新技术和新材料在建筑设计中的运用探微文金艳

新技术和新材料在建筑设计中的运用探微文金艳

关键词:建设设计;新技术;新材料;运用措施

建筑工程本身就带有多样性的特征,其不仅是一种物质产品,也是一种艺术创作,建筑物不仅能够为人们提供各种活动,也是一种环境艺术、空间艺术和造型艺术,所以说,现代建筑要具备人文性、人本性、自然性、生态性特征。也就是说,在当前信息技术和科学技术快速发展的背景下,人们所赖以生存的自然环境和环保问题依然是一个重要问题,在实际的建筑设计过程中,必须要坚持以人为本的原则,充分发挥新能源和新材料的应用效率。通过有效应用各种新技术和新材料,保证能够更好的提升建筑工程的居住要求,还能够最大限度的减小对于自然环境所造成的不良影响,真正实现建筑工程和自然环境的双向、可持续发展。

一、建筑设计的本质分析

(一)建筑设计和建筑的特点分析

通过对建筑设计的特点进行分析,认为建筑设计大体上是一种模仿性的工作,但结合建筑设计的思维层面出发,可以发现这实际上是设计的规则以及组合技能的有效应用[1]。人在进行建筑设计过程时,能做的就是那些内在已有的与能够进行组合的东西,建筑设计就是在建筑构成要素达到某种均衡的过程,或者与产物构成建筑的诸要素涉及实现功能、经济、形式、技术和材料等各方面。从艺术的角度出发,对于建筑实用效能和其他艺术门类之间的比较,其总体制作消耗的代价要相对较高、较广,这两者之间都是无法进行比较的。但由于相关资源有限,这必然就决定了大多数的建筑工程设计,都必须要从经济的角度出发,坚持经济第一的基本原则。

(二)现代建筑设计的目的和原则

随着近几十年来我国建筑事业的快速发展,建筑设计行业也一直在探寻新的发展方向,这就导致建筑界和社会对于现代建筑设计的倾向和设计思想都较为混乱。这也让一些大城市的重大项目建设情况引起了人们的广泛关注和重视,对于建设设计的目的探究也成为了一个新的关注焦点,从本义出发建筑就是提供一个适宜的创业以及生活环境和空间,也就是说,实用性就是建筑的第一性。另外,建筑本身也带有一定的文化特性,其会通过建筑工程的体型与空间形态,给人提供艺术般的享受和体验[2]。但这些都和当下的物质基础以及国情之间有着紧密的联系,只有坚持全面协调发展的基本原则,实现建筑工程安全适用性、美观性和经济这几者的有效协调,才能够更好的推进建筑工程的可持续健康发展。此外,建筑工程本身就属于一项高能耗的工程,在当前环境问题日渐恶劣的背景下,只有最大限度的提升施工材料和能源的应用效率,减小对于自然环境的影响,在满足人们居住需求的同时,保证人们的生活环境,才是实现建筑设计可持续发展的基础。

二、新技术在建筑设计中的应用分析

(一)数字技术在建筑设计中的应用

1、打造新型生活环境

随着当前数字技术的快速发展,其已经被广泛应用在各行各业中,也为各行各业的创新发展提供了良好的基础,数字化已经不单单是一种信息储存与处理技术,也是信息社会、知识经济的技术基础。数字技术在建筑设计中的应用,能够为人们打造新型的生活环境,让人们能够足不出户,就可以实现休闲、学习和工作等意愿[3]。比如:当前SOHO住宅的理念,就有效融合高科技和网络应用的新型建筑设计理念,SOHO住宅利用计算机网络技术,实现居住空间和办公场所的有效融合,利用网络功能代之以独立、分散、自由的工作方式,让办公能够直接分散到家居中。根据SOHO住宅的特性,其除了能够给人们的学习、生活提供更大的自由度以外,还能够直接为城市节省大量的办公建筑面积,这在减小资源占用的同时,可以减小环境污染和城市交通堵塞等问题。

2、创建智能建筑空间

数字技术在建筑设计中的有效应用,能够实现信息技术和建筑的有效结合,这是符合当前时代发展特性的,对人们的工作环境和方式形成创新性的发展。数字技术可以为人们创建新型智能建筑空间,依托建筑这一平台,实现建筑设备、通信网络系统和办公自动化的有效融合,并实现系统、服务和管理这几者的有效组合,真正为人们创建一个更加便利、舒适的建筑环境。对于智能建筑来说,当中主要包含通信自动化系统、办公自动化系统以及楼宇管理自动化系统,这能够有效更好的实现人们对工作和生活的要求[4]。另外,智能建筑依托建筑这一主体,配合自动化的办公和通信网络等,实现建筑结构、服务和系统的有效组合,并对建筑室内光照、消防以及温控等方面进行有效有效调整,为人们创建一个良好的工作环境。

