新材料和新技術在建筑設計中的應用

侯靜偉

摘 要：新材料和新技術的出現(xiàn)為建筑設計提供全新思路，體現(xiàn)出當前建筑設計與時代發(fā)展的融合。在建筑設計中應用新材料和新技術能夠彰顯建筑行業(yè)對可持續(xù)發(fā)展及綠色環(huán)保理念的重視，同時應用新材料和新技術又能夠推動建筑設計進一步發(fā)展，為建筑設計賦予更加現(xiàn)代化的內涵，為建筑行業(yè)提供可持續(xù)的發(fā)展動力。合理應用新技術與新材料，可減少設計和施工過程中對資源的浪費與環(huán)境污染，確保建筑與環(huán)境的和諧發(fā)展。

關鍵詞：新材料；新技術；建筑設計；應用；分析

1導言

不論什么年代，建筑設計的主要原則是安全、適用、經濟、美觀，但隨著社會和建筑行業(yè)的發(fā)展，使建筑設計更加重視應用各種新材料以配合建筑技術的高速發(fā)展。建筑工程本身就是一項綜合的復雜工程，針對不同功能、空間、綠色環(huán)保的需求，在進行建筑設計時，也有相應的較合適的材料及技術滿足人們賦予建筑物的各種需求。隨著不可再生能源的日益減少，節(jié)能、環(huán)保、綠色建筑理念越來越被重視，新型材料與新型技術的應用，對提高建筑設計的綜合效益起至關重要的作用，因此必須要引起足夠的重視。

2建筑設計中的新技術

2.1生態(tài)技術

生態(tài)技術是指既可以滿足人們的需求，節(jié)約能源，又能保護環(huán)境，促進社會的可持續(xù)發(fā)展，使人與自然和諧發(fā)展的方法，生態(tài)技術為了使自然生態(tài)與社會生態(tài)通過建筑物的形式反映出來，通常采取取長補短的方式使古代建筑與現(xiàn)狀建筑相結合，其在建筑設計中的應用具體表現(xiàn)為：一是與自然環(huán)境保持協(xié)調。生態(tài)建筑設計是通過最大限度的利用自然環(huán)境，在傳統(tǒng)技術的基礎上，創(chuàng)新改進為新技術，從而達到降低建造成本、減少能源的目的，以緩解現(xiàn)今生活中的污染、耗能問題；二是屋面的保溫技術。保溫隔熱材料決定屋面保溫效果，因此，為了使屋面擁有更好的保溫的效果，需按照規(guī)定和要求選擇材料，同時實行倒置式屋面和屋面綠化，就是將防水層設置在保溫層的下方以及在房屋里進行施工綠化，這樣不僅能減少建筑能源的消耗，還能減少溫室氣體的排放；三是遮陽系統(tǒng)的設計與施工遮陽裝置包括活動性裝置和永久性裝置，在進行遮陽設計時，既可以根據(jù)房間的使用情況設置活動性裝置，又可以根據(jù)當?shù)貧夂蛱攸c設置永久性裝置；四是引入建筑行業(yè)以外的生態(tài)技術部分生態(tài)技術在其他行業(yè)中具有較高的應用效益，同時符合建筑設計的需要。生態(tài)技術是一個發(fā)展的動態(tài)概念，也就是說，在不同條件下，生態(tài)技術的內容不同，其本質特征是充分使用原材料不造成或很少造成環(huán)境污染和生態(tài)破壞，而且生態(tài)技術可以持續(xù)利用，因此，其既能滿足當前社會人們生活的需要，又不損害未來的利益，還能遵循自然規(guī)律，保護生存環(huán)境，促進人們社會的可持續(xù)發(fā)展。

2.2節(jié)能技術

建筑節(jié)能的目的是減少不可再生能源的消耗、減少建筑圍護結構的能量損失、提高能源的使用效率，節(jié)能技術是根據(jù)用能情況，對施工材料進行改造，找出能源浪費的空間再將之與新技術結合，以最大化節(jié)約工程材料。節(jié)能的工作既復雜又艱辛，其關系到我國經濟的可持續(xù)發(fā)展，因此，要達到節(jié)能標準，需要充分、細致、深層次的研究，因此需要引起重視。

