预制装配式临时建筑的探索——一种快速建造的轻型钢结构房屋体系

LI Shuangzhe

1 背景及相关概念

临时建筑作为一种特殊的建筑类型，在人类社会发展历史上具有不可或缺的作用。临时建筑的历史最早可以追溯到游牧民族的帐篷，其方便拆卸、可以移动的特点满足了游牧民族的生活习俗。工业革命时期的“水晶宫”，作为临时展览性建筑，全部由钢和玻璃组成，成为一个时代的经典。进入现代社会后，临时建筑更是在很多层面发挥了积极作用，如在临时安置住宅、临时舞台布景、临时展览、抢险救灾、仓储等方面都很好地适应了建筑功能的需求。

1.1 临时建筑的概念

从建筑学建造的角度出发，作为对建构过程的理解，可分为永久性和临时性两种概念。其中，临时性（temporary）有“流动”和灵活变换的意思。临时性建筑（Temporary Building）是指一个具有实体空间化结构的构筑物，可适应不同的要求，做出场地变换，整体或部分的移动，构件调整，而又能较简易的组装起来[1]。

1.2 临时建筑的特点

相比永久建筑，临时建筑具有易于拆卸、可灵活变化、建造速度快、适应性强等特点，与当今社会多元化的需求相适应，具有广阔的发展前景。

（1）临时建筑易于拆卸，可反复利用，符合当下绿色建筑可持续的发展的设计理念，节约材料、减少浪费，可以循环使用，具有较好的经济效益。

（2）临时建筑大部分是以一个标准的空间单元为基础进行一系列组合，可灵活适应不同功能的使用需求，具有较好的适应性。

（3）相比永久建筑，临时建筑最大的优势就是可以快速建造，在短时间内搭建起来，满足特殊条件下的功能需求，其高效便捷的优势，可以替代永久建筑承担一些基本的功能与使用要求。

1.3 临时建筑的材料

目前，临时建筑可以采用轻钢、木材、竹材、集装箱等建筑材料进行设计，依据各种材料不同的特性，创造多样的临时建筑形式。新型材料日新月异的发展，未来将会有更多的材料可以应用于临时建筑。随着可持续理念的发展，越来越多的临时建筑采用可回收降解的环保材料，如纸材、生物塑料、高分子化合物等也逐渐应用于临时建筑之中。对于材料的选择，应结合不同的使用需求、场地特征和投资造价等多种因素综合考虑，结合实际项目选取合适的建筑材料。

2 专利技术创新

本文介绍的案例是一种采用轻钢结构预制装配式的临时建筑体系，基于快速建造为目标，保证了房屋的强度和易拆装性，应用简单合理的力学受力原则，按照简单方便的搭接构造方法，在短时间内能够建造出具有高度灵活性和适应性的单元空间，形成一种可复制生长的模式，方便快速地搭接建造出适应于各种功能要求的临时建筑，尤其适用于灾后重建项目及其他需要快速建造的房屋。

2.1 基本构件类型少，适合标准化加工生产

一般来讲，房屋体系的基本构件类型越少，越方便生产加工和安装，同时也降低了生产成本，节约了材料。本案例主要采用轻型钢结构，房屋体系的主要构件为方形钢管、螺栓和升降调节器，通过构造节点的连接，形成稳定的结构体系。构件类型少，以标准化构件为基础，适合工厂预制装配化生产和加工（图1）。

2.2 构造节点简单，方便安装操作

构造节点的复杂程度，直接影响房屋搭建的速度。本体系的连接方式为锚栓连接，通过两种简单的构造形式，在钢管的端部形成连接节点，节点处的各个钢管之间通过螺栓交错连接，形成一个基本空间单元（图2、3）。

本构造节点通过螺栓连接，无需焊接固定等措施，现场作业方便，提高了施工的便捷性，适用于短时间内临时使用的房屋。

临时建筑由于受条件的限制，在很多情况下不设置基础，直接摆放在场地上面。平整的场地具有较好的先天条件，而具有一定竖向高差的场地，则需要考虑建筑的稳定性。为适应不同的地形，本方案设计了一个可升降的调节支座，以保证室内地面的平整，提高房屋整体的稳定性（图4）。

图1 标准化构件示意图

图2 节点构造示意图1

2.3 空间单元灵活组合，形成多元化的功能需求

利用本方案的构造节点，可生成一个标准空间单元，在此基础上进行组合，可以方便快速地建造出适应于多元化功能要求的临时建筑，具有高度的灵活适应性和更广泛的应用范围（图5）。

2.4 围护结构的多种可能性

本案例介绍的临时建筑，主要的创新点在于其构造节点的连接方式，利用简单的构造节点，搭建出多样的建筑空间，适用于短时间内使用的建筑。维护体系在此结构体系的基础上，也具有了多种可能性，如利用帆布、板材及相关轻质复合维护结构等与本体系组合，深化设计，最终应用于实际工程，具有广阔的发展空间。

图3 节点构造示意图2

图4 升降底座构造示意图

图5 空间可适性示意图

3 小结

综上所述，本小型轻钢结构临时建筑体系具有快速建造、构件标准化与模数化、可拆卸再利用及空间适应性灵活等特点。针对合适的实际建设项目，可进一步深化设计进行优化与完善，广泛应用于实践领域，满足市场对临时建筑的多元需求。