新材料和新技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

侯靜偉

摘 要：新材料和新技術(shù)的出現(xiàn)為建筑設(shè)計(jì)提供全新思路，體現(xiàn)出當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)與時(shí)代發(fā)展的融合。在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用新材料和新技術(shù)能夠彰顯建筑行業(yè)對(duì)可持續(xù)發(fā)展及綠色環(huán)保理念的重視，同時(shí)應(yīng)用新材料和新技術(shù)又能夠推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)一步發(fā)展，為建筑設(shè)計(jì)賦予更加現(xiàn)代化的內(nèi)涵，為建筑行業(yè)提供可持續(xù)的發(fā)展動(dòng)力。合理應(yīng)用新技術(shù)與新材料，可減少設(shè)計(jì)和施工過程中對(duì)資源的浪費(fèi)與環(huán)境污染，確保建筑與環(huán)境的和諧發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新材料；新技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用；分析

1導(dǎo)言

不論什么年代，建筑設(shè)計(jì)的主要原則是安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀，但隨著社會(huì)和建筑行業(yè)的發(fā)展，使建筑設(shè)計(jì)更加重視應(yīng)用各種新材料以配合建筑技術(shù)的高速發(fā)展。建筑工程本身就是一項(xiàng)綜合的復(fù)雜工程，針對(duì)不同功能、空間、綠色環(huán)保的需求，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，也有相應(yīng)的較合適的材料及技術(shù)滿足人們賦予建筑物的各種需求。隨著不可再生能源的日益減少，節(jié)能、環(huán)保、綠色建筑理念越來(lái)越被重視，新型材料與新型技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)提高建筑設(shè)計(jì)的綜合效益起至關(guān)重要的作用，因此必須要引起足夠的重視。

2建筑設(shè)計(jì)中的新技術(shù)

2.1生態(tài)技術(shù)

生態(tài)技術(shù)是指既可以滿足人們的需求，節(jié)約能源，又能保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，使人與自然和諧發(fā)展的方法，生態(tài)技術(shù)為了使自然生態(tài)與社會(huì)生態(tài)通過建筑物的形式反映出來(lái)，通常采取取長(zhǎng)補(bǔ)短的方式使古代建筑與現(xiàn)狀建筑相結(jié)合，其在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具體表現(xiàn)為：一是與自然環(huán)境保持協(xié)調(diào)。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)是通過最大限度的利用自然環(huán)境，在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新改進(jìn)為新技術(shù)，從而達(dá)到降低建造成本、減少能源的目的，以緩解現(xiàn)今生活中的污染、耗能問題；二是屋面的保溫技術(shù)。保溫隔熱材料決定屋面保溫效果，因此，為了使屋面擁有更好的保溫的效果，需按照規(guī)定和要求選擇材料，同時(shí)實(shí)行倒置式屋面和屋面綠化，就是將防水層設(shè)置在保溫層的下方以及在房屋里進(jìn)行施工綠化，這樣不僅能減少建筑能源的消耗，還能減少溫室氣體的排放；三是遮陽(yáng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工遮陽(yáng)裝置包括活動(dòng)性裝置和永久性裝置，在進(jìn)行遮陽(yáng)設(shè)計(jì)時(shí)，既可以根據(jù)房間的使用情況設(shè)置活動(dòng)性裝置，又可以根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)設(shè)置永久性裝置；四是引入建筑行業(yè)以外的生態(tài)技術(shù)部分生態(tài)技術(shù)在其他行業(yè)中具有較高的應(yīng)用效益，同時(shí)符合建筑設(shè)計(jì)的需要。生態(tài)技術(shù)是一個(gè)發(fā)展的動(dòng)態(tài)概念，也就是說(shuō)，在不同條件下，生態(tài)技術(shù)的內(nèi)容不同，其本質(zhì)特征是充分使用原材料不造成或很少造成環(huán)境污染和生態(tài)破壞，而且生態(tài)技術(shù)可以持續(xù)利用，因此，其既能滿足當(dāng)前社會(huì)人們生活的需要，又不損害未來(lái)的利益，還能遵循自然規(guī)律，保護(hù)生存環(huán)境，促進(jìn)人們社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2節(jié)能技術(shù)

建筑節(jié)能的目的是減少不可再生能源的消耗、減少建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失、提高能源的使用效率，節(jié)能技術(shù)是根據(jù)用能情況，對(duì)施工材料進(jìn)行改造，找出能源浪費(fèi)的空間再將之與新技術(shù)結(jié)合，以最大化節(jié)約工程材料。節(jié)能的工作既復(fù)雜又艱辛，其關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，因此，要達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，需要充分、細(xì)致、深層次的研究，因此需要引起重視。

2.3數(shù)字化技術(shù)

