代化海洋牧場的建筑屬性

現(xiàn)代化海洋牧場是較好地整合了養(yǎng)殖、居住、休閑等多元化功能需求的空間集合，且需要供漁民長期居住使用，具備一定的建筑屬性。根據(jù)漁民合作組織在小型漁業(yè)管理中的應(yīng)用[6]，海洋牧場的漁民多半都是以家庭為單位進(jìn)行生產(chǎn)，也有部分是合伙制分?jǐn)偫妫@都需要不同的模塊化去組織空間邏輯。作者依據(jù)合作形式的不同設(shè)計(jì)了三種基于集裝箱改造的建筑居住單元作為參考（圖4）。

圖4 從上到下依次為家庭制三人間、合伙制四人間其一、合伙制四人間其二（圖片來源：作者自繪）

加快海洋牧場技術(shù)與設(shè)備現(xiàn)代化、運(yùn)營與理念現(xiàn)代化的進(jìn)程，并基于實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，利用集裝箱的運(yùn)輸方便、可循環(huán)回收、模塊化易改造等優(yōu)勢，可以建立一套成熟的適于中國國情的普及化、量產(chǎn)化、現(xiàn)代化的海洋牧場建造成熟體系，實(shí)現(xiàn)生物資源存量保護(hù)、海洋生態(tài)保持兩個(gè)領(lǐng)域的有機(jī)滲透。

結(jié)語

在當(dāng)前社會資源緊張的情況下，基于舊建筑改造思維并利用集裝箱的建筑屬性進(jìn)行創(chuàng)造再利用，在極致的空間中去進(jìn)行建筑創(chuàng)作的挑戰(zhàn)，也能提高建筑師的社會責(zé)任感和危機(jī)感。像這類集裝箱建筑改造不單單存在于海洋牧場這種特殊環(huán)境下，甚至在一些不發(fā)達(dá)地區(qū)或是經(jīng)濟(jì)條件有限的情況下，它不僅能提高人們的生活水準(zhǔn)、增進(jìn)滿足感，而且還能達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，因此我們應(yīng)對其更加深入地去發(fā)掘和探索。