建筑設(shè)計中新技術(shù)和新材料的應(yīng)用探微

劉杰

上海聯(lián)創(chuàng)設(shè)計集團股份有限公司 上海 200093

社會在發(fā)展，建筑設(shè)計也面臨著改革和創(chuàng)新的要求，隨著新技術(shù)、新材料的研發(fā)與應(yīng)用，同時也推動了建筑業(yè)的發(fā)展。對建筑設(shè)計而言，要研究如何實現(xiàn)設(shè)計理念與新型材料技術(shù)的完美融合，更好優(yōu)化建筑實用性及美觀效果，并且融入現(xiàn)代化、個性化的設(shè)計要求，充分體現(xiàn)環(huán)境和諧共存的設(shè)計理念，首要任務(wù)就是要對新技術(shù)、材料加以深入了解。

一、現(xiàn)在建筑的設(shè)計原則

（一）全面開發(fā)的原則

隨著建筑資源日益匱乏，建筑設(shè)計中要充分考慮新材料的開發(fā)與應(yīng)用，緩解傳統(tǒng)建筑資源緊張態(tài)勢，并依據(jù)新材料特性，充分展現(xiàn)其應(yīng)用價值。各類新型材料的出現(xiàn)，既具備傳統(tǒng)建筑材料功能，還兼具了環(huán)保、節(jié)能等特色。全面開發(fā)的關(guān)鍵還在于提高建筑資源的利用率，而不僅僅是控制建筑資源開發(fā)，要在建筑施工中杜絕資源浪費，實現(xiàn)每一份資源的全面開發(fā)利用。

（二）集約化設(shè)計的原則

現(xiàn)代建筑更注重土地資源的節(jié)約，因而開發(fā)出“上天入地”的建筑開發(fā)設(shè)計相關(guān)政策，不僅持續(xù)增加建筑高度，而且還積極開發(fā)城市地下空間，有力改善城市土地資源緊缺局面，創(chuàng)造更多經(jīng)濟價值。然而，建筑規(guī)模增大的同時對建筑設(shè)計、材料以及施工技術(shù)有更高要求，要在保證建筑質(zhì)量安全的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化建筑空間設(shè)計，滿足建筑能耗節(jié)約的要求，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。

（三）合理設(shè)計原則

由于不同地域間在建筑設(shè)計風(fēng)格上既有差異性，也存在一致性，合理設(shè)計的原則就是結(jié)合建筑實際及地域特點，促進(jìn)建筑設(shè)計同生活間的充分融合。同時，建筑設(shè)計中還應(yīng)注重實效性與應(yīng)用性，要從人們實際需求、消費能力及地區(qū)發(fā)展?fàn)顩r等多層面出發(fā)，優(yōu)化建筑設(shè)計內(nèi)容，避免產(chǎn)生建設(shè)設(shè)計不協(xié)調(diào)問題，更好貼近當(dāng)?shù)亟?jīng)濟生態(tài)，發(fā)揮建筑設(shè)計價值。

二、建筑設(shè)計中新技術(shù)的應(yīng)用

技術(shù)的改造與創(chuàng)新為各行各業(yè)發(fā)展提供不竭動力，對建筑業(yè)來說，其發(fā)展歷程總是伴隨著新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。科學(xué)技術(shù)日新月異，而建筑業(yè)中新技術(shù)的應(yīng)用更是層出不窮，推動了建筑設(shè)計的革新及全方位發(fā)展。新技術(shù)在建筑設(shè)計中的優(yōu)勢不僅在于競爭力的提升以及施工成本的節(jié)約，更在于優(yōu)化了建筑與環(huán)境間的關(guān)系，更好地滿足了人性化設(shè)計需求。下面針對建筑設(shè)計中新技術(shù)應(yīng)用展開分析。

（一）新生態(tài)技術(shù)應(yīng)用

在環(huán)保形勢嚴(yán)峻的今天，如何解決環(huán)保問題，不僅限于黨和政府職責(zé)，更需要各行各業(yè)的積極參與。建筑行業(yè)中，建筑與環(huán)境間的關(guān)系往往是沖突的，為扭轉(zhuǎn)其間關(guān)系，就需要加大新生態(tài)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用。新生態(tài)技術(shù)的優(yōu)勢在于可以緩解建筑設(shè)計施工對于自然環(huán)境的負(fù)面作用，還可有效解決施工技術(shù)難題，提高建筑質(zhì)量。同時，新生態(tài)技術(shù)中充分體現(xiàn)并貫徹了綠色建筑理念，符合我國建筑設(shè)計新要求，而且環(huán)保型建筑更加滿足人們對環(huán)境舒適、健康的要求，對工作生活極為有益。當(dāng)然，新生態(tài)技術(shù)的落實最終還要依靠工程技術(shù)人員，將其充分融入建筑的設(shè)計與施工全過程，實現(xiàn)建筑形式向綠色、生態(tài)、節(jié)能的轉(zhuǎn)變。

