建筑新材料新技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

顧亦豐

【摘要】在目前技術(shù)水平不斷提高的背景下，不同的建筑材料和技術(shù)手段也在持續(xù)出現(xiàn)。此外，在現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)所應(yīng)用到的新型材料和技術(shù)，也能夠明顯提高建筑的環(huán)保水平，更能夠迎合建筑行業(yè)的發(fā)展方向。因此，相關(guān)人員便須在明確超建筑所使用的新材料和設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上，不斷探索不同材料和技術(shù)在具體建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用方法，從而不斷優(yōu)化建筑的設(shè)計(jì)效果。

【關(guān)鍵詞】建筑;新材料;新技術(shù);節(jié)能;設(shè)計(jì);應(yīng)用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.03.

引言：

在開(kāi)展建筑物的施工前，設(shè)計(jì)人員需依據(jù)具體的建設(shè)要求和任務(wù)內(nèi)容，利用文件等所標(biāo)注的具體尺寸、規(guī)格和使用的材料類型等條件，將施工期間可能出現(xiàn)的各類問(wèn)題進(jìn)行全面的預(yù)測(cè)，開(kāi)展細(xì)化的調(diào)查和設(shè)想，從而設(shè)置解決不同問(wèn)題的有效方案，輔助施工人員能夠在具體的項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中順利完成設(shè)計(jì)規(guī)劃。建筑工程的規(guī)模一般均較大，且施工的環(huán)境復(fù)雜程度也較高，在不同區(qū)域中的地質(zhì)、水文條件也具有明顯的差別，這也對(duì)建筑設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)帶來(lái)了較多的不穩(wěn)定因素。建筑所使用的材料和技術(shù)手段也對(duì)施工的安全性和質(zhì)量造成了一定的影響，能夠給用戶帶來(lái)各樣的居住體驗(yàn)。相關(guān)企業(yè)在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，如果主動(dòng)應(yīng)用新型的材料和技術(shù)，不但能夠全面迎合居住者在工作和生活等方面的要求，同時(shí)還能夠?yàn)榫幼∪藛T營(yíng)造相對(duì)高質(zhì)量的環(huán)境，企業(yè)也能夠贏得更高的經(jīng)濟(jì)收益，同時(shí)能夠深化環(huán)保工作的實(shí)施，全面推動(dòng)建筑行業(yè)向綠色環(huán)保方向發(fā)展。

1、建筑設(shè)計(jì)的原則

在時(shí)代不斷發(fā)展變化的背景下，人們對(duì)建筑設(shè)計(jì)所建立的理解也產(chǎn)生了明顯的變化。修建建筑可為人們提供更為舒適和輕松的工作和生活空間，因此在具體開(kāi)展建筑的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)，便須以安全性、經(jīng)濟(jì)性等原則作為工作指導(dǎo)。需將安全作為首要的設(shè)計(jì)目標(biāo)，所選擇使用的建筑原料需保證不會(huì)對(duì)人體健康造成損害，同時(shí)還需具有防火和隔熱等功能，在施工期間也需保證施工人員自身的安全。在大城市中，人們通過(guò)普遍建造高層建筑的方式來(lái)與城市的經(jīng)濟(jì)和人口發(fā)展相適應(yīng)。城市所擁有的土地資源十分有限，因此在開(kāi)展建筑設(shè)計(jì)工作時(shí)，便需側(cè)重凸顯其實(shí)用性的功能，不但要為人們構(gòu)建更為舒適的空間環(huán)境，同時(shí)也需提高資源的使用效率。在此背景下，地下空間的有效開(kāi)發(fā)便能夠?qū)崿F(xiàn)建筑建造實(shí)用性的提升。利用深基坑技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)和建筑工程，能夠明顯提高結(jié)構(gòu)施工的安全性，同時(shí)還能夠獲得較為理想的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。其中，建筑工程的周期往往較長(zhǎng)，且施工的成本也較高，相關(guān)企業(yè)所使用的感知方式也較少，傾向于應(yīng)用簡(jiǎn)潔的方法，通過(guò)理性指導(dǎo)反應(yīng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，從而明顯提高建筑設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性特征。在建筑物的功能產(chǎn)生變化時(shí)，工人僅需針對(duì)需要改善的部分進(jìn)行優(yōu)化，而無(wú)須對(duì)建筑的整體結(jié)構(gòu)做出調(diào)整，這樣不但能夠明顯降低調(diào)整的成本投入，同時(shí)還能夠縮減工人的工作量，對(duì)施工環(huán)境也會(huì)形成較小的影響。因此，企業(yè)在開(kāi)展建筑設(shè)計(jì)工作時(shí)，便須主動(dòng)迎合建設(shè)綠色建筑的理念，盡量延長(zhǎng)建筑的使用時(shí)間，從而獲得更高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，全面實(shí)現(xiàn)綠色建筑的推廣和應(yīng)用。

