淺談建筑設計中新技術和新材料的應用

孫琦

（深圳市華納國際建筑設計有限公司寧夏分公司 寧夏銀川市 750001）

0 引言

伴隨科學技術的快速發展，在經濟全球化發展模式下，各個行業之間的聯系是越來越緊密。尤其是在現代信息技術、智能技術高速發達的情況下，各個產業之間相互融合、資源互補。在這種大的市場環境和市場需求下，一批新的建筑材料、以及建筑技術被引入建筑行業中，在性能上彌補了傳統材料、傳統技術的缺陷，并且在施工效率、功能、節能環保上有很大的優勢，并廣泛推崇。行業要想持續發展，就必須與時俱進，要在提高施工效率，降低施工成本，實現低碳環保，提升產品品質與服務質量上大下功夫，就要不斷的學習，加快對新技術、新材料的認知和實際運用能力。

1 新技術在建筑設計中的應用

1.1 綠色節能技術

在綠色低碳發展的理念倡導下，人們不斷的對新的清潔型能源進行探索，希望能降低對傳統的電能、煤氣能等的依賴程度。在建筑工程中，太陽能、風能、地熱能被人們廣泛關注，進一步提出要因地制宜，充分借助地理環境優勢和大自然賦予的天然條件，在建筑設計中充分的利用太陽能、風能、地熱能的利用，減輕傳統能源的消耗，降低排放，實現綠色節能的目的。在早期的建筑設計階段，就要考慮到太陽能的利用，要科學規劃、合理布局，保證建筑物的日照采光效果，從建筑物朝向、樓群布局、樓間距等方面全面考慮。在考慮采光的同時，還要考慮自然通風的問題，要對施工環境的地理位置、環境氣候進行充分的分析，并借助科學的手段進行測試，通過外形、結構設計的優化，滿足通風效果的要求。綠色節能技術還要考慮對土地資源的節約，提高利用率，因此在規劃設計期間，一定要考慮這個因素。建筑暖通空調的能耗是節能關注的焦點，地源熱泵技術的運用，替代了傳熱空調，具有基礎投資少、使用方便、能源利用率高、污染排放低、生態環保的幾大優點，在綠色建筑中提倡地熱能、太陽能（太陽能發電系統、太陽能熱水器）的合理運用，可實現明顯的節能效果。

1.2 生態技術在建筑設計中的應用

建筑設計要求具有經濟性、環保性和安全性等，生態技術的提出，就是要盡可能的減小對環境的破壞或者是通過優化建筑設計，可以實現對生態環境的修復和對自然環境資源的最大利用。生態技術在建筑設計中運用，就是要充分利用地理環境以及周邊建筑、景觀環境的優勢，在不破壞原有景觀的基礎上，讓新建筑融入其中，相互映襯，互為補充，并且建筑設計要充分考慮到當地的歷史文化和風土人情，迎合人們已有的生活習慣，讓建筑保持原有的地域特色風格，實現人、自然、建筑之間的和諧共生。生態技術的另一個含義，就是要在建筑材料的采用上突出環保意識，可再生、可降解、可重復利用材料是建筑設計要首先考慮使用的。此外，建筑生態設計也非常強調日照采光和自然通風效果。

1.3 數字化技術的應用

現代社會早已步入信息社會的軌道，科學技術的不斷提升，讓計算機技術在各行各業中都得到了很好的普及應用，數字化技術在建筑行業中的應用，尤其是建筑設計中越來越普遍，特別是對設計優化，成本控制效果十分明顯。首先，數字化技術的應用，使網絡功能取代了傳統的集群團隊工作模式，實現了數據資源的良好共享和溝通。BIM技術在建筑設計中，很好的實現了從規劃、設計、施工、竣工驗收、維護使用整個生命周期的全過程管理，對于優化設計方案。比如BIM提供的碰撞檢測，可以提前對不同專業的交叉施工進行模擬，發現問題可以及時提前解決，避免了返工率，提高施工效率，降低了材料浪費，也控制了造價成本，更為施工中的動態造價管理提供了良好的技術支持。再者就是數字技術、網絡技術的應用，讓資源共享更及時、更方便、更全面，溝通更簡單。建筑設計工作不僅僅局限于辦公室作業，實現了生活與辦公環境的整合，緩解了辦公建筑的壓力，同時也在一定程度上緩解了上班、業務溝通途中的交通壓力。

