Reusable Shipping Containers for Urban Resilience: Design Configuration

Abstract

The volumetric nature of shipping containers presents significant logistical and safety limitations when mass-produced for post-disaster housing. In addition, the use of highly flammable insulation materials in conventional prefabricated shelters has raised serious fire safety concerns, especially in regions with high heating demand. In contrast, demountable warehouse racking systems provide favorable structural behavior under seismic loads, as well as ease of assembly and transport due to their modular configuration. This study proposes an alternative temporary shelter model that combines the advantages of both systems by transforming shipping containers into reusable, panelized, and modular structures. The research primarily aims to evaluate the architectural feasibility of this transformation and to develop a design framework that supports flexibility, sustainability, and rapid deployment within urban contexts. The methodology involves analyzing existing container and demountable construction systems, followed by the design of panel-based spatial configurations that evolve from a single prototype unit into modular neighborhood clusters. The design approach adopts tiny house principles, emphasizing compactness, multifunctionality, and adaptability. Accessibility and universal design considerations are conceptually integrated at the unit level, while full compliance with local building regulations is identified as a focus for future phases of the study. The findings demonstrate that the proposed panelized container system enables efficient transport, fire resistance, reusability, and compatibility with urban environments—allowing disaster-affected populations to remain within their communities rather than being displaced to peripheral areas. The proposed model introduces a human-centered and scalable approach to post-disaster temporary settlements, while also outlining a comprehensive research agenda for future studies, including structural analysis, environmental performance testing, and accessibility enhancements.

Keywords

• Temporary shelter
• modular panel system
• shipping container
• post-disaster settlement
• sustainable architecture

Kentsel Dayanıklılık İçin Yeniden Kullanılabilir Yük Konteynerleri: Tasarım Konfigürasyonu

Abstract

Konteynerlerin hacimsel yapısı, afet sonrası konut ihtiyacını karşılamak üzere seri üretildiklerinde önemli lojistik ve güvenlik sınırlamaları ortaya çıkarmaktadır. Ayrıca, geleneksel prefabrike barınma birimlerinde kullanılan yüksek derecede yanıcı yalıtım malzemeleri, özellikle ısıtma ihtiyacının yüksek olduğu bölgelerde ciddi yangın güvenliği sorunlarına neden olmuştur. Buna karşın, sökülüp takılabilir depo raf sistemleri, modüler yapıları sayesinde deprem yükleri altında yeterli taşıyıcı performans göstermekte; montaj kolaylığı ve taşınabilirlik açısından da avantaj sunmaktadır. Bu çalışma, her iki sistemin avantajlarını bir araya getirerek yeniden kullanılabilir, panelize ve modüler yapılara dönüştürülmüş konteynerlere dayalı alternatif bir geçici barınma modeli önermektedir. Araştırmanın temel amacı, bu dönüşümün mimari açıdan uygulanabilirliğini değerlendirmek ve esneklik, sürdürülebilirlik ve hızlı kurulum gibi özellikleri destekleyen bir tasarım çerçevesi geliştirmektir. Yöntem olarak, mevcut konteyner ve sökülebilir yapı sistemlerinin analizi yapılmış; ardından tek bir prototip birimden modüler mahalle kümelerine evrilen panel tabanlı mekânsal konfigürasyonlar tasarlanmıştır. Tasarım yaklaşımı, tiny house (küçük ev) ilkelerini benimseyerek mekânsal sıkıştırma, çok işlevlilik ve uyarlanabilirliği ön plana çıkarmaktadır. Erişilebilirlik ve evrensel tasarım ilkeleri, birim düzeyinde kavramsal olarak bütünleştirilmiş; ancak yerel yönetmeliklerle tam uyumun sağlanması, çalışmanın sonraki aşamaları için odak noktası olarak belirlenmiştir. Araştırma bulguları, önerilen panelize konteyner sisteminin taşımada verimlilik, yangın dayanımı, yeniden kullanılabilirlik ve kentsel çevreyle uyumluluk açısından önemli avantajlar sunduğunu ortaya koymaktadır. Bu sayede, afet mağdurlarının kent dışına taşınmak yerine kendi mahallelerinde yaşamlarını sürdürebilmeleri mümkün hale gelmektedir. Önerilen model, afet sonrası geçici yerleşimlere yönelik insan odaklı ve ölçeklenebilir bir yaklaşım geliştirmekte olup, gelecekteki çalışmalar için yapısal analiz, çevresel performans testleri ve erişilebilirlik iyileştirmelerine yönelik kapsamlı bir araştırma gündemi tanımlamaktadır.

