淺析建筑行業新技術、新材料、新工藝的應用與發展

李超

【摘要】現階段建筑行業高速發展，在建筑設計時對各類新技術和新材料的應用力度在急速加強;為進一步適應和滿足現代化建筑行業對建筑設計提出的要求，并將建筑設計的優勢和技術內涵表現出來，下面將分別介紹建筑設計中新技術、新材料和新工藝的應用，以及各類型新技術、新材料在應用中的相關優勢和部分新工藝的相關做法，并探索性的思考這些新技術、新材料和新工藝的應用價值和意義。

【關鍵詞】建筑設計;新技術;新材料;新工藝

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.041

在可持續發展、綠色建筑、海綿城市等新的建筑設計政策理念指導下，強化建筑設計人員對各項新技術和新材料的掌握力度，降低建筑設計難度，發揮各類新技術和新材料的作用效果，對建筑行業而言具有舉足輕重的意義;對新材料，新技術和新工藝的探索，是推動整個行業發展的根本性動力;同時，及時掌握新材料和新技術在建筑設計過程中相關技術要求以及新工藝做法，合理運用它們，需要我們進一步全方位的審視和優化設計思想和技術手段。

1、建筑行業新技術的應用與發展

1.1數字技術

在建筑設計時應利用先進的數字技術對建筑物規模形態以及工程項目實際建設情況進行有效研究，并結合各項研究結果和前期收集而來的數據信息確定建筑設計方案，以此保證建筑設計在合理的方案支持下開展，嚴防相關設計在實際開展時因基礎數據信息不合理而出現問題。強化數字技術在建筑設計中的應用力度，利用精準數據信息構建完整、準確的三維模型，再按照三維模型形態以及各項參數信息將建筑設計過程中不合理地方清楚表現出來，同時為設計人員提供精準、詳實的指導，方便設計人員靈活應用各項數字技術對建筑物進行精準設計，減少設計失誤、提升設計效率，發揮數字技術的作用。

1.2環保技術

隨著建筑行業可持續發展不斷深入，環保技術在建筑設計中也得到了廣泛應用。強化各項環保技術在建筑設計中的應用力度，減少建筑設計過程中基礎材料和相應能源、資源消耗量，減少對環境的破壞。滿足綠色建筑規劃設計和整體建設要求，繼而將建筑工程生態環保效果和實際建設優勢清楚表現出來。目前建筑設計過程中應用的環保技術比較多，比如保溫節能技術、新能源技術、采用新材料等，這就應保證各類環保技術的現實作用，避免各類新能源材料以及相關技術在實際應用過程中受到限制，這對于提升建筑設計效果和環保水平也有重要作用。

1.3裝配技術

是指在建筑施工前，按照建筑物整體規模在工廠里進行預制構件加工制作，將加工完成的預制構件運送到施工現場，應用合理技術及可靠連接方式將預制構件裝配安裝到一起，保證建筑各種使用功能、質量和穩定性的技術。近年來裝配式建筑技術在我國發展快速，眾多項目顯示裝配式建筑具有高效率、高精度、高質量、較大節省資源的優勢，越來越受到人們高度重視。這就要求建筑設計人員在裝配技術支持下進行建筑設計，將建筑裝配技術貫穿于方案設計、初步設計、施工圖設計、構造節點設計等各階段，以滿足裝配式建筑整體規劃建設要求。將建筑行業對工程項目裝配設計和綜合建設提出的要求落到實處，彰顯裝配技術在建筑設計中的作用效果。

1.4智能化技術

在智慧社會不斷發展條件下，各類智慧技術在建筑設計中也有非常重要的作用。建筑智能化是以建筑物為平臺，基于對各類智能化信息的綜合應用，集架構、系統、應用、管理及優化組合為一體，具有感知、傳輸、記憶、推理、判斷和決策的綜合智慧能力，形成以人、建筑、環境互為協調的整合體，為人們提供安全、高效、便利及可持續發展功能環境的建筑技術。目前主要的智能建筑系統包括樓宇自動化系統、辦公自動化系統、通信自動化系統等。設計階段要進行合理的智能化需求分析，設計單位需要結合智能化工程經驗，進行智能化需求分析，考慮智能化系統的人性化設計。利用成熟的新技術實現人、自然、環境的和諧統一。