（二）信息化技術(shù)應(yīng)用

建筑設(shè)計工具的演變見證建筑業(yè)的發(fā)展，從古代單憑想象力到紙張文字的出現(xiàn)，建筑設(shè)計水平有顯著進(jìn)步，建筑成就舉世矚目，再到計算機的出現(xiàn)，制圖軟件的出現(xiàn)極大方便設(shè)計工作，伴隨信息技術(shù)發(fā)展，建筑設(shè)計也將有質(zhì)的飛躍。如今，信息化技術(shù)的應(yīng)用不只局限于建筑設(shè)計，已經(jīng)貫徹到建筑施工、竣工、后期維護等全過程，如BIM技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)了建筑過程的完美銜接。信息化技術(shù)的應(yīng)用，不僅對建筑設(shè)計提供高效輔助工具，更是具有較高可靠性，對保證設(shè)計質(zhì)量、降低工作難度以及實現(xiàn)施工過程幼小銜接均有較大幫助，已成為建筑設(shè)計的時代特點。

（三）防水節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

由于建筑內(nèi)外與水的接觸較多，若發(fā)生滲漏，不僅代表建筑質(zhì)量問題，更能影響居住體驗，所以防水設(shè)計尤為關(guān)鍵，要加大新型防水技術(shù)研發(fā)，提高建筑防水能力。防水效果除與防水材料、工藝相關(guān)外，科學(xué)的防水方案也很關(guān)鍵，可通過多層鋪設(shè)防水以及做好節(jié)點密封工作來達(dá)到防水目的。同時，建筑外墻節(jié)能技術(shù)也受到很多關(guān)注和研發(fā)投入，涌現(xiàn)出較多的新節(jié)能材料與工藝，通過在外墻墻體及涂料中采用新節(jié)能技術(shù)，能夠減少建筑能源損失，提高建筑節(jié)能效果。

（四）綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

該技術(shù)是現(xiàn)代建筑設(shè)計所倡導(dǎo)的，借助于綠色節(jié)能材料、技術(shù)及新能源，降低建筑能耗水平，符合建筑長遠(yuǎn)發(fā)展要求。以太陽能利用為例，具有可再生、清潔特點，在建筑設(shè)計中可用于采光、取暖以及發(fā)電等，對建筑能耗形成有力補充，有效節(jié)約傳統(tǒng)能源，其環(huán)境及經(jīng)濟效益較為突出。同時，還可以借助于地?zé)崮茉矗瑑α渴挚捎^，并且熱泵技術(shù)基本成熟，可將低溫?zé)嵩崔D(zhuǎn)化為可為建筑取暖、供熱所用，且已有較多應(yīng)用。由于地?zé)衢_發(fā)對環(huán)境破壞性較小，也避免傳統(tǒng)石化能源的污染問題，且開發(fā)利用率較高，供熱成本較低，尤其是地?zé)岱植驾^廣，可在居民附近開采，減少了管道運輸損耗，更加的便捷和高效。

三、建筑設(shè)計中新材料的應(yīng)用

建筑設(shè)計需求的變化推動了新材料的研發(fā)與應(yīng)用，而新材料的應(yīng)用也給建筑施工設(shè)計帶來較大改變，同時也較好地彌補各類技術(shù)缺陷，對建筑施工難題給出更好解決辦法，在環(huán)保、節(jié)能、成本節(jié)約等方面新材料也有顯著優(yōu)勢，有助于安全舒適居住環(huán)境的塑造。下面對常用新材料展開分析。