2、建筑設(shè)計(jì)中新技術(shù)的應(yīng)用

2.1生態(tài)技術(shù)

為推動(dòng)現(xiàn)代建筑行業(yè)的深化發(fā)展，需持續(xù)提高生態(tài)技術(shù)的應(yīng)用頻率和范圍，這對(duì)全面提高設(shè)計(jì)的效果具有重要的影響。生態(tài)技術(shù)并不是單純指建筑設(shè)計(jì)的某個(gè)環(huán)節(jié)所使用的技術(shù)手段，而是基于建筑整體充分發(fā)揮自然環(huán)境的功能，不斷化解改造工程和自然之間所存在的矛盾問(wèn)題，從而盡量降低人類的建筑項(xiàng)目對(duì)周圍環(huán)境造成的不利影響。設(shè)計(jì)人員需傾向于促進(jìn)生態(tài)技術(shù)應(yīng)用到建筑的設(shè)計(jì)和施工當(dāng)中，充分發(fā)揮該種技術(shù)對(duì)環(huán)境的保護(hù)功能，從而提高建筑的綠化作用。

2.2節(jié)能技術(shù)

在當(dāng)前低碳環(huán)保理念較為流行的背景下，全球均更為關(guān)注應(yīng)用新型的清潔能源，探索出節(jié)能的渠道，從而有效降低電能等傳統(tǒng)的能源應(yīng)用量，也能夠減少人們對(duì)于上述不可再生資源的依賴感。當(dāng)前，在建筑工程領(lǐng)域，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到風(fēng)能、太陽(yáng)能等能源的重要性，同時(shí)也關(guān)注提升對(duì)自然條件和環(huán)境優(yōu)勢(shì)等方面的應(yīng)用效果，將不同類型的能源有效使用到建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，從而來(lái)降低傳統(tǒng)能源的應(yīng)用量，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的目標(biāo)。在實(shí)施建筑設(shè)計(jì)時(shí)，便可全面迎合太陽(yáng)能的應(yīng)用目的，通過(guò)使用科學(xué)的手段進(jìn)行規(guī)劃布置，從本質(zhì)上保障建筑物能夠具有更為理想的通風(fēng)和采光效果。同時(shí)也需聯(lián)系建筑物之間、樓群之間的距離等條件，應(yīng)用不同類型的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行測(cè)試，從而不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)和外形的效果，從根本上提高建筑物環(huán)境的舒適性。節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)和施工等環(huán)節(jié)中的應(yīng)用能夠明顯提升建筑物的建設(shè)質(zhì)量，同時(shí)還可迎合綠色建筑的發(fā)展要求。因此，該類型的技術(shù)手段可作為后續(xù)建筑設(shè)計(jì)和施工的首選。

2.3 數(shù)字化技術(shù)

近年來(lái)，我國(guó)信息化技術(shù)的水平也在持續(xù)提升，在此背景下建筑設(shè)計(jì)工作也實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用不同類型的制圖軟件參與建筑設(shè)計(jì)工作。而信息化技術(shù)的應(yīng)用和推廣更促使了建筑設(shè)計(jì)能夠達(dá)到更高的水平，如可借助VR設(shè)備和不同的信息化軟件來(lái)虛擬空間，也可運(yùn)用BIM進(jìn)行正向設(shè)計(jì)。上述類型的技術(shù)能夠有效應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，不斷提高設(shè)計(jì)的實(shí)施效率，同時(shí)還能夠驗(yàn)證設(shè)計(jì)的效果，保證設(shè)計(jì)人員能夠全面掌控建筑工程的材料、空間等方面的內(nèi)容。此外，應(yīng)用信息化技術(shù)手段還能夠有效結(jié)合設(shè)計(jì)、施工及后續(xù)的保養(yǎng)等環(huán)節(jié)，通過(guò)提高對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)控制的力度來(lái)盡量降低資源浪費(fèi)的情況，從而提高不同工序的搭配效果。

2.4信息化技術(shù)