(二)环保技术在建筑设计中的应用

环保技术在建筑设计中的有效应用,能够有效减小建筑工程施工和运用中,对于各种能源资源的消耗,缓解当前我国能源资源匮乏的问题。当然,对于环保技术的应用,其具体内容还是相对较多,且环保技术的发展速度较快,比如:隔音技术、新能源技术以及保温技术等,这些都属于环保技术。而新能源技术作为当中发展速度最快的一项技术,新能源技术可以将太阳能、潮汐能以及风能等清洁能源进行充分的应用,最大限度的减小对于电力资源的消耗[5]。在实际生活中,能够直接依靠新能源技术为人们提供日常生活中所需要的电力,且应用也较为可靠。比如保温隔热技术和外墙保温隔热技术等,都属于新型的环保技术,其能够有效保障室内温度始终处于平衡状态,减小对于各种能源的消耗,有效减小建筑施工对于环境的影响,并解决建筑运用中能源资源消耗较大的问题,不断提升整个建筑工程的使用率。

(三)生态技术在建筑设计中的应用

1、生态设计的分析

随着当前生态环境问题的不断恶化,生态建筑、绿色建筑等新的理念都开始被逐渐提出,在生态建筑设计中要科学处理建筑、人和自然环境这三者之间的联系,在为人创建需要的舒适环境的同时,有效保护周围的大环境[6]。那么,生态技术在建筑设计中的应用,就要了解生态设计的基本内涵,在施工材料选用中要坚持污染性较低的原则,设计的主导思想是通过古代建筑技术和现代建筑技术的有效结合,实现两者之间的有效融合。在具体的功能上,其必须要坚持能源节约的原则,不断减小建筑的造价以及使用费用,突出建筑的实用性,体现其对环境和人体的有益性,合理运用有限的能源资源。同时,还要注重保障能源的需求,最大限度的应用地热能、太阳能、风能等,保证能够达到建筑物85%的功能需求,减小对于不可再生能源的消耗。

2、建筑生态技术的含义分析

在实际的建筑设计中,对于生态技术的应用通常包含两种情况,首先,就是在传统施工技术的基础上,结合环境和资源这两个要求,对其进行相应的完善和改造,以此形成一个新的技术[7]。其次,就是将其他领域的新技术,比如:电子技术、信息技术等,直接按照生态设计的基本要求,直接对其进行移植。再结合技术的层次性来说,可以将建筑生态技术分为高新技术、常规技术以及简单技术这几个方面,简单技术和常规技术作为普及推广型技术,而高新技术属于研究开发技术。结合当前我国的建筑生态技术应用的现状而言,其还是主要以常规技术应用为主。

3、建筑设计是实现生态建筑的基本策略

从某一个角度出发,可以说,生态建筑就是一个宏观性的概念,其在考量材料再利用以及新能源开发等各方面,都不能仅仅停留在个体建筑的尺度上,而需要将其放到整个城市和区域内进行综合考量。因此,这就可以将生态建筑作为一个技术的集成体,对于很多技术性的问题,类似能源优化、污水处理和中水回用等问题,都可以对其进行综合考量。当然,这些问题也就远远超出了建筑专业的范围,在实际设计过程中必然需要建筑设计师和各专业的人员进行合作,这样才能保证在技术方案上,实现规划选址的合理性,提升资源的循环运用,减小各种能源的消耗[8]。因此,生态技术在建筑设计中应用,不能单纯的进行生态技术的片面应用,还要注重突出生态的观念,从实际出发来解决各种生态问题,更好的推进建筑设计的发展。

