建筑設(shè)計(jì)中新技術(shù)和新材料的應(yīng)用

段崇才

（山東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，山東濟(jì)南 250000）

0 引言

現(xiàn)代化建筑設(shè)計(jì)行業(yè)是應(yīng)人們更高的生活水平需求和生活質(zhì)量要求而逐步形成的，它要求建筑的建造不僅需要有實(shí)際功能和可運(yùn)用價(jià)值，同時(shí)要求要給予人們以美的觀感符合人們審美的需求。除此之外，在社會(huì)和國(guó)家的呼吁下，現(xiàn)代化產(chǎn)品都必須足夠環(huán)保，不會(huì)造成資源浪費(fèi)也不會(huì)造成環(huán)境污染，這就要求建筑設(shè)計(jì)行業(yè)必須有新的發(fā)展，新的思路，保證建筑設(shè)計(jì)行業(yè)能夠緊跟時(shí)代的步伐，成為朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)中的重要一員。

1 關(guān)于建筑設(shè)計(jì)的概念和含義

建筑物從古而有，建筑物的產(chǎn)生卻不是憑空而來(lái)，它需要有載體，這個(gè)載體就是建筑設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)對(duì)工程建設(shè)的重要性就仿佛海上燈塔對(duì)船員們的重要性，建筑設(shè)計(jì)需要在工程建設(shè)之前就決定好建設(shè)的方向、用材、技術(shù)、功能、美觀等各方面內(nèi)容，然后通過(guò)設(shè)計(jì)人員對(duì)各方數(shù)據(jù)的匯總分析，篩選過(guò)濾得出最佳方案，再通過(guò)繪圖、文字的方式把這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)用簡(jiǎn)單易懂的方式呈現(xiàn)出來(lái)，方便人們觀察理解和運(yùn)用。建筑設(shè)計(jì)并不是一件簡(jiǎn)單的事情，它給出的最佳方案除了從實(shí)際情況分析得出的具體參數(shù)以外，還必須經(jīng)過(guò)人類(lèi)思維的考驗(yàn)并遵循建筑設(shè)計(jì)原則和美學(xué)原則，除了提供日常生活所需，它還要能夠表達(dá)人的審美情趣。把建筑設(shè)計(jì)的實(shí)際價(jià)值和美學(xué)價(jià)值完美結(jié)合，準(zhǔn)確表達(dá)，發(fā)揮出建筑用材、建筑功效、建筑技術(shù)等的最佳效果，才能夠達(dá)到建筑企業(yè)對(duì)建筑設(shè)計(jì)從社會(huì)到經(jīng)濟(jì)，從文化價(jià)值到藝術(shù)價(jià)值的追求。建筑設(shè)計(jì)必須是在建筑設(shè)計(jì)原則范圍內(nèi)對(duì)未知的構(gòu)想，它可以天馬行空但也必須落到實(shí)處[1]。

2 建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域新材料和新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)

新材料是相對(duì)舊材料而言的一個(gè)詞語(yǔ)，新材料是在舊材料的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，又具有舊材料不具備的特性和價(jià)值，能夠?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)行業(yè)帶來(lái)更加閃亮的花火，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展。比如，現(xiàn)階段發(fā)現(xiàn)的部分新材料可以和植物相適應(yīng)與植被一同作為建筑的一部分，做到了生態(tài)文明、建筑文明和藝術(shù)文明的統(tǒng)一，這種新材料可以讓人們生活在更加生態(tài)、自然、清新、舒適的環(huán)境中，無(wú)論是辦公或者是居家生活都能讓人感受到愉悅和放松。除此之外，還有關(guān)于可回收鋼材的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，這一新材料的發(fā)現(xiàn)和運(yùn)用可以給社會(huì)和國(guó)家的發(fā)展帶來(lái)極大的推動(dòng)作用，同時(shí)也減少人們對(duì)自然資源無(wú)底線的損耗，保護(hù)自然生態(tài)的同時(shí)也節(jié)約資源，減輕現(xiàn)階段建筑企業(yè)對(duì)自然資源的依賴，為建筑企業(yè)提供新的發(fā)展方向。

而新技術(shù)的產(chǎn)生，則是無(wú)數(shù)設(shè)計(jì)人員、研究人員不斷探索和發(fā)現(xiàn)的結(jié)果，新技術(shù)的出現(xiàn)也是建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的破繭之舉，為21世紀(jì)的建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域注入一股鮮活的生命力。新技術(shù)和新材料都是新時(shí)代下的產(chǎn)物，它們凝聚了幾代建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域人員的辛勤和汗水，也開(kāi)拓了建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域新的思路，同時(shí)這也是建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域人員突破常規(guī)，打破固定化思維的有力證明，這些技術(shù)的出現(xiàn)，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展[2]。

