建筑設計中新技術和新材料的應用探討

楊新武　陶彥琳

摘 要：當前，建筑行業獲得迅猛發展，在建筑設計過程中，有很多新興的技術和材料得到了廣泛應用，特別是綠色環保材料的運用，使得傳統建筑施工過程中材料資源嚴重浪費的情況得到了有效改善，對于建筑設計效果的提升具有重要意義。面對當前建筑行業競爭日益激烈的形勢，建筑企業必須不斷加強綠色節能建筑創建，合理應用各種新技術和新材料，提升建筑物性能，降低能源消耗，控制環境污染，實現建筑施工與生態環保的有機統一。本文將分別就新技術和新材料在建筑設計過程中的實際應用進行適當探討。

關鍵詞：新技術；新材料；建筑設計；實際應用

中圖分類號：TU201 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）09-0068-01

1 建筑設計中新技術的應用分析

1.1 數字化技術的應用

在建筑設計過程中融入數字化技術，主要指的是引入信息處理技術、知識經濟技術、信息社會技術以及儲存技術等方面的相關技術。隨著科技發展的日新月異，使得很多建筑都紛紛采用樓宇智能化設計。通過數字化技術的有效運用，能夠為居家購物和辦公提供有效支持。比如說，BIM技術作為一種新型數字化技術，使得建筑設計進入三維處理階段。在建筑結構設計中，通過對BIM技術的應用，能夠以數字化的形式將建筑結構主體表現出來，在GIS技術的配合下，就能全面地模擬出建筑工程場地狀況，并對建筑體系結構進行合理預測和判斷，使建筑施工結構和當地氣候、水文、地質等環境因素相符。同時，利用BIM技術還能全面模擬與分析出結構設計方案，構建一體化數字模式，并利用內置軟件對建筑結構性能進行全面分析，然后導入各項數據，從而得到建筑結構實際情況，如有發現設計不足或缺陷，能夠及時加以優化與糾正，確保整體設計質量。

1.2 生態技術的應用

一方面，在進行建筑設計之前，需要認真考察建筑工程所在地周圍環境及有關條件，結合建筑周邊環境的相關問題，這樣才能使設計出來的建筑工程和生態環境實現有機統一與協調，使二者共同發展。同時，在建筑設計過程中，合理應用低碳環保理念能夠使建筑物周圍綠化面積得到有效增加，提高綠化植物在整個環境中的占比。另一方面，能源方式轉變。大力推廣可再生清潔能源，在此基礎上還可大力結合低碳理念，加強對機電設備的日常運行維護，盡可能地避免用電高峰期使用。此外，對系統進行嚴格控制與要求，可采用先進的主流技術，確保系統能夠經得起考驗，并保證系統的簡單便捷操作，性能更加成熟可靠，加快推進監控技術管理的有機統一，使其發揮出最大功效。

1.3 環保技術的應用

一是循環水采暖技術的應用。我國北方進入冬季以后，往往會大范圍的使用采暖技術，特別是東北地區，由于氣候寒冷，暖氣使用的力度也會更大。目前，北方居民家中采暖主要是利用熱水散熱進行供暖，整個采暖系統需要大量的水資源，同時也是對水資源的極大浪費，部分地區仍處于干旱缺水的條件，為此我們需要降低水源的耗用量。因此，我們需要運用新型綠色節能施工技術，采用循環用水系統，通過套管實現管道的循環連接，不僅能提高采暖設備的運行有效性，又能實現采暖綠色節能的目標。

二是太陽能技術的應用。我國很多地區都有著十分豐富的太陽能資源，云南地區的太陽能資源就比較充足，太陽能資源屬于可再生的能源，既綠色又環保，在建筑工程中具有十分廣闊的發展前景。

三是污水污泥處理與再生利用技術。根據理化基本原理，促進應用科技水平提升，在已污染的水資源中加入凝聚劑，能夠使水中的污染物凝聚并在重力的作用下下降，從而達到清潔污水的目的，使之能夠進行再利用。