（一）新型保溫材料應(yīng)用

作為建筑保溫隔熱性能的保證，保溫材料在現(xiàn)代建筑中的要求更多樣，需要在隔熱性能基礎(chǔ)上兼具防火及抗腐蝕等特征。而舊式保溫材料不僅有性能上的不足，也不注重美觀，建筑設(shè)計的發(fā)展需要保溫材料全方位改進(jìn)。在當(dāng)前建筑設(shè)計中新型保溫材料以真空隔熱板為代表，在保溫、防火及抗腐蝕等展現(xiàn)出性能優(yōu)勢，并且屬于環(huán)境友好型建材，滿足綠色建筑設(shè)計需求。同時，更為流行的玻璃材質(zhì)的保溫材料也實現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新，在兼具保溫材料所需特性基礎(chǔ)上突出了材料的透光性，也更加的美觀，能夠很好滿足個性化建筑設(shè)計需求，給墻體保溫提供了新設(shè)計思路。

（二）新型結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用

由于結(jié)構(gòu)材料起到框架支撐作用，關(guān)乎建筑質(zhì)量與安全，新型結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)化更具迫切性。結(jié)構(gòu)材料的研發(fā)基本原則是不能降低對結(jié)構(gòu)強度及承載力的要求，在其他性能方面尋找結(jié)構(gòu)材料的突破，可以研究降低結(jié)構(gòu)材料成本，便于規(guī)模化生產(chǎn)，再就是輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料研發(fā)，降低高層建筑承重。由于結(jié)構(gòu)材料以混凝土與鋼材為主，而新型材料的研發(fā)也對準(zhǔn)了這兩類材料，體現(xiàn)較高的實用價值。當(dāng)然，結(jié)構(gòu)材料的研發(fā)仍在繼續(xù)，性能優(yōu)化空間巨大，如何使其兼具保溫隔熱性能，如何實現(xiàn)結(jié)構(gòu)材料的模塊化設(shè)計，以便裝配式建筑應(yīng)用，這些均是結(jié)構(gòu)材料研究重點。

（三）新型門窗材料

以往建筑設(shè)計中，對門窗的要求局限于室內(nèi)通風(fēng)及美觀方面，還要使建筑具備良好氣密性，甚至于最早期的木質(zhì)門窗也追求美的元素，通常會有外觀雕刻，具備藝術(shù)氣息。現(xiàn)代社會的發(fā)展，門窗更具功能多樣性特征，特別是新型材料及技術(shù)的應(yīng)用提高門窗使用價值。有的門窗在采用新材料后兼具保溫性能，有的門窗則融入科技元素，使之具備自動控制功能，借助于感知元件，外界天氣變化時門窗可實現(xiàn)自動的開合，利于室內(nèi)環(huán)境優(yōu)化。自動門窗的研發(fā)，體現(xiàn)的是人們對現(xiàn)代智能生活的追求，減低了外界干擾，提升了室內(nèi)空氣狀態(tài)，這也是新型門窗發(fā)展趨勢。

（四）新型節(jié)能墻體材料

由于墻體常用材料有墻磚、板材、砌塊等，對于不同墻體材料的節(jié)能型創(chuàng)新應(yīng)用，廣泛用于現(xiàn)代建筑中。對墻磚的新型化設(shè)計，突出了墻體的保溫性能，現(xiàn)常見的多為空心結(jié)構(gòu)，在隔熱保溫的基礎(chǔ)上重量更低，降低墻體載重，促進(jìn)建筑質(zhì)量提升。對墻體板材的設(shè)計則依據(jù)墻內(nèi)外裝飾需求進(jìn)行多樣化研發(fā)，且在材質(zhì)選擇上主要有纖維石膏、活性炭等，用作室內(nèi)裝修時，不僅環(huán)保且材料優(yōu)質(zhì)，而且在色彩、花紋、造型等方面凸顯裝飾效果，應(yīng)用較廣。還有就是聚乙烯塑料板材的應(yīng)用，表現(xiàn)出無毒害、阻燃、抗腐蝕等特征，在室內(nèi)裝修也多有應(yīng)用。

四、結(jié)束語

綜上所述，時代在發(fā)展，建筑設(shè)計理念也在進(jìn)步，人們除關(guān)注建筑美觀及實用價值外，更加重視建筑舒適、環(huán)保、節(jié)能等方面，因此也就催生了新型材料與技術(shù)的出現(xiàn)。現(xiàn)代建筑要秉持全面開發(fā)、集約化以及合理化的設(shè)計原則，要充分開發(fā)新材料價值，加大新技術(shù)應(yīng)用范圍，更好的服務(wù)建筑業(yè)發(fā)展。然而建筑業(yè)在資源緊張及環(huán)保節(jié)能要求下，若要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，還需在技術(shù)、材料研發(fā)方面做出更大的努力。