輕型結構在臨時性建筑搭建技術中的運用

張錦豪 魏舒樂

摘 要：臨時性建筑的運用有著長遠的發展歷史，并且使用范圍廣，隨著社會迅速發展，輕型結構在臨時性建筑中的應用逐漸廣泛。同時，輕型結構本身具有的結構特點也促進了臨時性建筑建造的發展。文章通過對臨時性建筑和輕型結構概念描述及其分類梳理，對輕型結構在臨時性建筑中從設計到建造進行分析研究，希望對輕型結構在未來臨時性建筑中的實際運用與發展起到一定幫助作用。

關鍵詞：輕型結構;臨時性建筑;快速建造

1 臨時性建筑概念

1.1 臨時性建筑的發展

從原始部落的群居生活到現代高樓林立的城市，從滿足人們日常生活的私人建筑空間到提升人的生活水平的公共服務空間，建筑設計與營造都扮演著重要的角色。從建筑構造使用性角度看，主要分為臨時性建筑構造和永久性建筑構造兩類。

臨時性建筑在使用范圍上也較為廣闊，例如私人住宅，公共建筑，醫院以及活動展覽空間。近年來，隨著社會工業化水平、交通運輸及電子技術的高速發展，建筑輕型結構在材料選擇上更加多樣，建筑工業也可以在配件加工廠進行生產，運輸至異地結合當地實際建造需求及地域性特色進行組裝。

1.2? “臨時性”的定義

1.2.1 建筑建造場地的臨時性

隨著社會經濟和人們生活水平的高速發展，人們對于建筑空間的需求不再僅限于生活，辦公等空間，對于展覽交流互動等滿足人的精神需求的空間也日益增加，而永久性建筑在空間和場地上的局限性更進一步促進了人們對于“可變性”和“臨時性”建筑空間的需求大幅度增加[1]。臨時性建筑在滿足“可變性”和“臨時性”時，也可根據建造選址的地域特色產生靈活性變化。

1.2.2? 建筑建造材料的臨時性

在建筑材料的使用與更新過程中，對于生態環境的影響是不可避免的，而新型臨時性建筑材料的研發，則在對自然生態能源充分利用時，也減少著由建筑工業發展而導致的生態不良影響。為進一步促進臨時性建筑材料的可循環利用，減輕資源浪費，在臨時性建筑材料的不斷研發過程中，對老舊廢棄建筑材料進行研究，使之在臨時性建筑建造材料發展歷程中起到新的實際作用。

1.2.3? 臨時性建筑的特點[2]

（1）臨時性建筑作為實體使用，滿足人的需求的構筑物空間。（2）臨時性建筑可以適應于不同的建造場地。（3）臨時性建筑可以進行靈活變換，對建筑整體或部分構件進行調整，達到便捷運輸和隨意組裝的效果。

2 輕型建筑結構

2.1? 輕型結構的產生與發展

受我國地域特色和傳統建筑風格的影響，古代傳統建筑多采用木質，近現代多采用磚石，混凝土等建筑材料。而隨著現代科技在建筑領域的發展，在對于新的建筑材料和傳統建筑材料的更新處理中，輕鋼、木材等輕質材料則作為輕型建筑的主流材料。

2.2? 輕型建筑結構的主要流程

2.2.1 建筑設計構思

利用電腦技術對建筑圖紙由二維平面圖向三維立體空間進行處理，進一步對建筑空間內的構筑配件進行系統性分析，為工業標準化生產提供相對應的前提。

2.2.2? 建筑構件生產

由配件加工廠對建筑配件進行標準化生產，減少在輕型建筑配件生產過程中對生產勞動力的浪費，提高配件生產效率。

2.2.3? 配件裝配及現場施工

傳統舊建筑在整體構造過程中，需要在露天環境下對建筑材料進行現場測量加工裝配;而在輕型建筑結構在施工過程中，可通過電腦技術對構配件進行現場的裝配處理，降低在裝配過程中的失誤，使建筑現場裝配更高效快速。

3 輕型結構材料分類

3.1? 輕鋼結構

輕鋼結構除在繼承傳統鋼結構所具有的特點外，更突顯出“輕”的材料特征。輕鋼結構在實際運用過程中采用先進的設計理論，進一步優化建筑承重界面的構件，使結構用鋼量更輕質[3]。

3.1.1? 主要分類

①冷彎薄壁型鋼龍骨式結構。②活動板房。

3.1.2? 基本特點

①優點：輕鋼結構重量小、成本低、適用范圍廣、安裝便捷，僅需小型起重機便可以快捷施工。②缺點：以輕鋼結構而構造的建筑不能進行整墻拆除，且本身抗腐蝕和耐高溫性能較差。在潮濕氣候條件下，易產生腐蝕現象。

3.1.3 應用范圍

主要應用于建設工地臨時性辦公和宿舍，戶外作業施工用房，災后救助及民生物資安置用房。

3.2? 木材臨時性建筑

木材作為傳統建筑材料在現代建材發展過程中進行更新處理，在保存木材原有優點的同時，盡可能減少木材本身的缺點。

3.2.1 主要分類

①輕型木框架結構建筑。②普通木框架結構建筑。③重型木結構建筑。

3.2.2? 基本特點

①優點：木材具有良好的力學性能，輕質高強且柔韌性較好的特點，作為建造材料在地震中的抗震性能要優于其他類型的建構材料，并且在災后臨時性建筑建造中發揮著重要的作用。②缺點：木材本身易受到自然氣候和溫度因素的影響。溫度過高或氣候潮濕會導致木材本身收縮變形、發霉。如果受到蟲蛀將影響木材結構的強度和耐久性，進一步導致木材力學性能減弱。