3 在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)π虏牧虾托录夹g(shù)運(yùn)用

新材料和新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)是建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的偉大突破，但這項(xiàng)突破中最重要的環(huán)節(jié)是對(duì)新材料和新技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用，實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程讓這些材料和技術(shù)在實(shí)踐中體現(xiàn)其實(shí)用價(jià)值和審美價(jià)值。除此之外，新材料新技術(shù)的運(yùn)用也必須能夠保證降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的傷害，能夠在完成建筑的同時(shí)還能保護(hù)環(huán)境，保護(hù)人們的生活區(qū)域。關(guān)于對(duì)新技術(shù)和新材料的實(shí)用，有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

3.1 在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域紙質(zhì)建筑材料的運(yùn)用

在看到紙質(zhì)建筑材料的時(shí)候，大多數(shù)人都是質(zhì)疑的，因?yàn)樵谌粘Ｉ罟ぷ髦兴龅降募堎|(zhì)制品都是異常脆弱不能承重的，那么為什么紙卻可以運(yùn)用到建筑材料中作為一種承重材料呢。首先，有一部分紙質(zhì)建筑材料比如高強(qiáng)度紙管，它不是純粹的紙張組成的，而是由玻璃纖維、合成纖維等多種材料復(fù)合而成，它屬于對(duì)廢物材料的二次利用和重新加工，不僅不會(huì)造成污染還在資源再利用和環(huán)境保護(hù)方面做出了卓越的貢獻(xiàn)，且在大多數(shù)時(shí)候，高強(qiáng)度紙管的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性要高于許多木質(zhì)建筑材料，基本能夠完全替代木質(zhì)建筑材料進(jìn)行工程建設(shè)。因此，這一項(xiàng)紙質(zhì)建筑材料是值得被廣泛推廣和大規(guī)模使用的，且應(yīng)該得到現(xiàn)在建筑企業(yè)的重視和重點(diǎn)研究。

其次，還有一種紙質(zhì)建筑材料也是可以被用于建筑建造的，它是由不同品種類(lèi)型的蜂窩狀的夾層紙板或者波紋狀的夾層紙板一層一層重疊夾雜形成的紙質(zhì)建筑材料，就像是現(xiàn)在的紙箱運(yùn)用波紋狀?yuàn)A層紙板增加紙箱的承受能力的原理一樣，這種紙質(zhì)建筑材料運(yùn)用相似的原理只不過(guò)更加精細(xì)和程序化，這種紙質(zhì)建筑材料一般厚度在0.07m 左右，有足夠的硬度和承重能力，曾經(jīng)有建筑是完全用這種紙質(zhì)建筑材料建造而成的。但是這種紙質(zhì)建筑材料由于完全由紙板構(gòu)成，所以沒(méi)有良好的防火防潮的能力，必須通過(guò)在它的外部涂上保護(hù)層如玻璃纖維和樹(shù)脂組成的涂層來(lái)保證該紙質(zhì)建筑材料能夠防潮防燃，并且具有較長(zhǎng)的壽命。因此，這一紙質(zhì)建筑材料的實(shí)用性并沒(méi)有高強(qiáng)度紙管那么好，且在生態(tài)環(huán)保方面也沒(méi)有特別突出的優(yōu)點(diǎn)，還需要更細(xì)致的實(shí)驗(yàn)研究以增強(qiáng)它的實(shí)用效果。

3.2 通過(guò)建筑設(shè)計(jì)營(yíng)建小型生態(tài)循環(huán)圈

在現(xiàn)代社會(huì)，越來(lái)越注重生態(tài)文明和環(huán)境保護(hù)，各行各業(yè)都在積極尋找能夠最大限度保護(hù)環(huán)境保護(hù)生態(tài)的方法。在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域則可以通過(guò)對(duì)建筑的設(shè)計(jì)和改良把建筑修建成一個(gè)可循環(huán)系統(tǒng)，能夠營(yíng)造一個(gè)小型的生態(tài)循環(huán)，把建筑和植被、動(dòng)物相結(jié)合，使它們可以相互適應(yīng)，建造更舒適的生活領(lǐng)域，同時(shí)也可以用植被和動(dòng)物的組合讓建筑設(shè)計(jì)更有情趣和生活情調(diào)。關(guān)于通過(guò)建筑設(shè)計(jì)營(yíng)建小型生態(tài)循環(huán)圈這個(gè)概念，它并不是一個(gè)全新的想法，早在園林興起的時(shí)候，建筑設(shè)計(jì)的前輩們就在思考這個(gè)問(wèn)題了，且他們所營(yíng)建的園林藝術(shù)至今都讓人贊嘆不已。而到了今天，建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的人員應(yīng)該做到的就是把園林藝術(shù)的思想理念進(jìn)行更深入的研究和發(fā)展，力爭(zhēng)讓每一個(gè)現(xiàn)代建筑藝術(shù)都能成為一種“園林藝術(shù)”，真正做到道家所言“天人合一”。比如，現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)中就產(chǎn)生一種和植被可以相適應(yīng)的新材料的出現(xiàn)，這并不是在建筑中營(yíng)建花園，而是在建筑的外表層和房屋屋頂表層實(shí)現(xiàn)植被的全覆蓋模式，也就是“在鋼筋水泥地里種出綠色植物”，把綠色植物覆蓋種植在這種新型材料上，用植被根莖加固材料增加穩(wěn)定性同時(shí)也可以在該建筑材料中實(shí)現(xiàn)水系統(tǒng)的循環(huán)。比如，把養(yǎng)殖了觀賞魚(yú)類(lèi)的魚(yú)池的去水系統(tǒng)和該建筑材料的供水系統(tǒng)結(jié)合，把被魚(yú)類(lèi)污染過(guò)的水源經(jīng)由植物根莖吸收過(guò)濾然后再通過(guò)魚(yú)池的供水系統(tǒng)返回到魚(yú)池中成功完成水資源的循環(huán)利用。這種建筑設(shè)計(jì)材料的使用加強(qiáng)了人與自然的互動(dòng)，使人們有了一個(gè)更舒適、更和諧的生存空間，加大了植被在城市生活中的覆蓋面積有效改善城市的空氣污染和環(huán)境污染問(wèn)題。

