浅析常用的临时性建筑

纸质临时性建筑

日本是地震频发的国家，对于灾后临时性建筑的需求非常大，其在灾后临时性建筑的研究与应用上也走在世界的前列。作为联合国难民署的高级顾问，日本建筑师坂茂一直致力于临时性建筑的研究和应用，并取得了丰硕的成果。坂茂采用非常规的建造方式，用纸管、木夹板等普通材料构筑灾后纸质临时性建筑、工地临时性建筑等。阪神大地震后，坂茂为无家可归的人设计建造了以纸为主要建筑材料的帐篷纸屋，纸屋的墙体由直径108mm、厚度4mm的纸管构成，而屋顶则由帐篷布围合而成。纸管之间的缝隙内外均涂上防水的自粘海绵胶带，室内地面则铺垫防潮材料。纸屋具有建造速度快、造价便宜、拆卸和运输方便、防潮保温等优点，因此，一经推出便引起了广泛关注。联合国于1995年正式把纸屋作为非洲难民的临时居所，并在卢旺达进行了推广应用，解决了200多万难民的临时居住问题。在中国，坂茂的纸屋也得到了应用。2008年“5．12”汶川大地震后的第4个月，成都华林小学的纸屋临时性教室落成(见图1～2)，由此为这个学校灾后重建解决了400名小学生的过渡性学习场地的问题，这也成为坂茂在中国实现的第一个纸屋建筑。纸质临时性建筑自重较轻，可塑性较强，材料也创新环保，但是其也面临一些不足。首先，纸屋可以承受较大的拉力和扭力，但抗压力较弱，承载能力不强，一般只用作建造单层建筑，当建筑层数增加时，必然影响到纸质建筑结构的整体安全性能;其次，经济性不够突出，纸质建筑造价不菲，纸质原料表面还需经过蜡纸或者PVC包膜等特殊处理，无疑增加了工艺流程与材料、人工成本，经济性必然受到限制;最后，纸屋的防水防火性不够强，难以在雨季，特别是在潮湿的环境下保持原来的坚固程度，同时，纸属于易燃材料，即使刷上清漆后，防火防水性能也不是非常理想。

集装箱临时性建筑

美国《商业周刊》将集装箱房屋、无线互联网等并列为最有可能改变未来10年生活方式的重要发明。在英、法等西方发达国家，一方面住房短缺，另一方面港口堆积着很多废旧的集装箱，如何把这些弃置的集装箱变废为宝成为人们关注的焦点，集装箱活动房由此应运而生(图3)。集装箱活动房是一种新型的临时性建筑，其可以运输到任何一个可以搭建的地方，建造和拆卸更为方便、快捷，而且其还有3个与众不同的优点，即不用建造地基、环保和寿命长，其可以使用超过30年。集装箱活动房为众多大型节日或综合性运动会的举办提供了全新思路，例如可以为大量涌入的客人快速建造一个集装箱酒店，在活动结束后则可以快速拆除或运走这些集装箱活动房。英国经济型连锁酒店巨头Travelodge集团正在伦敦建造全球第一家可回收式酒店(见图4)，共8层，设有120套客房。该酒店的建材全部采用从中国进口的集装箱，建造过程仿佛堆积木。集装箱酒店不仅缩短了工期，节约成本，且可以回收利用，充分体现了环保理念［4］。2012年的伦敦奥运会期间，伦敦就建造了这些租金便宜、舒适方便的集装箱酒店，在一定程度上缓解了当地的住宿压力，同时也成为展示伦敦新形象的一个特色窗口。因此，集装箱活动房被认为可能会引发一场住宿革命，已成为临时性建筑设计研究和应用的热点。

脚手架临时性建筑物

脚手架是建设工程中最基本、最普遍的应用构件。钢管脚手架从20世纪60年代起就得到了广泛应用，价格便宜，小巧易整理，运输方便。同时，钢管脚手架作为临时性建筑的结构支撑体系具有较高的安全性。通常，当脚手架的几何尺寸及构造符合规范的有关要求时，脚手架的单管立柱承载力可达15～35kN，整体结构稳固可靠，承载力也较大，比较适合建造单层或多层的临时性建筑，这克服了纸质临时性建筑只能建造单层的不足。此外，脚手架还能够快速拆装组合成多种结构形式，通过扣件结点向外延伸组合可以设计成富有变化的空间。因此，以钢管脚手架作为临时性建筑的结构骨架具有较大的优势。法国建筑事务所1024architecture在法国塞甘岛用脚手架建造了一座临时餐厅(见图5)，餐厅已于2011年9月12日正式向公众开放［5］。餐厅被置于一个宽阔的花园中，高6.15m，共两层。钢管与施工用的脚手架被用来构建这个临时餐厅，内部则被一个木制长方形体量包围起来，半透明的玻璃立面包裹了钢骨架外壳。两年的营业期过后，该餐厅将会被彻底拆除，在场地的可持续性利用方面发挥了最大的功效。该案例在运用脚手架建造临时性建筑方面起到了很好的示范作用。中国建筑师童明提出了用脚手架作为支撑结构的“支架栖所”(见图6～7)。“支架栖所”上下两层共14个单元，每单元2m长、2m宽、2m高，由此为憩息者提供14个临时居住空间。基本单元可以根据具体需要用作卧室、厨房、厕所等，左右单元之间用过道相通，上下单元之间用小爬梯进行连接，可以根据居住人口及其结构进行各种变化组合。