3.2.3? 應用范圍

主要應用于小型展覽及景觀公園休息活動空間。

3.3? 集裝箱臨時性建筑

集裝箱臨時性建筑是對于舊資源的重復利用，減少舊資源的浪費。

3.3.1? 主要分類

①傳統貨柜箱改造集裝箱房。②全新焊接箱式活動房。③可拆裝箱式活動房。

3.3.2 基本特點

①優點：集裝箱箱體本身具有堅固的鋼結構和完整的內部使用空間，集裝箱的內部基本空間尺度可以作為單獨的房間使用，基本滿足使用人數需求少，內部功能要求較為簡單。②缺點：由于集裝箱的組成材料以鋼材為主，因此易受潮產生銹蝕等現象。集裝箱本身保溫及隔熱性能差，作為改造后的建筑空間使用時，需對其隔熱保溫性能采取措施。

3.3.3? 應用范圍

主要為災后臨時性安置房，小賣部等簡易需求居住空間。

3.4? 紙制臨時性建筑

紙質臨時性建筑作為對現有材料的更新利用，更符合環保理念，具有“非常規建筑材料”的綠色可持續性設計建造構思。

3.4.1? 主要分類

①面型紙板材料建筑。②管狀紙質建筑。

3.4.2 基本特點

①優點：紙質結構本身自重較輕，可塑性相對于其他輕型建筑材料更強，材料本身更具有創新性，環保性。②缺點：紙質臨時性建筑建材在生產過程中表面需要經過PVC包膜和蠟紙處理，因此紙質建筑的造價較高，不適合于大規模建造使用;紙本身抗壓能力較弱，不能承重足夠多的受力。

3.4.3? 應用范圍

主要應用于災后居民的單層建筑過渡安置房，小型活動及展覽空間。

4 ? 輕型結構在臨時性建筑設計中的運用

4.1? 設計策略

4.1.1? 選擇適合的建筑構造形式

臨時性建筑在建造過程中應盡可能地與周邊地區的自然環境、人文特色相匹配，根據不同地域的自然氣候特點、當地建筑形式及風格，在屋頂和開窗設計上進行適應性的處理。

4.1.2 控制設計模數

模數化設計目的在于使臨時性建筑的建造更具有標準性，通過模數化的建造實現優化工程提高建造速度，簡化后期施工流程。但臨時性建筑材料在進行模數化組合時，應對建筑設計內部空間的整體形態及內部空間布置器具擺放進行考慮，減少因注重模數化組合而導致的內部使用空間與人體活動尺寸不符合，阻礙了戶外自然采光和對人體有利的自然因素的使用。

4.2 建造策略

4.2.1 建筑建造資源的多向利用

為了達到建筑輕型化建造的目的，在運用新型建筑構造材料時，應對傳統建筑材料和廢舊材料進行更新利用，降低因建筑工業生產發展而對于環境產生的不良影響，減少對于現有建筑構造資源的浪費，現有建筑材料在構造過程中主要分為三大類：①新輕型材料的創新運用。②廢舊輕型建筑材料的重復利用。③傳統建筑材料的輕型化新設計運用。

4.2.2 快速建造預制化

受自然災害因素的影響，需對災后場地空間進行重建，對災民、救助人員及醫療后勤用品進行安置，輕型結構需在災后臨時性建筑建造中充當快速建造，高速有效的建造角色。因此，在災后臨時性建筑建造策略中，需利用適合的輕型建筑材料并結合現代化科學技術，進行高效地臨時性建筑建造。

4.3? 輕型結構在臨時性建筑中的探索

為促進輕型結構在臨時性建筑中的可持續利用理念的進一步發展，建筑行業需要承擔的理念思想是在保護生態環境時，減少對于環境的污染，降低由生產建造材料帶來的能源消耗，達到建筑可持續發展。

從實際建筑技術角度出發，輕型結構在臨時性建筑營造中的進一步探索，可以使輕型建筑材料得到重復性，高效利用，同時有利于減少建筑建造過程中的廢舊料物產生，將由建筑行業對自然環境帶來的負面影響力降至最低。

5 結語

中國臨時性建筑建造對于輕型結構的需求量很大，具有重要的建造意義。隨著人們生活質量水平的不斷提升，對于臨時類活動及展覽建筑空間的需求量日益增加。同時，中國本是一個氣象、地質、海洋等具有季節性、階段性災害較多的國家。多樣性的自然災害頻繁對于社會經濟發展和人民群眾的日常生活的影響不容小覷，同時，災后重建和傷員安置帶來的臨時性建筑的需求量較大。因此，臨時性建筑的研究分析成果，對我國進一步提高臨時性建筑建造的相關設計和運用有著重大意義。

[參考文獻]

[1]李宏山.臨時性建筑創作思想與方法研究[D].廈門：廈門大學，2011.

[2]權鳳.臨時性建筑的探索與研究[D].重慶：重慶大學，2013.

[3]馮健功.輕型鋼結構建筑及其應用[J].山西建筑，2008（3）：117-118.

（編輯 姚 鑫）