3.3 把數(shù)字化信息技術(shù)融入現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中

隨著科技進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，21 世紀(jì)已經(jīng)是一個(gè)數(shù)字化信息的時(shí)代，各行各業(yè)都離不開(kāi)數(shù)字化信息，離不開(kāi)計(jì)算機(jī)的運(yùn)用，在現(xiàn)在的建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域也有著計(jì)算機(jī)的身影，包括建筑設(shè)計(jì)繪圖開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)軟件，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)勘測(cè)開(kāi)始啟用計(jì)算機(jī)和無(wú)人機(jī)的配合踩點(diǎn)方式，數(shù)據(jù)庫(kù)的建立更加離不開(kāi)計(jì)算機(jī)的幫助，這些都是計(jì)算機(jī)為建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域提供的便利。但是對(duì)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域人員來(lái)說(shuō)不應(yīng)該只滿足于信息技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中最表層的幫助，而應(yīng)該把各種信息技術(shù)手段融入人們的日常生活，讓建筑設(shè)計(jì)中的信息技術(shù)更加日常化和生活化。比如，把建筑設(shè)計(jì)智能化，通過(guò)大量的信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)的使用達(dá)到3D 建模的效果，通過(guò)一臺(tái)計(jì)算機(jī)的實(shí)地測(cè)量把數(shù)據(jù)反饋回另一臺(tái)計(jì)算機(jī)中進(jìn)行分析處理和計(jì)算，再由這一臺(tái)計(jì)算機(jī)把匯總以后的數(shù)據(jù)傳輸回主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與設(shè)計(jì)人員的計(jì)算機(jī)虛擬平面繪圖相結(jié)合最終組成3D 建筑模型，通過(guò)模型再分析建筑設(shè)計(jì)圖紙的合理性和可操作性，同時(shí)也由虛擬建筑模型提前看到建筑物的全貌，保障了工程建設(shè)過(guò)程的高效性和安全性。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用也為建筑設(shè)計(jì)人員提供更方便快捷的方式來(lái)了解建筑物的優(yōu)缺點(diǎn)和可改進(jìn)方式等，幫助建筑設(shè)計(jì)人員快速糾正錯(cuò)誤并參照實(shí)際情況提出更行之有效的方案。

另外，信息技術(shù)還可以被設(shè)計(jì)好直接作用于建筑物的內(nèi)部，就像高層建筑內(nèi)部都有電梯一樣，在設(shè)計(jì)建筑的過(guò)程中可以把信息技術(shù)與現(xiàn)在的新型材料相結(jié)合得到最新的技術(shù)采用比如低溫地板輻射采暖技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)能夠通過(guò)智能系統(tǒng)有效控制并且保證室內(nèi)溫度完全符合人類(lèi)的身體需求，并且狀態(tài)穩(wěn)定給人帶來(lái)最舒適的體驗(yàn)效果，同時(shí)這項(xiàng)結(jié)合型技術(shù)還滿足國(guó)家的節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)，在環(huán)保方面有非常積極的意義。

4 結(jié)束語(yǔ)

建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域不斷地探索新的材料，新的技術(shù)都是為了能夠改善和完善建筑設(shè)計(jì)行業(yè)，優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)企業(yè)，同時(shí)為人們提供更方便快捷、舒適安心的生活環(huán)境。在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，最需要引起重視的是需要做到以生態(tài)環(huán)境保護(hù)為首要前提，以人們的舒適生活需求為標(biāo)準(zhǔn)，始終貫徹綠色、健康、穩(wěn)定、節(jié)能的設(shè)計(jì)思維和設(shè)計(jì)方針，必須根據(jù)國(guó)家的需求，人民的需要來(lái)設(shè)計(jì)出有審美價(jià)值、有實(shí)際價(jià)值的優(yōu)秀作品。