2 建筑設計中新材料的應用探析

2.1 建筑結構中應用的新材料

目前，隨著建筑功能的日益多樣化，使得建筑設計變得逐漸復雜化，所使用的新技術和新材料的數量也有明顯增加，使得建筑結構的安全性能以及抗載荷能力得到了有效提升，同時也使得傳統設計結構的缺陷得到有效改善。比如說，在建筑施工中采用空心磚砌墻，這種空心磚具有較強的隔音效果，自身重量較輕，能夠有效減小高層建筑重量，既能有效節省材料的耗用，也有助于建筑安全性與穩定性的提升。除此之外，在建筑工程中使用充氣、膜等新型材料，使建筑工程朝著輕量化的方向發展，有效降低了鋼筋、磚石等傳統建筑材料的用量，也使得設計效率得到了有效提升。但是，在建筑結構中使用新材料，應當嚴格依照設計規定及相關標準進行，以免對設計效果產生不利影響，進而影響建筑物的安全性與穩定性。

2.2 隔熱材料的應用

在建筑設計中，隔熱設計的重要性往往是不言而喻的。在目前的建筑設計過程中，采用一種新型絕熱材料，外觀透明，內部呈蜂窩狀，這種形狀不僅能夠有效減少建筑材料的耗用，又能盡可能多的獲得太陽輻射熱，并發揮反射作用。這種隔熱材料的構成主要分為三個部分：一是玻璃，能夠有效反射從外部射進的太陽光線；二是空氣間層，能夠對建筑外部熱量進行有效吸收；三是黑色吸收面，主要作用是阻止外部熱量進入，達到有效隔熱的目的，使建筑隔熱效率得到有效提升，此外，將外側吸收面設計成黑色，能夠有效阻止建筑內部熱量的散發，并將建筑內部溫度控制在合理水平。

2.3 保溫材料的應用

在傳統建筑中，保溫材料的用量往往較大，會占據相當大的設計空間，加上建筑材料本身的厚度，導致其無法得到有效靈活的運用，為此，在建筑設計中使用新型保溫材料，就能使傳統建筑中保溫材料使用過多的問題得到有效解決，提升建筑物的保溫性能。比如說，在建筑中使用一種真空隔熱板，只有傳統保溫材料厚度的25%，該種材料結構較輕，性能優越，是一種理想的建筑保溫材料，對建筑物保溫性能的提升具有重要意義。

2.4 通風設計方面的應用

建筑通風設計的有效性直接關系到建筑物建成后室內空氣的好壞，也是建筑設計的關鍵內容之一。目前，就有一種新型窗框和開合裝置在建筑通風設計中得到廣泛應用，這種裝置具有經濟性強、技術含量較低的特征，一旦投入應用，就能使外界空氣經建筑底部和頂部進入到建筑內部，使空氣流速度放緩，不會讓人感覺到不適。另外，在窗框內部還設有噪音吸收板，能夠對空氣進行有效過濾，防止冷凝水吸入到空氣之中，對使用者而言，也能對不同通風狀況的能源消耗進行有效控制與把握。

2.5 自然環境的生態補償

在建筑工程設計過程，對生態環境進行補償主要有兩種方式，一種是人工濕地；另一種則是植物屋面。通常，北方地區由于水資源稀少，不具備植物屋面的使用條件，往往主要采用人工濕地這種方式，無需耗用較多水源，且對生態環境能夠起到一定的改善作用。當采用植被屋面設計方式時，往往會將屋面兩側分別劃分為兩個區域，一部分設計成水植物進化區，而另一部分則作為蓄水景觀區使用，在植物進化區域內種植水生植物，在生長過程中能夠有效凈化蓄水景觀區雨水，并通過水泵運轉，為蓄水景觀區水生植物生長提供水源，而無需額外調用水源，同時還能有效避免出現環境污染問題。

3 結語

總之，在建筑設計中合理應用新材料和新技術，能夠有效改善傳統建筑資源嚴重浪費的狀況，降低對生態環境的污染，同時也能促進建筑設計效率和施工質量的提升，對于建筑行業的可持續發展具有很大的推動作用。為此，我們需要進一步加強新技術與新材料的研發與生產，并將其廣泛應用到建筑領域中，使建筑行業發展水平得到有效提高，并與生態環境實現協調發展。

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