淺談建筑設(shè)計(jì)中新技術(shù)和新材料的應(yīng)用

孫琦

（深圳市華納國(guó)際建筑設(shè)計(jì)有限公司寧夏分公司 寧夏銀川市 750001）

0 引言

伴隨科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展模式下，各個(gè)行業(yè)之間的聯(lián)系是越來(lái)越緊密。尤其是在現(xiàn)代信息技術(shù)、智能技術(shù)高速發(fā)達(dá)的情況下，各個(gè)產(chǎn)業(yè)之間相互融合、資源互補(bǔ)。在這種大的市場(chǎng)環(huán)境和市場(chǎng)需求下，一批新的建筑材料、以及建筑技術(shù)被引入建筑行業(yè)中，在性能上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)材料、傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷，并且在施工效率、功能、節(jié)能環(huán)保上有很大的優(yōu)勢(shì)，并廣泛推崇。行業(yè)要想持續(xù)發(fā)展，就必須與時(shí)俱進(jìn)，要在提高施工效率，降低施工成本，實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保，提升產(chǎn)品品質(zhì)與服務(wù)質(zhì)量上大下功夫，就要不斷的學(xué)習(xí)，加快對(duì)新技術(shù)、新材料的認(rèn)知和實(shí)際運(yùn)用能力。

1 新技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1.1 綠色節(jié)能技術(shù)

在綠色低碳發(fā)展的理念倡導(dǎo)下，人們不斷的對(duì)新的清潔型能源進(jìn)行探索，希望能降低對(duì)傳統(tǒng)的電能、煤氣能等的依賴程度。在建筑工程中，太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮鼙蝗藗儚V泛關(guān)注，進(jìn)一步提出要因地制宜，充分借助地理環(huán)境優(yōu)勢(shì)和大自然賦予的天然條件，在建筑設(shè)計(jì)中充分的利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿睦?，減輕傳統(tǒng)能源的消耗，降低排放，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的目的。在早期的建筑設(shè)計(jì)階段，就要考慮到太陽(yáng)能的利用，要科學(xué)規(guī)劃、合理布局，保證建筑物的日照采光效果，從建筑物朝向、樓群布局、樓間距等方面全面考慮。在考慮采光的同時(shí)，還要考慮自然通風(fēng)的問題，要對(duì)施工環(huán)境的地理位置、環(huán)境氣候進(jìn)行充分的分析，并借助科學(xué)的手段進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)外形、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，滿足通風(fēng)效果的要求。綠色節(jié)能技術(shù)還要考慮對(duì)土地資源的節(jié)約，提高利用率，因此在規(guī)劃設(shè)計(jì)期間，一定要考慮這個(gè)因素。建筑暖通空調(diào)的能耗是節(jié)能關(guān)注的焦點(diǎn)，地源熱泵技術(shù)的運(yùn)用，替代了傳熱空調(diào)，具有基礎(chǔ)投資少、使用方便、能源利用率高、污染排放低、生態(tài)環(huán)保的幾大優(yōu)點(diǎn)，在綠色建筑中提倡地?zé)崮?、太?yáng)能（太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、太陽(yáng)能熱水器）的合理運(yùn)用，可實(shí)現(xiàn)明顯的節(jié)能效果。

1.2 生態(tài)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

建筑設(shè)計(jì)要求具有經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和安全性等，生態(tài)技術(shù)的提出，就是要盡可能的減小對(duì)環(huán)境的破壞或者是通過(guò)優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)和對(duì)自然環(huán)境資源的最大利用。生態(tài)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用，就是要充分利用地理環(huán)境以及周邊建筑、景觀環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，在不破壞原有景觀的基礎(chǔ)上，讓新建筑融入其中，相互映襯，互為補(bǔ)充，并且建筑設(shè)計(jì)要充分考慮到當(dāng)?shù)氐臍v史文化和風(fēng)土人情，迎合人們已有的生活習(xí)慣，讓建筑保持原有的地域特色風(fēng)格，實(shí)現(xiàn)人、自然、建筑之間的和諧共生。生態(tài)技術(shù)的另一個(gè)含義，就是要在建筑材料的采用上突出環(huán)保意識(shí)，可再生、可降解、可重復(fù)利用材料是建筑設(shè)計(jì)要首先考慮使用的。此外，建筑生態(tài)設(shè)計(jì)也非常強(qiáng)調(diào)日照采光和自然通風(fēng)效果。

1.3 數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)代社會(huì)早已步入信息社會(huì)的軌道，科學(xué)技術(shù)的不斷提升，讓計(jì)算機(jī)技術(shù)在各行各業(yè)中都得到了很好的普及應(yīng)用，數(shù)字化技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用，尤其是建筑設(shè)計(jì)中越來(lái)越普遍，特別是對(duì)設(shè)計(jì)優(yōu)化，成本控制效果十分明顯。首先，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，使網(wǎng)絡(luò)功能取代了傳統(tǒng)的集群團(tuán)隊(duì)工作模式，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的良好共享和溝通。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中，很好的實(shí)現(xiàn)了從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)收、維護(hù)使用整個(gè)生命周期的全過(guò)程管理，對(duì)于優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。比如BIM提供的碰撞檢測(cè)，可以提前對(duì)不同專業(yè)的交叉施工進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)問題可以及時(shí)提前解決，避免了返工率，提高施工效率，降低了材料浪費(fèi)，也控制了造價(jià)成本，更為施工中的動(dòng)態(tài)造價(jià)管理提供了良好的技術(shù)支持。再者就是數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，讓資源共享更及時(shí)、更方便、更全面，溝通更簡(jiǎn)單。建筑設(shè)計(jì)工作不僅僅局限于辦公室作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了生活與辦公環(huán)境的整合，緩解了辦公建筑的壓力，同時(shí)也在一定程度上緩解了上班、業(yè)務(wù)溝通途中的交通壓力。

