臨時過渡建筑中建筑材料運用范文
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[摘要]臨時過渡性建筑是指在一段時間內(nèi)能代替永久建筑承擔(dān)一些基本功能與使用要求的建筑，在如今難民問題加劇、自然災(zāi)害頻發(fā)的背景下，傳統(tǒng)的“過渡安置房”已暴露出不少弊端，導(dǎo)致安置結(jié)果不理想。對紙筒、軟木和麥秸板三種新型材料的物理性能進行分析，提出在未來應(yīng)更多地使用木塑材料和紙質(zhì)材料，建筑材料的選用也應(yīng)充分考慮地域因素。
[關(guān)鍵詞]臨時建筑；建筑材料；結(jié)構(gòu)體系；軟木橡樹
2016年10月13日，聯(lián)合國國際減災(zāi)戰(zhàn)略署最新報告顯示：過去20年，全球約135萬人死于自然災(zāi)害，其中約有56％的人死于地震和海嘯，如何預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生和正確采取災(zāi)后應(yīng)急措施已成為全世界需要面臨的共同問題；同時，由于受到戰(zhàn)爭、種族迫害和其他政治因素的影響，國際難民問題日益嚴峻，在全球化的今天，難民問題已不再是某個國家或單個地區(qū)的問題，而是需要全世界共同面對的問題。在大量的移民背景下，眾多國家由于難民安置資源有限，安置難民成本核算較高等諸多問題而顯得力不從心。
1臨時過渡性建筑概述
臨時過渡性建筑是指在一段時間內(nèi)，能代替永久建筑承擔(dān)一些基本功能與使用要求的建筑。德國纖維編織館、荷蘭海爾倫小住宅建筑、巴塞羅那身份館都是現(xiàn)代臨時性建筑群的代表。臨時過渡性建筑由于其自身的靈活性、便捷性、移動性以及環(huán)保性能，即可以被按照需求進行裝配拆除或者回收再利用，變成其他的建筑形態(tài)，因此在災(zāi)后應(yīng)急中發(fā)揮著重要的作用。建筑材料是建筑進行自我表達的方式，不同的建筑材料具有不同的物理特性。掌握材料的屬性是人們進行建造活動的基礎(chǔ)。在不同建筑中應(yīng)根據(jù)其使用功能的不同選擇不同物理特性的建筑材料。[1]在大量接受難民的地區(qū)，安全有效的臨時住宅搭建將減少在難民安置過程中容易爆發(fā)的資源和種族沖突問題，從而重新構(gòu)建難民安置秩序，通過因地制宜和自我援助的方式也將使建設(shè)成本得到合理控制，從而減輕接納國的經(jīng)濟負擔(dān)，使難民問題得到有效控制。因此，選擇合適的建筑材料將是臨時性建筑構(gòu)建的首要因素。
2臨時過渡性建筑結(jié)構(gòu)體系分析
臨時過渡性建筑一般常用的結(jié)構(gòu)體系包括：墻承重結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系和空間結(jié)構(gòu)體系。其中：墻承重結(jié)構(gòu)的剛度分布比較均勻，可以依據(jù)不同建筑材料設(shè)計成不同形態(tài)；框架結(jié)構(gòu)體系的墻體不承重，僅起維護分隔作用，框架結(jié)構(gòu)具有空間分隔靈活、自重輕、節(jié)省材料等優(yōu)點；空間結(jié)構(gòu)體系使用范圍較廣，常見于博物館、展覽館等臨時性建筑結(jié)構(gòu)中，具有網(wǎng)架、拱結(jié)構(gòu)等形式。空間結(jié)構(gòu)體系由空間傳力，能最大限度發(fā)揮結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。
3臨時過渡性建筑選材
3.1傳統(tǒng)建筑材料
傳統(tǒng)的災(zāi)后重建劃分為三個階段：帳篷階段、過渡安置階段和重建工作階段。過渡安置期是災(zāi)后重建安置災(zāi)民的重要階段，傳統(tǒng)的過渡安置大多采用“過渡安置房”，其實質(zhì)是活動板房，一種以輕鋼為骨架，以夾芯板為圍護材料的臨時性建筑，并根據(jù)種類不同可分為水泥活動房、鎂磷活動房和彩鋼板活動房。然而，過渡安置房在其制作、運輸、組裝、居住、回收等過程中所暴露出來的弊端往往導(dǎo)致了安置結(jié)果的不理想。[2]活動板房的抗風(fēng)性能、保溫性能和隔音效果較差，無法對環(huán)境變化做出及時反應(yīng)；其次，普通板房密封性差，空間利用率低，外觀單一，大多數(shù)的活動板房夾芯板含有芯材EPS，一種密閉孔構(gòu)造的硬質(zhì)泡沫塑料，毒性較高，因此活動板房很容易發(fā)生火災(zāi)而造成巨大危害。
3.2新型建筑材料
由于傳統(tǒng)建筑材料存在諸多弊端，因此在現(xiàn)代臨時過渡性建筑中開始運用大量新型建筑材料。
