新技術新材料在建筑設計中的應用探微

【摘 要】任何一個行業的發展都離不開技術的創新，再精美絕倫、工藝精湛、富有創意的建筑，都離不開強大的技術后盾和優良的材料做支持。當前，大量的新技術和新材料的研發和創新應用，促進了我國建筑行業的快速發展。如何在建筑設計中充分利用新技術新材料，使建筑不僅滿足人們需求，還能促進與環境的和諧可持續發展，全面提升建筑行業整體形象，是我們當前需要研究和探討的重要課題。

【關鍵詞】建筑設計；新材料；新技術；應用

建筑設計是建立在對設計條件正確理解和深刻分析的前題下，抓住問題的本質和關鍵，運用建筑語言所特有的構圖技巧和表達方式，以豐富的想象力和在反復實踐思索中獲得的靈感和經驗，創作出具有卓越藝術性和深刻思想的完美統一的建筑形象。建筑既是一種物質產品也是一種藝術創作，建筑是對人們生產、生活、娛樂、文化等所需要的空間進行創作的過程，是針對建筑外部空間與內部空間而進行的一種人為活動，同時也兼具環境藝術、空間藝術和造型藝術，體現功能形態與人文生態的統一。因此，在建筑設計中，充分利用新材料和新技術，可最大限度的提高材料和能源的使用效率，緩解建筑壓力，滿足人們的需求，促進我國建筑行業的健康有序發展。

一、建筑設計的特點及意義

建筑設計是一種綜合藝術的體現形式，在滿足用戶的基本需求的前提下，確保建筑工程的整體使用效果。不僅僅要滿足于室內的舒適度及外觀的華麗，更注重建筑的節能性能與環保性能。從思維的層面看，建筑設計實質是設計的規則和組合技能的運用。建筑設計是建筑構成要素達到某種均衡的過程產物，其中，建筑構成的諸要素涉及到實現功能、文化藝術、技術、材料、經濟、形式等方面 。從藝術角度來看，建筑的實用效能要比其它藝術門類高，總體制作中所耗的代價也較高較廣，而資源的有限決定了建筑以實用經濟為第一原則。

建筑作為一種藝術和文化的載體。往往需要給用戶一種良好的藝術享受及完美的生活體驗。把功能實用性放在建筑的第一性，給用戶提供最適宜生活和創業的空間，同時，也更應注重生態環境的協調，確保建筑同自然環境的完美融合，達到和諧發展的目的，這是建筑設計未來發展的主要方向。如何全面協調可持續發展，處理好建筑的經濟美觀、安全適用，是建筑的永恒主題。隨著環境問題的日益嚴重，不可再生能源的枯竭，建筑設計要堅持以人為本的原則，加大設計和施工過程中新技術和新材料的應用，是保證建筑工程項目與自然環境可持續、和諧發展的重要途徑。

二、新技術在建筑設計中的應用

新技術主要是指能降低建筑對環境的破壞，有利于緩解建筑能耗問題，提高建筑的整體使用效果的技術。建筑工程中的新技術主要包括了生態技術、數字化技術和環保技術。

1、生態技術

生態技術有兩種情況，一種是按照環境和資源的要求，在傳統的技術基礎上，改造重組做成的新技術。另一種是把其它領域如電子技術、信息技術等的新技術，按照生態要求移植過來。從技術的層次來講，生態技術分為簡單技術、常規技術和高新技術，高新技術屬于研究開發型技術，簡單和常規技術則是可以在建筑設計上進行推廣的技術。生態技術應用于建筑中，在考慮建筑材料再利用和新能源開發等很多問題上都不應該只停留在個體建度的盡度上，應該把它放入一個區域內或者整個城市的規劃中通盤考慮。

生態建筑是一個技術的的集體體，諸如能源優化問題、太陽能的綜合利用、污水處理和中水回用的問題等技術問題，需要建筑師和各個專業的工程師共同合作，而不僅僅是建筑專業范圍內的問題。在技術方案方面，必需滿足資源高效循環利用，規劃選址合理，降低能源消耗，減少環境污染，采用風能、太陽能等。在技術決策方面，采用的基本技術策略有實現建筑防曬，自然采光照明，提高建筑的保溫隔熱性能等。總之，在進行建筑設計時，應將設計技術與地方材料進行有機結合，從實際出發來考慮生態問題，體現以人為本、持續發展的原則。