2.3數(shù)字化技術

隨著科技前所未有的高速發(fā)展和計算機網絡技術的廣泛應用，越來越多的數(shù)字技術運用到建筑設計中，數(shù)字化不僅僅是一種信息儲存和處理技術，還是信息社會、知識經濟的技術基礎，將數(shù)字化、信息化的思想引入建筑設計中，既可以優(yōu)化建筑室內的環(huán)境，又能普及管理、通信等多方面的自動化數(shù)字化技術。數(shù)字化技術的代表是智能建筑，通過使用數(shù)字化技術將網絡和計算機控制融入建筑設計中，既加快了建筑設計的發(fā)展步伐，使其向更專業(yè)、更系統(tǒng)、更科學的方向發(fā)展，又保障了建筑設計的自由度，使設計者可以自由聯(lián)想，同時又大大提高建筑設計加工的效率，以促進施工工程的效率。隨著數(shù)字化技術在建筑設計中的應用，使人們的生活便捷、舒適。首先，給人們學習生活帶來更大的自由度。通過網絡功能人們足不出戶就可以工作、休閑、購物、學習，這樣不僅為城市節(jié)約專門的辦公建筑，還減少交通堵塞和環(huán)境污染。其次，改善了人們的辦公環(huán)境及工作方式。通過網絡通信、信息化管理等手段，為使用者提供高效、便捷的智能環(huán)境。

3建筑設計中新技術和新材料的應用

3.1新技術的應用

一是數(shù)字化技術的應用。隨著信息化和數(shù)字化社會的發(fā)展，數(shù)字化技術在建筑設計中得到了廣泛的應用，能夠在計算機語言和數(shù)字化語言的基礎上，立體化與全方位演繹模型制作、概念草圖、基地分析和設計表達。這樣可以提高設計加工效率，促進建筑設計的科學化、專業(yè)化和系統(tǒng)化發(fā)展。二是生態(tài)技術的應用。在建筑設計中應用生態(tài)技術，其主要是為了避免工程破壞周邊環(huán)境，優(yōu)化建筑設計，維持生態(tài)平衡。首先利用生態(tài)技術深化設計中的資源控制及環(huán)境保護，該類技術需要改進傳統(tǒng)技術，使其轉型為新技術，從而在實際設計中更為關注資源與環(huán)境需求，重視綠色環(huán)保，有效突出生態(tài)化的設計理念。其次引入行業(yè)外的生態(tài)技術，如信息技術與高新技術，這類技術在其他行業(yè)的應用效益較高，具有較強的實踐性，在建筑設計中的應用可以提高設計效果，解決建筑生態(tài)問題。

3.2新材料的應用

新材料在建筑設計中的應用具體表現(xiàn)為以下幾點：一是隔熱方面。建筑設計中的重要環(huán)節(jié)之一就是隔熱，其需要與設計標準相一致。當前建筑設計中使用了一種新的絕熱材料，其外觀透明，構成可分為三部分：第一部分為一層玻璃，作用是主動對太陽光進行反射；第二部分為空氣間層，能夠對建筑外部熱量加以吸收；第三部分為吸收面，能夠避免外部熱量進入建筑內，提高隔熱效率。二是保溫方面。由于傳統(tǒng)保溫材料占據(jù)的設計空間較大，材料也十分厚，無法對其進行靈活運用，而新材料在建筑保溫設計中的應用，可以有效解決保溫材料過多問題，達到高性能的保溫效果。如真空隔熱板的厚度是傳統(tǒng)材料的1/4，結構較薄，具有優(yōu)良的性能，是建筑設計中的首選保溫材料。三是建筑結構方面。由于建筑工程的設計較為復雜，需要使用大量技術和材料，而新材料的應用可以有效保證結構的安全性與穩(wěn)固性，改善結構的傳統(tǒng)設計。當前充氣、膜等類型在建筑結構設計中的應用十分廣泛，改變了設計方向，并且建筑結構在新材料的作用下實現(xiàn)了輕量化發(fā)展，降低了鋼筋與磚石等傳統(tǒng)材料的使用量，促進設計效率的提高。當然新材料在建筑結構設計中的應用，需要與設計需求相一致，保證設計效果。四是通風系統(tǒng)方面。將新材料應用于通風系統(tǒng)設計，其具有高環(huán)保與低成本的特點，如在設計窗框部分時利用新材料，在窗框底部設計空氣流通渠道，以此解決窗口空氣過快流通問題，保證人體的舒適度，凈化空氣；同時可利用計算機和數(shù)字化技術來簡化新材料的應用。

4結論

新材料和新技術在建筑設計中的應用，可以有效解決工程中存在的諸多問題，降低勞動力成本，優(yōu)化資源配置，提高建筑的設計效率與施工質量，進一步推動建筑行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。因此需要加大新材料與新技術的研發(fā)及創(chuàng)新力度，將先進的材料與技術科學應用于建筑領域，以此促進建筑行業(yè)整體水平的提高，實現(xiàn)環(huán)境與建筑的和諧發(fā)展。

參考文獻

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（作者單位：天津一建建筑工程有限公司）