在建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)用的信息化技術(shù)手段，便是依賴于信息化的設(shè)備和相應(yīng)的技術(shù)來(lái)對(duì)建筑設(shè)備的使用情況進(jìn)行不斷的優(yōu)化革新，從而達(dá)到降低能源投入，提高效能的目標(biāo)。如可運(yùn)用具有智能化優(yōu)勢(shì)的太陽(yáng)能產(chǎn)品參與建筑的設(shè)計(jì)工作，這樣便可明顯提高室內(nèi)空間的制冷和供暖等方面的設(shè)計(jì)效果。運(yùn)用微波傳感器產(chǎn)品，能夠在建筑當(dāng)中發(fā)揮報(bào)警的功能，從而明顯提高建筑施工環(huán)境的安全性。運(yùn)用防風(fēng)雨傳感器還能夠提高室內(nèi)窗戶的智能化開(kāi)啟效果，從而避免雨水侵入到室內(nèi)，對(duì)室內(nèi)環(huán)境造成一定的負(fù)面影響。運(yùn)用信息化技術(shù)手段參與建筑的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，能夠明顯提高建筑空間的智能化水平，為居住者提供更為舒適和便捷的空間。

3、工程設(shè)計(jì)中新材料新技術(shù)的具體應(yīng)用

建筑項(xiàng)目當(dāng)中使用新型的材料，能夠?qū)φ麄€(gè)建筑行業(yè)產(chǎn)生較為明顯的影響，其可直接對(duì)不同的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行有效地改善，從而解決行業(yè)的難題，明顯降低工程的成本投入，同時(shí)還能夠優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工的效果，為居住者提供更為舒適和便利的生存空間。

第一，可使用節(jié)能的墻體材料。從目前我國(guó)的新型墻體材料清單中可見(jiàn)，詳細(xì)材料主要可劃分為下述類型：一是磚類，主要包括孔洞率高于25%的空心磚、燒結(jié)頁(yè)巖磚等類型。二是建筑砌塊類，主要為粉煤灰小型空心砌塊等。三是建筑板材類，主要包括蒸壓器混凝土板等。四是原料具有高于3%的建筑垃圾等墻體材料。五是能夠達(dá)到國(guó)家和地方標(biāo)準(zhǔn)的混凝磚、燒結(jié)保溫磚等材料。第六是鋼結(jié)構(gòu)和玻璃幕墻。在對(duì)墻體開(kāi)展設(shè)計(jì)工序時(shí)，部分地區(qū)在應(yīng)用外墻材料時(shí)，更傾向于使用保溫隔熱性能較好的加氣砌塊等材料。而190普通混凝土空心砌塊的效果并不理想，最差的為剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土。通常依據(jù)建筑行業(yè)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際的設(shè)計(jì)規(guī)范，混凝土空心砌塊等墻體材料需采取必要的保溫和隔熱的措施。針對(duì)節(jié)能住宅的設(shè)計(jì)可依據(jù)地方的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，除加氣砌塊外，上述材料類型均需采用必要的保溫和隔熱措施。

第二，新型的保溫性能材料。作為新產(chǎn)生的材料類型，目前在具體的應(yīng)用期間，隨著建筑物性能的不斷提升，新型的保溫材料也得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)人們對(duì)新材料應(yīng)用的重視程度也不斷加強(qiáng)。該種材料具有明顯的隔熱優(yōu)勢(shì)，因此在參與建筑施工時(shí)，便可發(fā)揮出其保溫方面的性能，提高現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)和使用效果，從而實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約目標(biāo)。在目前現(xiàn)代建筑的發(fā)展期間，不斷提高新型保溫材料的應(yīng)用力度，便可明顯迎合現(xiàn)代化建筑發(fā)展的要求。如使用保溫板便可對(duì)建筑進(jìn)行外保溫等，這樣建筑的墻體便具有良好的保溫性能，為居住者提供較為舒適的空間環(huán)境。新型材料不會(huì)對(duì)建筑周圍的環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面的破壞性影響，這也是該種材料得到普遍應(yīng)用的主要原因，能夠充分體現(xiàn)出當(dāng)前建筑行業(yè)的生態(tài)化發(fā)展趨勢(shì)。