2、數字化技術

隨著科技的發展以及計算機網絡的應用，數字化技術在建筑設計中得以廣泛的推廣和應用。數字智能技術就是運用先進的計算機信息技術，對空間環境進行自動調控，在維持室內環境穩定性的同時，降低建筑能耗，提高建筑整的舒適度，以滿足人們的知項需求。智能建筑是指以建筑為主要平臺，配合辦公自動化、建筑設備以及通信網絡系統，將系統、結構、服務等進行最優化的組合，進而為人們提供舒適、高效、便利和安全的建筑環境，它主要體現在室內安全控制技術、室內溫控技術、室內消防技術、室內光照調節技術等。

3、環保技術

環保技術是依靠先進的建筑節能環保技術來降低建筑的能源消耗，從而有效緩解我國能源匱乏現狀。環保技術涵蓋內容廣泛，發展技術較快，包括了新能源技術、保溫技術、室內通風技術以及隔內技術等。其中發展非常迅速的新能源技術充分利用了風能、地熱能、太陽能和潮汐能等清潔能源，減少建筑能耗對電力企業所造成的供應壓力，從而促進環保建筑的快速發展。新能源技術能夠為日常生活以及建筑的照明系統提供可靠的電力保障，減少建筑對傳統能源的依賴。又如建筑保溫隔熱技術，具有代表性的外墻、外窗保溫隔熱技術等，兩者都能夠有效維持室內溫度平衡，從面減少采取設備的應用，降低建筑能源的消耗。外墻保溫隔熱技術能減少外界對室內環境的入侵，并避免內部熱量的擴散，有效降低太陽輻射對室內環境的影響，從而有效提高室內溫度的穩定。外窗保溫隔熱技術就是以有色玻璃、濾光玻璃以及中空玻璃代替無色玻璃，既減少了陽光輻射對室內溫度的影響，也保證了室內明亮度。

三、新材料在建筑設計中的應用

1. 新型、高效的保溫材料---真空隔熱板和玻璃材料

真空隔熱板外裹有金屬和紙質的外殼，殼間形成真空，填充有多孔的纖維、泡沫塑料及壓縮的硅酸鹽，它的CO2排放量小，且厚度很薄，50mm厚真空隔熱板的保溫效果就相當于200mm的普通礦物棉保溫材料。以往的保溫層復合結構由于采用傳統的保溫材料，厚度較大，造成了諸如層間距的減少、窗洞的加深等一系列的外觀上的問題，作為一種新型、高效的保溫材料，真空隔熱板很好的解決了這些問題，并有著廣闊的發展和應用前景。另外，玻璃材料的保溫技術也是生態建筑節能的關鍵之一。隨著現代科技的不斷發展，在這一領域陸續出現了熱反射玻璃、電敏感玻璃、電磁波屏蔽玻璃、吸熱玻璃、低輻射玻璃、調光玻璃等。在設計時可將它們組合成復合的構造形式，以達到生態建筑采光和保溫的要求。

2. 發展潛力巨大的建筑通風產品

在建筑通風方面，一種新研制的特殊窗框及其開合裝置以其低技術含量、低成本成為極具發展潛力的產品。其作用原理是：外界空氣從窗框底部進入，再由頂部進入室內，從而既避免了空氣流動速度過高，又不會產生令人不適的過高的氣流感。窗框內置的噪聲吸收板，可通過風和氣體動力的有效作用面積形成足夠的壓力差。其最大優點是使用者可以通過總線系統及計算機掌握并控制不同通風條件下的能源消耗。

3. 材料技術與結構技術的結合應用

新技術新材料的應用使建筑師對建筑的設計手法不再拘泥于傳統的韻律、對稱等基本手法，通過對強形體進行解體、切割，使建筑輕量化。數字技術時代下建筑材料變得極為豐富和日益復雜，同時結構技術的飛躍發展使得建筑空間造型不再受結構和材料的限制，從傳統的木結構、石結構到鋼筋混凝土結構、鋼結構、充氣結構以及張拉、懸掛、殼、膜結構等新型技術的發展，使建筑無論是在高度、跨度或者是先前未曾有過的地下生態建筑等方面都有了飛躍的發展。

參考文獻：

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