Keywords

• Geçici barınak
• modüler panel sistemler
• yük konteyneri
• afet sonrası yerleşim
• sürdürülebilir mimari

References

1. [1] Özge, Ç. Afet ve acil durum sonrası sürdürülebilir geçici konut uygulamalarının incelenmesi. MSc. Thesis, Maltepe University, İstanbul, Turkiye, 2019.
2. [2] Ekşi, A. Afetlerden sonra ortaya çıkabilecek çevresel risklerin yönetimi. Hastane Öncesi Dergisi, vol. 1, no. 2, pp. 15-25, 2016.
3. [3] Yıldırım S.G., Ciritci İ., Fındıkgil M., & Atalay H. Shipping containers as temporary shelters in post-disaster scenarios: flying factories. International Journal of Engineering Technologies (IJET), vol. 9, no. 2, pp. 73-83, 2024.
4. [4] Ayanoğlu, G., Erbaş, İ. Kinetik mimari elemanlarla afet sonrası barınma birimi tasarımı üzerine bir deneyim. Afet ve Risk Dergisi, vol. 6, no. 3, pp. 776-796, 2023.
5. [5] Nasution, İ.W. Doğal afetler sonrasında kullanılacak geçici barınak tasarımı üzerine bir çalışma: Endonezya – Sinabung örneği. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, vol. 3, no. 2, pp. 93-111, 2017.
6. [6] Özden, A.T. Senirkent’ te afet sonrası kalıcı konut uygulamalarının değerlendirilmesi. MSc. Thesis, İstanbul Technical University, İstanbul, Turkiye, 2004. [7] Özata, Ş., & Limoncu S. 16. ve 20. yy. arası İstanbul ve yakın çevresinde meydana gelen deprem sonrası barınma uygulamalarının incelenmesi. MEGARON Journal, vol. 9, no. 3, pp. 217-227, 2014.
7. [8] Yılmaz, A. Afet sonrası oluşacak barınma ihtiyacını 3 boyutlu yazıcı teknolojileri ile çözümleme üzerine bir değerlendirme. MSc. Thesis, Fatih Sultan Mehmet Vakıf University, Istanbul, Turkiye, 2022.
8. [9] Yılmaz, S. Afet sonrası geçici barınmanın çevresel ekonomik ve sosyal sürdürülebilirliğinin değerlendirilmesi. MSc. Thesis, Uludağ University, Istanbul, Turkiye, 2021.