隨著科技前所未有的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的數(shù)字技術(shù)運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)中，數(shù)字化不僅僅是一種信息儲(chǔ)存和處理技術(shù)，還是信息社會(huì)、知識(shí)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)基礎(chǔ)，將數(shù)字化、信息化的思想引入建筑設(shè)計(jì)中，既可以優(yōu)化建筑室內(nèi)的環(huán)境，又能普及管理、通信等多方面的自動(dòng)化數(shù)字化技術(shù)。數(shù)字化技術(shù)的代表是智能建筑，通過使用數(shù)字化技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)控制融入建筑設(shè)計(jì)中，既加快了建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展步伐，使其向更專業(yè)、更系統(tǒng)、更科學(xué)的方向發(fā)展，又保障了建筑設(shè)計(jì)的自由度，使設(shè)計(jì)者可以自由聯(lián)想，同時(shí)又大大提高建筑設(shè)計(jì)加工的效率，以促進(jìn)施工工程的效率。隨著數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，使人們的生活便捷、舒適。首先，給人們學(xué)習(xí)生活帶來(lái)更大的自由度。通過網(wǎng)絡(luò)功能人們足不出戶就可以工作、休閑、購(gòu)物、學(xué)習(xí)，這樣不僅為城市節(jié)約專門的辦公建筑，還減少交通堵塞和環(huán)境污染。其次，改善了人們的辦公環(huán)境及工作方式。通過網(wǎng)絡(luò)通信、信息化管理等手段，為使用者提供高效、便捷的智能環(huán)境。

3建筑設(shè)計(jì)中新技術(shù)和新材料的應(yīng)用

3.1新技術(shù)的應(yīng)用

一是數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用。隨著信息化和數(shù)字化社會(huì)的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用，能夠在計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和數(shù)字化語(yǔ)言的基礎(chǔ)上，立體化與全方位演繹模型制作、概念草圖、基地分析和設(shè)計(jì)表達(dá)。這樣可以提高設(shè)計(jì)加工效率，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)化、專業(yè)化和系統(tǒng)化發(fā)展。二是生態(tài)技術(shù)的應(yīng)用。在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用生態(tài)技術(shù)，其主要是為了避免工程破壞周邊環(huán)境，優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)，維持生態(tài)平衡。首先利用生態(tài)技術(shù)深化設(shè)計(jì)中的資源控制及環(huán)境保護(hù)，該類技術(shù)需要改進(jìn)傳統(tǒng)技術(shù)，使其轉(zhuǎn)型為新技術(shù)，從而在實(shí)際設(shè)計(jì)中更為關(guān)注資源與環(huán)境需求，重視綠色環(huán)保，有效突出生態(tài)化的設(shè)計(jì)理念。其次引入行業(yè)外的生態(tài)技術(shù)，如信息技術(shù)與高新技術(shù)，這類技術(shù)在其他行業(yè)的應(yīng)用效益較高，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以提高設(shè)計(jì)效果，解決建筑生態(tài)問題。

3.2新材料的應(yīng)用

新材料在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具體表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：一是隔熱方面。建筑設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)之一就是隔熱，其需要與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相一致。當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中使用了一種新的絕熱材料，其外觀透明，構(gòu)成可分為三部分：第一部分為一層玻璃，作用是主動(dòng)對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行反射；第二部分為空氣間層，能夠?qū)ㄖ獠繜崃考右晕眨坏谌糠譃槲彰?，能夠避免外部熱量進(jìn)入建筑內(nèi)，提高隔熱效率。二是保溫方面。由于傳統(tǒng)保溫材料占據(jù)的設(shè)計(jì)空間較大，材料也十分厚，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行靈活運(yùn)用，而新材料在建筑保溫設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可以有效解決保溫材料過多問題，達(dá)到高性能的保溫效果。如真空隔熱板的厚度是傳統(tǒng)材料的1/4，結(jié)構(gòu)較薄，具有優(yōu)良的性能，是建筑設(shè)計(jì)中的首選保溫材料。三是建筑結(jié)構(gòu)方面。由于建筑工程的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，需要使用大量技術(shù)和材料，而新材料的應(yīng)用可以有效保證結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)固性，改善結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。當(dāng)前充氣、膜等類型在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用十分廣泛，改變了設(shè)計(jì)方向，并且建筑結(jié)構(gòu)在新材料的作用下實(shí)現(xiàn)了輕量化發(fā)展，降低了鋼筋與磚石等傳統(tǒng)材料的使用量，促進(jìn)設(shè)計(jì)效率的提高。當(dāng)然新材料在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，需要與設(shè)計(jì)需求相一致，保證設(shè)計(jì)效果。四是通風(fēng)系統(tǒng)方面。將新材料應(yīng)用于通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其具有高環(huán)保與低成本的特點(diǎn)，如在設(shè)計(jì)窗框部分時(shí)利用新材料，在窗框底部設(shè)計(jì)空氣流通渠道，以此解決窗口空氣過快流通問題，保證人體的舒適度，凈化空氣；同時(shí)可利用計(jì)算機(jī)和數(shù)字化技術(shù)來(lái)簡(jiǎn)化新材料的應(yīng)用。

4結(jié)論

新材料和新技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可以有效解決工程中存在的諸多問題，降低勞動(dòng)力成本，優(yōu)化資源配置，提高建筑的設(shè)計(jì)效率與施工質(zhì)量，進(jìn)一步推動(dòng)建筑行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。因此需要加大新材料與新技術(shù)的研發(fā)及創(chuàng)新力度，將先進(jìn)的材料與技術(shù)科學(xué)應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，以此促進(jìn)建筑行業(yè)整體水平的提高，實(shí)現(xiàn)環(huán)境與建筑的和諧發(fā)展。

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（作者單位：天津一建建筑工程有限公司）