3.2.1新型紙筒材料由紙筒材料搭建的臨時過渡性建筑墻體是由若干根相同的紙筒圍合而成，按照合理的尺寸設(shè)計，紙筒通過底部插入滿堂基礎(chǔ)的凸起，頂部插入圈梁的凹槽，從而實現(xiàn)固定。由于紙筒材料本身輕便，導(dǎo)熱系數(shù)小，保溫隔熱性能好，因此有利于控制夏季制冷和冬季采暖的能源開支。[3]其次，從力學(xué)角度上，紙筒材料具有較高的抗彎強度和抗壓強度，能夠滿足日常建筑的強度需求。日本建筑師坂茂從1995年就開始致力于用紙筒材料搭建臨時避難所，隨后在99年土耳其地震，08年汶川地震，10年海地大地震中，趨于成熟的紙筒避難所概念開始得到推廣。紙筒避難所的搭建趨于簡易，大都是由設(shè)計師和當(dāng)?shù)鼐用褚黄鹜瓿桑b配效率快，回收利用率高，08年意大利拉圭拉發(fā)生巨大地震，坂茂僅耗費50萬歐元建造出臨時音樂廳，紙筒材料的低成本和高性能將使得其在臨時過渡性建筑中得到廣泛應(yīng)用。
3.2.2軟木橡樹材料天然的軟木取自于軟木橡樹，其大量種植于地中海區(qū)域，對氣候具有較高的敏感性。天然的軟木彈性較好，具有極佳的耐久性，是一種天然材料。[4]1932年建造的北京圖書館大量使用了這種軟木材料，到2000年返修時，已使用了接近68年。通過將軟木材料與磚、金屬等傳統(tǒng)材料的厚度、熱容與透光度對比：對于墻體，軟木材料厚度為19cm，遠遠低于磚的29.4cm，同時，軟木材料熱容僅有0.63KJ•m-2•k-1，導(dǎo)熱性能最好；對于樓板結(jié)構(gòu)，磚和金屬的厚度都在10cm左右，而軟木只有3cm，同時，其熱容為34.63KJ•m-2•k-1，遠低于另外兩種材料的88.20KJ•m-2•k-1，軟木材料的低透光度也保證了室內(nèi)良好的居住環(huán)境。
3.2.3麥秸板麥秸板是利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)剩余物——麥秸制成的一種性能優(yōu)良的人造復(fù)合板材。[5]秸稈是一種可再生的、資源豐富的、不受地域限制的建筑材料。由于秸稈質(zhì)輕，具有極好的保溫隔熱性能，且節(jié)能環(huán)保，無甲醛釋放，因此相較于傳統(tǒng)材料，在加工運輸?shù)拳h(huán)節(jié)耗能少。而且，與其他建筑材料如木材相比，秸稈的生長周期不到一年，因此不需投入大量的額外能量。首個秸稈建筑的會議于1993年召開，但隨后秸稈技術(shù)發(fā)展十分緩慢，很多人對秸稈建筑的安全性和舒適性都提出了質(zhì)疑。但在臨時建筑的使用過程中，秸稈可以充分做到因地制宜，其對環(huán)境影響可以忽略不計，在環(huán)境不斷惡化的今天，如何將秸稈更合理運用到建筑領(lǐng)域，甚至用其改善混凝土的性能，仍舊有十分巨大的研究前景。
4結(jié)語
由于災(zāi)后環(huán)境惡劣，木塑材料和紙質(zhì)材料具有更好的抗菌性、耐腐性及穩(wěn)定性，能更好地適應(yīng)惡劣的環(huán)境，經(jīng)得住長期的風(fēng)吹日曬。木塑材料的原料來源于廢棄的木粉、稻殼、秸稈等植物、廢料以及回收的塑料垃圾，并且能夠回收利用，因此，從長遠的角度來看更具有環(huán)保性與經(jīng)濟性。[6]臨時性建筑其材料的選用應(yīng)充分考慮地域因素，例如在地中海區(qū)域可以充分采用軟木橡樹這一材料，既能最大限度地滿足災(zāi)民和難民居住功能，又能有效控制成本；在麥秸使用范圍廣的區(qū)域，應(yīng)加快麥秸技術(shù)的研究進程；同時，紙筒結(jié)構(gòu)技術(shù)的趨于成熟和普及程度的加大，將使得新型紙筒結(jié)構(gòu)作為最環(huán)保、便利、適應(yīng)人群最廣的材料運用到臨時性建筑中。
【參考文獻】
[1]于躍.建構(gòu)視野下臨時過渡性建筑的地域性探討[D].成都：西南交通大學(xué)，2013.
[2]劉鑫棟.對我國災(zāi)后臨時性住房的設(shè)計探索[J].建筑設(shè)計，2017(3)：51.
[3]解本豪.新型紙筒材料在臨時建筑中應(yīng)用的探索[J].材料，2015(5)：16-17.
[5]王迪，張?zhí)煊?新型環(huán)保材料在臨時性建筑中的探索[D].天津：天津大學(xué)建筑學(xué)院，2010.
[6]琚飛凡.解析災(zāi)后臨時性建筑中材料的運用[D].鄭州：河南大學(xué)，2016.
作者：熊仁愷 劉穎 彭夢蝶 單位：西華大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院