9. [10] Yüksel, E., & Limoncu S. Afet Sonrası Sürdürülebilir Geçici Eğitim Yapılarının Yaşam Süreçlerindeki Eylem Adımları ve Öneriler. MEGARON Journal, vol. 8, no. 1, pp. 8-18, 2013.
10. [11] Holling, C. S. Resilience and stability of ecological systems. Annual Review of Ecology and Systematics, vol. 4, pp. 1-23, 1973.
11. [12] Walker, B., & Salt, D. Resilience thinking: Sustaining ecosystems and people in a changing world. Island Press, 2012.
12. [13] Efe, A. Formulating anticipatory action with impact forecasting in humanitarian risk management. ESTU R Journal, vol. 9, no. 1, pp. 167-188, 2025.
13. [14] Haque, A., & Fatema, K. Disaster risk reduction for whom? The gap between centrally planned Disaster Management Program and people's risk perception and adaptation. International Journal of Disaster Risk Reduction, vol. 82, 103229, 2022.
14. [15] Kuday, A.D., Tunalıgil V. (2025). Afet dinamikleri ve toplumsal kırılganlık açısından 23 Nisan 2025 İstanbul depremine ilişkin ilk gözlem ve değerlendirmeler, ESTU R Journal, vol. 9, no. 1, pp. 189-204, 2025.
15. [16] Abanoz, F. B., & Vural, N. Dünyada ve Türkiye’ de kullanılan geçici afet konutlarının karşılaştırmalı analizi ve model önerisi. Eksen, Dokuz Eylül Üniversitesi Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 4, no. 1, pp. 132-153, 2023.
16. [17] Akın, M. K., Aslan, A., & Pınar, H.N. Türkiye’ deki deprem sonrası konut tasarım stratejilerinin değerlendirilmesi. 6. Uluslararası Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, 13-15 Ekim 2021, GTÜ, Gebze, Kocaeli, 2021.
17. [18] Şener, S. M., & Altun C. Design of a post disaster temporary shelter unit. Journal of ITU A/Z, vol. 6, no. 2, pp. 58-74, 2009.
18. [19] Avlar, E., Limoncu, S., & Tizman, D. Post-earthquake temporary housing unit: CLT E-BOX. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, vol. 38, no. 1, 2022.
19. [20] Moore C., Yıldırım S.G., & Baur S.W. Educational adaptation of cargo container design features. 2015 ASEE Zone 3 Conference, Springfield, Missouri, 2015.
20. [21] Ciritci, İ., & Yıldırım, S.G. Temporary housing design for post-earthquake in Istanbul; lessons learned from Japan. Tokyo 8th International Conference on Innovative Studies & Contemporary Scientific Research Congress, Tokyo, Japan, January 12-14, 2024, pp. 183-193, 2024.
21. [22] Hikone, S., & Tokubuchi, M. Temporary multi-storey container house after earthquake and tsunami disaster on march 11, 2011. IABSE Symposium: Engineering for Progress, Nature and People, Madrid, Spain, 3-5 September 2014, published in Engineering for Progress, Nature and People, pp. 1699-1706, 2014.
22. [23] Toraman, Y., & Erturgut R. Tersine lojistik süreçlerinde askeri ikmal araçlarının modernizasyonu ve kullanımı: afet sonrası konteyner evlerin geri kazanım faaliyetleri üzerine bir araştırma. 9th Eurasian Conference on Economics and Social Sciences, 5-7 Mayıs 2023, Kıbrıs, 2023.
23. [24] Toraman, Y., Merdivenci F., & Tekin M. Türkiye’de afet lojistiğinde tekrar kullanılabilir yardım malzemelerinin geri kazanım faaliyetleri üzerine bir araştırma: tersine lojistik süreçlerinin Kızılay özelinde incelenmesi. Afet ve Risk Dergisi, vol. 6, no. 2, pp. 391-400, 2023.
24. [25] İnal E., & Ünlü A. Türkiye’de afet sonrası kalıcı konutlarda esneklik kavramının değerlendirilmesi. İTÜdergisi/a mimarlık, planlama, tasarım, vol. 8, no. 2, pp. 101-109, 2009.
25. [26] Yücel, G. Afet sonrası barınma ve özel gereksinimli, bireyler. Güney Mimarlık, vol. 32, pp. 77-81, 2023.
26. [27] Antakya Gazetesi; Kızılay konteyner kentte yangın. Retrieved from April 15, 2025, from https://antakyagazetesi.com/kizilay-konteyner-kentte-yangin/, 2024, Feb. 22
27. [28] Cumhuriyet Gazetesi. Retrieved May 15, 2025, from https://www.cumhuriyet.com.tr/turkiye/ogretmenler-isyan-etti-depremde-olmedik-sogukta-mi-olelim-2143943, 2024, July 17.
28. [29] Shen, J., Copertaro, B., Zhang, X., Koke, J., Kaufmann, P. & Krause, S. Exploring the potential of climate-adaptive container building design under future climates scenarios in three different climate zones. Sustainability, vol. 12, no. 108, pp. 1-21, 2019.
29. [30] ISO shipping container info and dimensions. Retrieved May 1, 2025, from https://www.tandemloc.com/iso-container-info
30. [31] Product description. Retrieved June 1, 2025, from https://www.containerhomeshouses.com/en/product/20ft-40ft-Chinese-popular-modular-luxury-prefabricated-comfortable-container-prefab-houses.html, (n.d.).
31. [32] Autodesk; Cargo container. Retrieved May 10, 2025, from https://www.autodesk.com/community/gallery/project/157750/cargo-container, 2021, Jan. 20.
32. [33] Pinterest; Insulated wall panels. Retrieved June 1, 2025, from https://tr.pinterest.com/pin/435652963955571190/, (n.d.).
33. [34] Discover Containers; How to stop container condensation? Retrieved May, 20, 2025, from https://www.discovercontainers.com/container-condensation-prevention/, 2022, June 21.
34. [35] Experimenta; Contiene una Casa, vivienda hecha con contenedores. Retrieved April 20, 2025, from https://www.experimenta.es/noticias/arquitectura/contiene-una-casa-vivienda-hecha-de-contenedores-3029/amp/, 2011.
35. [36] Çelik, A. Depo raflarının farklı deprem ivmeleri altında davranışının incelenmesi. MSc. Thesis, İstanbul Gelişim University, İstanbul, Turkiye, 2023.
36. [37] Pinterest; warehouse racking system. Retrieved May 20, 2025, from https://tr.pinterest.com/pin/34058540926798505/, (n.d.).
37. [38] Industrial pallet racking. Retrieved May 20, 2025, from https://www.rakgudangheavyduty.com/industrial-pallet-racking-untuk-warehouse-pabrik/, (n.d.).
38. [39]Pallet racking. Retrieved May 20, 2025, from https://www.mecalux.com/warehouse-racking-and-shelving/pallet-racking, (n.d.).
39. [40] What are structural joints and connections. Retrieved May 20, 2025, from https://www.wethestudy.com/tree-posts/what-are-structural-joints-and-connections, (n.d.).
40. [41] Okay, N., Inal, E., Yücel, G., & Rashem, O.A. Improving resilience capacity of the policies and planning for temporary shelters in crises and disasters. In: Eslamian, S., Eslamian, F. (eds), Disaster Risk Reduction for Resilience. Springer, Cham, 2022.
41. [42] Dard, B. Inclusive post-disaster reconstruction: Building back safe and accessible for all. Published by CBM Emergency Response Unit (ERU), 2015.
42. [43] IFRC. All Under One Roof Disability-inclusive shelter and settlements in emergencies. Published by International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies, 2015.
43. [44] Malpass, A., West, C., Quaill, J., & Barker, R. Experiences of individuals with disabilities sheltering during natural disasters: An integrative review. The Australian Journal of Emergencey Management, vol. 34, no. 2, 60-65, 2019.