2 建筑設計中應用到的新材料介紹

2.1 新型材料在建筑門窗及通風設計中的表現

在建筑物外墻圍護結構中，門窗是熱交換和接收過程中最敏感，傳導最直接部分，選擇好的門窗材料，是門窗節能設計的關鍵。門窗在建筑物中具有結構、采光、通風、隔音的多重功能，所以門窗材料選擇的重點是考慮密封性和隔熱性，當然也要兼顧美觀性。目前主要使用的節能門窗為斷橋鋁門窗，也叫隔熱斷橋鋁門窗。中空玻璃設計具有很高的隔熱性和氣密性，窗框和建筑墻體之間結合更緊密，間隙小，大大的減小了室內外的熱傳遞。同時門窗也是建筑物實現室內外通風的主要渠道。新型的門窗材料在通風系統設計上有了很大的改善，新型的窗框開關設計不僅功能更多，質量更好，而且成本低，能很好的保證室內空氣循環，減少室內氣流壓力。一些新的窗框材料還可以吸收塵埃粒子、空氣中的有害物質、噪音、露水等特殊功能。

2.2 新型節能墻體

建筑墻體設計是節能設計的一個關鍵要素，建筑能耗的很大一部分都是墻體消耗掉的。新型環保材料的運用，不僅節能上和傳統材料相比效果提升很大，而且還節約了資源，減少了建筑垃圾排放。目前一種新型的節能墻正在被廣泛使用。新型節能墻的主要優點就是減少了工業廢渣排放，大大節約了土地資源，而且成品墻體具有很好的保溫、隔熱能力。在我國傳統的民用建筑和工業建筑中，早期使用實心的黏土磚居多，其重量在墻體總重量中的比重較大，而且這種實心黏土磚在生產過程中需要消耗大量的黏土原材料，不僅消耗土地資源，而且生產場地占用大，目前很多地區都已經禁用。而新型節能墻的優點，不僅減清了墻體維護的結構的重量，而且節約了資源，降低了建筑成本和能耗，在抗震性能上也大大提高。復合板是新型節能墻體材料的主要代表。目前還有一種新型的預制裝配式墻板出現，這種墻板的最大優點就是可以通過模數化的設計和工廠化的預制生產，可以根據建筑功能的需求進行配件類型搭配，主要采用螺栓和密封膠進行現場組裝，最大的亮點是它改變了傳統墻體材料的一次性使用，實現了建筑物在生命周期內墻體材料的可更新替換和循環再利用的綠色理念。

2.3 其他新材料的應用介紹

①保溫墻板，保溫材料與墻體材料結合的一體板。保溫材料選擇是建筑圍護結構節能設計中的重點，目前常見的有巖棉板、玻化微珠保溫砂漿、泡沫水泥板、玻璃棉板、模塑聚苯板、擠塑聚苯板、酚醛樹脂板、聚氨酯板等。②鋼結構材料。鋼結構材料具有強度高、剛度大的優點，力學性能高于水泥混凝土，可以提高建筑結構的穩定性和耐久性，而且可以回收再利用。③新型隔音材料在隔音、吸音性能有很大的改善

3 結束語

新材料與新技術的出現，改善了傳統材料、技術上的缺陷，實現了新性能的開發、資源的節約、污染排放的降低、生產效率的提高等多種優勢，讓建筑物的性能和功能越來越完善，尤其是在綠色節能上表現俱佳。在實用性和個性發展的道路上，實現了科技、經濟與綠色發展的有效融合，做到了資源的優化配置，很好的貫徹了綠色建筑、生態建筑以及可持續發展的理念。