2、建筑行業新材料的應用與發展

2.1二氧化硅氣凝膠隔熱板材

新型保溫板材材料中的二氧化硅氣凝膠和其他材料復合，通過特殊的加工工藝，不僅讓保溫板材的性能得到擴展，如高熱阻、低熱容、高強度等，同時，導熱吸收極低，疏水性較好，因此在為建筑提供保溫功能時，不僅可以有效防水、防潮，還能讓室內的溫度與濕度都得到有效的控制。最為重要的一點是此種材料防火性能為A級不可燃，這就讓建筑發生火災的可能性進一步降低，間接提高了建筑的安全性。同時，由于二氧化硅無毒無味，所以非常符合綠色節能環保要求。在我國的建筑行業中應用的范圍正在不斷擴展。

2.2 聚酯樹脂玻璃鋼門窗材料

這是一種由不飽和聚酯樹脂作為基體材料配合中堿玻璃纖維無捻粗紗以及其織物作為增強材料并摻和一定比例的礦物材料制作而成的新型門窗。這種門窗材料通過加熱固化的方式可以生產出不同截面形式的空腹型材，滿足不同的建筑建設要求。這種材料具有輕質、高強、防腐、隔音等優點。同時用此材料制作的門窗還具有極低的導熱系數，保溫效果突出，還可以在發生火災時進一步保證建筑內部人員以及物件的安全，防止火災的燃燒范圍進一步擴大。同時，具備良好的絕緣性，可為人們提供一個更為舒適、安全的環境。

2.3真空材料

在建筑設計過程中，各類真空材料也逐漸取代傳統建筑材料，這就應保證各類真空材料在建筑設計中的作用效果，繼而彰顯真空材料應用價值。而且強化各類真空材料與建筑設計材料之間結合力度，還能對各類材料存在的問題進行優化處理，強化各類真空材料在建筑設計中的作用效果，有效改善真空材料實際應用過程中出現的問題。而且良好的真空材料在實際應用過程中還能控制風力和外物對建筑物各部位的沖擊，借此提高建筑物整體設計效果和質量安全，同時避免建筑設計過程中因選用的材料質量水平和綜合性能不達標而出現問題。解決建筑設計缺陷，并在高質量材料支持下提高建筑設計效果。

2.4納米材料

目前已有一些高科技的納米材料應用到建筑領域，例如納米陶瓷用做建筑外墻裝飾材料，比普通陶瓷具有高強度、高韌性和高硬度，同時具有良好的抗燒蝕和防熱性;在建筑涂料中加入納米復合材料，可改善建筑外墻涂料的耐候性和內墻涂料的抗菌性;利用納米技術開發新型的混凝土可大幅度提高混凝土的強度、施工性能和耐久性能;納米材料在玻璃、塑料和橡膠等領域都能發揮重要作用。新型的納米材料使許多傳統建筑材料性能得到改進，但是納米材料也存在一些問題有待解決，使用時利用納米材料優勢使其充分發揮，并注意改善材料的缺陷。這種高技術建筑新材料的應用必將提高我國建筑行業的技術競爭實力，對建筑設計產生深遠影響。

