建筑設(shè)計(jì)中新能源材料的運(yùn)用

蔡東曉

中山市時(shí)代匠人建筑設(shè)計(jì)工程管理有限公司陽春分公司，廣東 陽春 529600

建筑不僅僅是字面上表現(xiàn)的意思，一個(gè)工程或者一個(gè)項(xiàng)目，它其實(shí)也是一項(xiàng)藝術(shù)創(chuàng)作?，F(xiàn)代的建筑物不僅要具有傳統(tǒng)上能為人們提供生活或者工作的場所的功能，更要帶給人們一種精神上的愉悅和享受。不同建筑師的設(shè)計(jì)風(fēng)格都不一樣，因此所建造出來的建筑物也形態(tài)各異，風(fēng)格各異。而相較于傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格，現(xiàn)代的建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)有了很大的變化，要想充分表現(xiàn)現(xiàn)代的建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格，傳統(tǒng)的建筑材料已經(jīng)不能滿足要求，因此需要充分運(yùn)用新能源材料，這樣才能在實(shí)現(xiàn)建筑圖紙上的設(shè)計(jì)時(shí)又充分保證建筑的質(zhì)量。另外，建筑行業(yè)對于能源和資源的消耗是十分大的，因此這也涉及資源緊缺的問題，而開發(fā)并使用新能源材料則是一個(gè)非常有效地節(jié)約資源的途徑[1]。

1 建筑設(shè)計(jì)的本質(zhì)

1.1 建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及建筑的特性

從實(shí)質(zhì)來講，建筑設(shè)計(jì)其實(shí)是設(shè)計(jì)的規(guī)則和組合技能的運(yùn)用，而從大體來看，建筑設(shè)計(jì)是一種具有模仿性的工作。它通過搜集各個(gè)方面的靈感，將其畫在設(shè)計(jì)圖紙上，再根據(jù)圖紙的設(shè)計(jì)模仿實(shí)現(xiàn)。與其他的藝術(shù)門類相比，建筑類在經(jīng)濟(jì)投入、人力投入、設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度等各個(gè)方面都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于諸如繪畫、書法等藝術(shù)門類，而有限的資源也對建筑的特性提出了嚴(yán)格的要求，那就是經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

1.2 建筑設(shè)計(jì)的目的性和原則

隨著時(shí)代的發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)的思想和理念在不斷發(fā)生變化。而近年來無論是在建筑行業(yè)中還是在社會中關(guān)于建筑設(shè)計(jì)的思想和理念都不是很統(tǒng)一。無論時(shí)代怎樣發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)的理念如何更新，實(shí)現(xiàn)建筑的實(shí)用性和功能性仍然是建筑設(shè)計(jì)首要的目的，因?yàn)榻ㄖw根結(jié)底是為人們提供一個(gè)舒適的生活或工作場所的，建筑設(shè)計(jì)必須滿足這一根本要求。另外，建筑在外觀的設(shè)計(jì)上和空間梯形的設(shè)計(jì)上要能夠滿足一個(gè)國家大眾的審美，例如在中國設(shè)計(jì)出的建筑不能一味地追求外國建筑的特點(diǎn)，否則就不符合國人的傳統(tǒng)審美了，在這同時(shí)還要考慮經(jīng)濟(jì)的問題。隨著整個(gè)社會的不斷前進(jìn)，人們對資源的消耗也不可避免地增多，因此帶來了許多的環(huán)境問題，而綜合考慮建筑的特性，建筑設(shè)計(jì)的基本原則可以概括為“以人為本”這四個(gè)字，因此要盡量減少對資源的浪費(fèi)和對環(huán)境的污染。要實(shí)現(xiàn)這些原則，目前最有效的方法就是對新能源材料的充分使用[2]。

2 新能源材料的開發(fā)和利用

2.1 新能源材料的含義

所謂的新能源是指通過新的技術(shù)而開發(fā)出來的可再生能源。傳統(tǒng)的可再生能源包括太陽能、風(fēng)能、海洋能等。而新能源材料從實(shí)質(zhì)來講是對新能源的利用，它借助于特殊的材料，以實(shí)現(xiàn)對新能源的各種操作，如轉(zhuǎn)化、利用等。

2.2 將新能源材料技術(shù)應(yīng)用于建筑的意義和未來展望

建筑行業(yè)一個(gè)很大的特點(diǎn)就是會消耗大量的能源，所以將太陽能和風(fēng)能等可再生能源應(yīng)用于建筑中，不僅能夠有效地替代不可再生資源，更能夠減少對環(huán)境的污染，真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。就目前而言，我國在對新能源的利用中，開發(fā)和使用太陽能的技術(shù)是最成熟的，該技術(shù)在建筑行業(yè)也得到了廣泛的應(yīng)用。除此之外，風(fēng)能和地?zé)崮芟嚓P(guān)的開發(fā)使用技術(shù)也有了較大的突破，相信不久的將來，它們也會被廣泛地應(yīng)用到建筑行業(yè)中來。只要能夠充分地利用新能源，就一定會對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到良好的促進(jìn)作用[3]。