第三，高分子化學(xué)建材的使用。從目前的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，較為熱門的問(wèn)題便是對(duì)有機(jī)硅性樹(shù)脂方面的研究。國(guó)際上對(duì)建筑材料的防水性能進(jìn)行研究期間，產(chǎn)品本身的革新速度也較快，尤其是高分子樹(shù)脂改性瀝青等材料的革新。作為相對(duì)基礎(chǔ)的聚合物材料，其發(fā)展具有良好的勢(shì)頭，瀝青、樹(shù)脂基纖維等物質(zhì)也實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)效發(fā)展。屋面的防水結(jié)構(gòu)也趨于雙向發(fā)展，從熱施工技術(shù)開(kāi)始便實(shí)現(xiàn)了自膠等效果。

第四，新型的防水密封性材料。目前，我國(guó)的防水材料主要可分為下述類型：卷材、涂料、高分子材料等。高分子材料能夠在防水性能方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其也成為全面替代傳統(tǒng)紙?zhí)ビ蜌值男滦臀锪?。如TPO等，其作為高分子材料在耐高溫和抗風(fēng)性等方面具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)特征。另外，目前市場(chǎng)出現(xiàn)的新型防水材料，如非滲油蠕變橡膠防水材料，在延展性、自愈性方面得到了很好的體現(xiàn)，也被充分應(yīng)用在隧道、地鐵等易漏水，難防水地方。

第五，新型門窗材料。以往在設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)，門窗部分均可作為重要的通風(fēng)通道，能夠保障整個(gè)建筑具有良好的氣密性功能，而在社會(huì)持續(xù)發(fā)展，人們的生活和審美水平不斷提高的背景下，人們對(duì)門窗的設(shè)計(jì)也形成了更高的審美標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)古代的門窗原料多為木頭，因此人們會(huì)在木質(zhì)上雕刻上不同的花紋，這樣不但使門窗具有一般意義的通風(fēng)功能，同時(shí)也能夠提高其藝術(shù)效果。當(dāng)今，在各類新型材料和技術(shù)不斷涌現(xiàn)的背景下，門窗的設(shè)計(jì)和建設(shè)也受到了人們的廣泛關(guān)注。新型材料形成的門窗在保溫性能方面更勝一籌，部分企業(yè)還對(duì)門窗的開(kāi)合功能進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，賦予了更多的功能，讓門窗具有自主感知外部環(huán)境的作用，實(shí)現(xiàn)自主開(kāi)合。上述自動(dòng)開(kāi)合裝置不但能夠提高人們對(duì)室內(nèi)空氣的體驗(yàn)效果，同時(shí)還可在不良的氣候中也能夠?yàn)槭覂?nèi)人群提供舒適的空間環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)的大跨度革新。

結(jié)語(yǔ)：

我國(guó)持續(xù)將節(jié)能作為建筑設(shè)計(jì)和施工的重點(diǎn)目標(biāo)。在社會(huì)不斷優(yōu)化發(fā)展的背景下，人們對(duì)建筑的節(jié)能效果也越發(fā)重視，這便促進(jìn)了新型的材料和技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，更有利于推動(dòng)建筑行業(yè)的深化發(fā)展，為技能技術(shù)深化發(fā)揮功能提供前提。在建筑設(shè)計(jì)和施工中，合理應(yīng)用新型的材料和技術(shù)手段，能夠明顯優(yōu)化建筑的節(jié)能效果，這也能夠與建筑行業(yè)的發(fā)展方向一致，拓展出更為廣闊的新型材料和技術(shù)的應(yīng)用前景。通過(guò)深化探究建筑工程中的節(jié)能材料和技術(shù)的應(yīng)用，便可看到我國(guó)建筑的環(huán)保型和安全性等方面的進(jìn)步。應(yīng)用新型的材料和技術(shù)手段能夠明顯降低能源的使用量，同時(shí)還可提高建筑的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)方面的效益，優(yōu)化人們的生存空間。

本文主要對(duì)新型的節(jié)能材料和技術(shù)手段進(jìn)行系統(tǒng)的研究分析，可見(jiàn)建筑工程需全面運(yùn)用具有節(jié)能功能的材料和技術(shù)手段，從而有效降低能源的消耗，同時(shí)減少對(duì)周圍環(huán)境的負(fù)面影響，提高施工的性能，達(dá)到更高的目標(biāo)，這也可作為建筑設(shè)計(jì)和施工的未來(lái)發(fā)展方向。因此，在保障建筑工程質(zhì)量的前提下，可不斷優(yōu)化人們的生活質(zhì)量，滿足其不同的需求，在此目標(biāo)的指導(dǎo)下，便需研究更多中新型的材料和技術(shù)類型，從而不斷促進(jìn)建筑行業(yè)向更環(huán)保、節(jié)能、綠化等方向發(fā)展。

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