3、建筑行業新工藝的應用與發展

3.1混凝土打印工藝

混凝土3D打印是通過利用計算機分層建模并發出程序指令，將建筑圖形設計模型轉化為三維的空間打印路徑，利用打印系統將凝結時間短、強度發展快的混凝土精確分層布料，逐層疊加累積成型，實現免模板施工，工業機器人受控逐層重復鋪設材料從而構建出自由形式的建筑結構。3D打印混凝土技術在實際施工打印過程中，由于其具有較高的可塑性，在成型過程中的無需支撐，是一種新型的混凝土無模成型工藝;它既有自密實混凝土的無需振搗的優點，也有噴射混凝土便于制造繁雜構件的優點。3D打印混凝土技術作為一種新型技術，必將成為混凝土發展史上的重大節點。

3.2 鋼結構的新工藝

裝配式鋼結構建筑技術以裝配式鋼結構建筑為主體，集成墻板作為外墻維護體系，并綜合集成建筑、機電、裝飾工程的高度裝配化建筑體系。采用裝配式鋼結構建筑本身的目的主要是實現建筑產品化、工業化以及裝配化。和傳統的用鋼結構直接替換混凝土結構的做法相比，從系統工程的層面去看待裝配式鋼結構，它是以建筑功能為核心、以結構布置為基礎、以工業化圍護和內裝部品為支撐，整體提升鋼結構建筑使用的功能和品質，它綜合考慮了建筑功能、結構、圍護、內裝、機電，實現了建筑平面、立面、結構體系、圍護系統、管線系統、防火、內裝等各方面的協同與集成。

3.3抹灰工程中的新工藝

近年來粉刷石膏代替水泥砂漿或混合砂漿在室內抹灰工程中的應用技術有了快速的發展，傳統的采用水泥砂漿或混合砂漿的抹灰層，施工中易出現空鼓、裂縫等質量通病，同時在交付使用后，由于水泥產生的收縮變形，致使抹灰面層出現龜裂紋。而粉刷石膏具有早強、快硬、防火、保溫隔熱粘結力強，能夠自動調節室內濕度，以及表面觀感及手感細膩舒適等良好特性。由于其具有微膨脹性和有較大的粘結力，能夠有效的防止抹灰裂縫、起皮和脫落，同時，對抹灰基層要求不高，無須在基層表面涂刷任何界面劑或水泥素漿即可直接抹灰。

3.4防水新工藝

建筑地下室和屋面防水一直是建筑工程防水的重點。“預鋪反粘”防水做法是目前行業內較為推崇的地下工程防水做法，適用于地下工程底板和側墻外防內貼法防水。與傳統鋪貼相比，“預鋪反粘”將防水卷材粘貼在主體上，就像建筑主體的“皮膚”，防水層與結構層粘結牢固，無竄水隱患，且容易明確滲漏點，容易維修。同時，無需找平層，對基層要求低，不受天氣及基層潮濕影響;無需保護層，卷材直接粘結在結構層上;冷作業施工，無明火、無毒無污染，安全環保等。屋面防水工藝目前使用較為廣泛的是聚合物水泥基復合涂抹施工。在對建筑進行防水施工之前，應先保證建筑表面的裂縫、板縫、節點的位置應該進行重點的清理工作。使用聚合物水泥基之前，應先清潔表面，保證表面沒有雜物，在涂抹完一次之后，需要等到完全干燥后再進行第二次涂抹，共需進行三次涂抹。此種施工工藝可較好的保障建筑防水施工質量。

結語：

隨著建筑行業的高速發展和更新迭代，建筑設計不僅需要按照各項具體要求對建筑物進行有效設計，更需要遵循可持續的綠色生態理念;行業的發展必然催生新材料和新技術的爆發式增長，我們在強化各項新技術、新材料和新工藝在建筑設計中的應用，以創新推動建筑設計的內在進步的同時，也要將相關設計出現各類新問題新風險的可能性降到最低。保證各類新技術、新材料與原始材料和技術之間具有極高的貼合度，兼顧工藝流程的改進和創新，從而為改善建筑設計的技術和材料阻礙，真正發揮各項新技術和新材料在現實發展中的經濟價值和社會作用，確保建筑設計行業可以滿足生態綠色，集約環保，真正意義上可持續的新時代發展需求。

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