2.3 開發(fā)利用新能源建筑材料的重要意義

隨著資源消耗總量的不斷積累，地球上的不可再生資源越來越少。目前開發(fā)的新能源材料屬于可再生的資源，而且自身的性能也比許多傳統(tǒng)的材料要好很多，最重要的是，新能源材料對環(huán)境的污染程度和資源浪費(fèi)程度比傳統(tǒng)的材料要小很多，特別是對于建筑行業(yè)這樣一個(gè)能耗大、污染重的行業(yè)來說，急需在建筑設(shè)計(jì)中大量應(yīng)用新能源材料。因此，為了真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，保護(hù)地球的生態(tài)環(huán)境，在節(jié)約減排的同時(shí)要積極開發(fā)利用新能源材料。有相關(guān)人士對此進(jìn)行過研究，并預(yù)計(jì)在未來的幾十年內(nèi)，可再生的新能源材料將逐漸取代傳統(tǒng)的不可再生材料，成為主要的建筑材料，而這也將對環(huán)境保護(hù)起到非常重要的作用[4]。

3 新能源材料在建筑設(shè)計(jì)上的運(yùn)用

目前，在建筑設(shè)計(jì)中有很多地方都用到了新能源材料，尤其是建筑幕墻產(chǎn)品。例如強(qiáng)制通風(fēng)主動墻。它主要由兩個(gè)相互隔離的玻璃窗組成，其工作原理就是借助這兩塊玻璃在室內(nèi)形成一個(gè)系統(tǒng)，使得室內(nèi)能時(shí)刻保持新鮮的空氣。除此之外，強(qiáng)制通風(fēng)主動墻還能夠在室內(nèi)形成一個(gè)有效的保溫隔離層，這樣在保持室內(nèi)合理溫度的同時(shí)還能夠?qū)⑻栞椛涞臒岫确瓷涑鋈?。所以，采用這種新能源材料不僅對身體有很大的好處，而且還能夠節(jié)省室內(nèi)制熱或者制冷系統(tǒng)的安裝，在很大程度上達(dá)到了節(jié)約能源的目的。再如緊湊型的主動墻，這種新能源材料的幕墻產(chǎn)品與強(qiáng)制通風(fēng)主動墻有很多相似的地方，兩者的工作原理幾乎一樣，但不同的是緊湊型主動墻在中央通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)上是完全獨(dú)立的。再比如綠色或生態(tài)型的主動墻。這種新能源材料的產(chǎn)品十分先進(jìn)，具有很強(qiáng)的科學(xué)性，它通過利用植物特有的光合作用，產(chǎn)生能量，極大地減少了對能源的消耗，還能利用植物吸收二氧化碳產(chǎn)生氧氣的性質(zhì)及時(shí)更換室內(nèi)的空氣，這對于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有非常深遠(yuǎn)的意義。

節(jié)約建筑能耗的最關(guān)鍵之處在于要對建筑的外圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，從而有效地提高建筑的熱工性能。外圍護(hù)墻可以采用厚度為250mm的粉煤灰作為原材料，再加上先進(jìn)的生產(chǎn)工藝加工成新型的墻體材料—這種材料是非常綠色環(huán)保的，不會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，并且有效地減少了對資源的浪費(fèi)。就我國目前的發(fā)展而言，利用最廣的最有發(fā)展前途的新能源還是太陽能。一些幕墻產(chǎn)品可以將太陽巨大的能量轉(zhuǎn)換成各種能量，如光能、熱能等，在節(jié)約利用能源的角度上來說是非常具有優(yōu)勢的。而且太陽能還有很多其他的長處，比如安全、方便、環(huán)保等。對于建筑行業(yè)來說，上述這類幕墻產(chǎn)品易于安裝且維修簡便，有著非常大的優(yōu)勢。

目前，實(shí)驗(yàn)樓里面的空調(diào)系統(tǒng)大多采用的是地源熱泵的技術(shù)。該技術(shù)的主要原理就是利用室內(nèi)室外的溫差大但室內(nèi)外地表的溫差不大的特性，一年四季將室內(nèi)的溫度保持在一個(gè)比較合適的狀態(tài)。這種先進(jìn)的技術(shù)同樣具有能耗低、經(jīng)濟(jì)實(shí)用以及對環(huán)境污染較小的優(yōu)良特點(diǎn)。

4 結(jié)語

本文對建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和建筑的特性進(jìn)行了分析，然后對新能源材料進(jìn)行了相關(guān)的闡述，進(jìn)而對新能源材料在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析。從根本上來說，建筑行業(yè)對環(huán)境的污染比較嚴(yán)重，而且需要消耗巨大的能源來支撐其發(fā)展，這會對可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略造成很大的阻力，也不利于建筑業(yè)自身的良好發(fā)展。而在建筑設(shè)計(jì)中加入新能源材料主要的目的就是解決這些問題。作為新時(shí)代的建筑設(shè)計(jì)師，要積極保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少對能源的消耗，而這與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)有很大的分歧，因此要積極采用新能源材料，將其運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)中，真正實(shí)現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展。