2 建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用到的新材料介紹

2.1 新型材料在建筑門窗及通風(fēng)設(shè)計(jì)中的表現(xiàn)

在建筑物外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，門窗是熱交換和接收過(guò)程中最敏感，傳導(dǎo)最直接部分，選擇好的門窗材料，是門窗節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。門窗在建筑物中具有結(jié)構(gòu)、采光、通風(fēng)、隔音的多重功能，所以門窗材料選擇的重點(diǎn)是考慮密封性和隔熱性，當(dāng)然也要兼顧美觀性。目前主要使用的節(jié)能門窗為斷橋鋁門窗，也叫隔熱斷橋鋁門窗。中空玻璃設(shè)計(jì)具有很高的隔熱性和氣密性，窗框和建筑墻體之間結(jié)合更緊密，間隙小，大大的減小了室內(nèi)外的熱傳遞。同時(shí)門窗也是建筑物實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外通風(fēng)的主要渠道。新型的門窗材料在通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上有了很大的改善，新型的窗框開關(guān)設(shè)計(jì)不僅功能更多，質(zhì)量更好，而且成本低，能很好的保證室內(nèi)空氣循環(huán)，減少室內(nèi)氣流壓力。一些新的窗框材料還可以吸收塵埃粒子、空氣中的有害物質(zhì)、噪音、露水等特殊功能。

2.2 新型節(jié)能墻體

建筑墻體設(shè)計(jì)是節(jié)能設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵要素，建筑能耗的很大一部分都是墻體消耗掉的。新型環(huán)保材料的運(yùn)用，不僅節(jié)能上和傳統(tǒng)材料相比效果提升很大，而且還節(jié)約了資源，減少了建筑垃圾排放。目前一種新型的節(jié)能墻正在被廣泛使用。新型節(jié)能墻的主要優(yōu)點(diǎn)就是減少了工業(yè)廢渣排放，大大節(jié)約了土地資源，而且成品墻體具有很好的保溫、隔熱能力。在我國(guó)傳統(tǒng)的民用建筑和工業(yè)建筑中，早期使用實(shí)心的黏土磚居多，其重量在墻體總重量中的比重較大，而且這種實(shí)心黏土磚在生產(chǎn)過(guò)程中需要消耗大量的黏土原材料，不僅消耗土地資源，而且生產(chǎn)場(chǎng)地占用大，目前很多地區(qū)都已經(jīng)禁用。而新型節(jié)能墻的優(yōu)點(diǎn)，不僅減清了墻體維護(hù)的結(jié)構(gòu)的重量，而且節(jié)約了資源，降低了建筑成本和能耗，在抗震性能上也大大提高。復(fù)合板是新型節(jié)能墻體材料的主要代表。目前還有一種新型的預(yù)制裝配式墻板出現(xiàn)，這種墻板的最大優(yōu)點(diǎn)就是可以通過(guò)模數(shù)化的設(shè)計(jì)和工廠化的預(yù)制生產(chǎn)，可以根據(jù)建筑功能的需求進(jìn)行配件類型搭配，主要采用螺栓和密封膠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝，最大的亮點(diǎn)是它改變了傳統(tǒng)墻體材料的一次性使用，實(shí)現(xiàn)了建筑物在生命周期內(nèi)墻體材料的可更新替換和循環(huán)再利用的綠色理念。

2.3 其他新材料的應(yīng)用介紹

①保溫墻板，保溫材料與墻體材料結(jié)合的一體板。保溫材料選擇是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)，目前常見的有巖棉板、?；⒅楸厣皾{、泡沫水泥板、玻璃棉板、模塑聚苯板、擠塑聚苯板、酚醛樹脂板、聚氨酯板等。②鋼結(jié)構(gòu)材料。鋼結(jié)構(gòu)材料具有強(qiáng)度高、剛度大的優(yōu)點(diǎn)，力學(xué)性能高于水泥混凝土，可以提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性，而且可以回收再利用。③新型隔音材料在隔音、吸音性能有很大的改善

3 結(jié)束語(yǔ)

新材料與新技術(shù)的出現(xiàn)，改善了傳統(tǒng)材料、技術(shù)上的缺陷，實(shí)現(xiàn)了新性能的開發(fā)、資源的節(jié)約、污染排放的降低、生產(chǎn)效率的提高等多種優(yōu)勢(shì)，讓建筑物的性能和功能越來(lái)越完善，尤其是在綠色節(jié)能上表現(xiàn)俱佳。在實(shí)用性和個(gè)性發(fā)展的道路上，實(shí)現(xiàn)了科技、經(jīng)濟(jì)與綠色發(fā)展的有效融合，做到了資源的優(yōu)化配置，很好的貫徹了綠色建筑、生態(tài)建筑以及可持續(xù)發(fā)展的理念。