竹制临时性建筑

竹子是最常见的植物之一，产量非常丰富，作为建筑材料已经有很长的应用历史，竹建筑也是在临时性建筑中具有相当可行性的建筑形式［6］。竹材的力学可塑性比木材更强，更有韧性，可以建构更多的结构体系，形成更丰富的建筑形式和空间。同时，竹建筑还具有成本低廉、经久耐用、灵活性大、占用空间少、绿色环保、便于安装和适应气候的优点。印尼巴厘岛上有一种垂直竹制的茧状房屋(见图8)，房屋均采用竹竿支撑和X形金属接合形成外框架，一个螺旋楼梯围绕中间一根支柱盘旋而上，实现上下层之间的交通联系(见图9)，则采用帆布密封。这种垂直竹制建筑可为灾后大量提供临时性廉价住房。香港特有的城市建筑———竹棚，就是一种几乎所有香港建筑在建设过程中都用到过的临时性建筑。但是竹制建筑也具有局限性，首先，竹子的淀粉含量比较高，易发霉变质，影响了竹子的强度和柔韧性，没有经过防腐处理的竹子使用寿命有限;其次，竹构件的榫卯和捆扎技术的效率不高，由于竹子会随季节变化而膨胀，长度也会相应缩小，从而导致连接处松弛，这会对竹建筑的结构稳定性产生一定影响。

彩钢板临时性建筑

轻型钢结构活动房是目前最常见的临时性建筑形式之一，广泛应用在宿舍、办公、仓库等建筑上。轻型钢结构活动房主要采用的是外层彩色涂层钢板和芯材EPS或者聚氨酯组成的彩钢夹芯板，外层一般为烘烤涂装型的镀锌钢板，芯材EPS是一种密闭孔结构的硬质泡沫塑料，由粘状聚苯乙烯颗粒发泡制成。由于彩钢板保温性好，材质轻，造价较低廉，搭建速度快，安装拆卸简单，不用装修，耐腐蚀、耐水蒸汽渗透等优良性能，被广泛用于搭建临时办公用房和职工宿舍以及城乡接合部地区的农贸批发市场、仓储物流、加工厂房等。但是，彩钢板的芯材燃点低，较易燃烧，加之彩钢板传热系数大，耐火性能差，所以彩钢板活动房的火灾危险性较大。

上述五种常用的临时性建筑形式各具特点，不能简单地说哪一种好或差，而应采取辩证的观点来客观评价。首先，要因地制宜地应用这些临时性建筑形式。对于灾后临时性建筑来说，由于灾民安置任务重，时间紧，而纸质建筑、竹制建筑、彩钢板活动房具有自重轻、运输方便的相对优势，所以就比较适合建造应用。对于城市农民工的临时性居住需求，由于城市用地紧张，通常需要增加建筑层数来满足居住要求，这对临时性建筑的结构安全性提出了更高的要求，此时纸质建筑、竹制建筑就不适合，而集装箱式、脚手架式以及彩钢板临时性建筑具有较高的结构强度，能建造更多的层数，因此就比较适合采用。而当建筑层数较多时(超过3层)，脚手架和彩钢板临时性建筑都不适合了，此时只有集装箱临时性建筑能满足要求;其次，要根据几种临时性建筑的优缺点，扬长避短，进行综合应用。例如，可以考虑采取脚手架作为支撑骨架，利用纸管作为墙体，从而建造既安全、又轻便的临时性建筑;第三，要积极改进现有临时性建筑的缺点和不足，提高其性能和质量，例如，改善竹制建筑的防腐、防变形性能，提高彩钢板芯材的防火能力等;最后，要大力研究新材料、新技术在临时性建筑中的应用，力争创造出更安全、更便捷、更经济的临时性建筑。（本文作者：陈丽华 单位：合肥工业大学建筑与艺术学院）