三、新材料在建筑设计中的应用分析

(一)新材料在建筑保温设计方面的应用

随着建筑施工设备和建造技术的不断发展,也让建筑工程不会在受到自然环境等客观因素的限制,对于建筑的通风、采光、朝向等都可以进行适当的调节。首先,新材料在建筑保温设计方面得到了有效的应用,这能够有效解决传统建筑设计中的各种问题,并大大提升了建筑工程的质量,改善了建筑工程的居住环境。由于在过去的建筑保温层复合结构设计中,由于选用的保温材料为传统材料,其有着厚度相对较大的特性,这在保证建筑保温性能的基础上,却引来了各种外观上的问题,比如层间距减少、窗洞加深等问题,这都不利于推进建筑设计的发展[9]。而真空隔热板的广泛应用,在满足建筑保温性能的基础上,还能够有效解决相关问题,因为其厚度较薄,在实际应用过程中,二氧化碳的排放量相对较小,且还有金属与纸质的外科,能够在保证建筑保温设计的同时,满足建筑外观设计的基本要求。另外,随着现代科学技术的快速发展,在实际的建筑设计中也出现了调光玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃、电磁波屏蔽玻璃等,建筑设计人员可以结合建筑设计的要求,对其进行科学应用,以此有效实现生态环保建筑保温、采光和美观等方面的要求。

(二)新材料在建筑通风设计方面的应用

在实际的建筑设计过程中,建筑通风设计也是整个建筑工程设计的重要组成部分,其能够有效保障今后建筑室内的空气质量,那么,在建筑通风设计中应用新材料技术,可以更好的推进建筑通风设计的发展。当前,广受社会民众所欢迎的一种新型建筑窗框,其有着众多的优势,能够直接过滤空气,保证室内空气交换的稳定性。其就是在窗框的底部装置一个过滤器,当外界的空气通过窗框时候,会先经过底部的过滤器,再从底部进入到室内中,通过窗框的有效处理,能够保障建筑室内外空气交换的稳定性,不会出现较大的气流。且这种新型的窗框本身不仅有过滤空气、稳定气流的作用,还能有效减小噪音,因为这当中装有降噪装置,其在减小噪音干扰的基础上,还能够向窗外排出冷凝水。由于这种窗体工作的动力是由窗内外的压力差所组成的,压力差就是通过风与气体动力之间作用面积形成的,因此对于能源的消耗较小[10]。另外,还可以通过在窗体连接计算机和总线系统,能够直接对其能源消耗的情况进行实时监控,这样就能够详细了解其在不同风压下的能源消耗情况。

(三)新材料在建筑隔热设计中的应用

在实际的建筑设计过程中,隔热设计也是一个重要部分,那么,就可以在建筑隔热设计中积极应用各种新型材料,以此有效保障建筑物的相关性能。结合传统保温建筑材料的应用,往往保温材料占据的设计空间都相对较大,再加上建筑材料较厚,就无法实现对其灵活的应用。目前,建筑隔热设计中广泛应用的一种透明绝热材料就得到了较为广泛的应用,其作为一种透明的绝热塑料,能够将其和建筑外墙复合为透明隔热墙,通常透明隔热墙是由遮阳卷帘、结构墙体和吸热面层等组成。将透明绝热材料制作为透明蜂窝状,能够利用该形状的特性,最大限度的节省建筑材料,并利用其两侧粘有透明隔片,将蜂窝转变为密闭的透明孔。通过这样的方式,保证吸热面层能够得到最大限度的太阳辐射,并有效得到透明绝热塑料的放射能[11]。此外,透明绝热塑料在黑色吸热面的外侧,在夏季能够有效避免室外热量进入室内;在冬季能够避免吸热面向室外散热,真正实现建筑保温隔热的性能,最大限度的减小对于各种有效资源的应用。

(四)材料技术和建筑结构技术的结合应用

在当前信息技术快速发展的背景下,各种新型的建筑材料也变得更加的复杂和丰富,结构技等方面的飞跃式发展,也让建筑工程的空间造型不会在受到施工材料与结构的限制[12]。在传统建筑设计中,从原本的木结构、石结构到钢筋混凝土结构、再到钢结构和充气结构等技术的发展,都让建筑工程得到了跨越式的发展,甚至是地下生态建筑等各方面也得到了快速的发展。可以说,新技术和新材料在建筑设计中的广泛应用,也让建筑设计人员在建设设计过程中,不再受到传统韵律和对称等基本手法的限制,为推进建筑设计的发展奠定了良好的基础。此外,对于材料技术和建筑结构技术的有效结合,能够直接实现对强形体进行有效的解体和切割,通过应用新型的空心砖,在保障建筑隔音效果的基础上,大大减小了众多高层建筑的重量,减轻了建筑物的重力,提升了建筑工程的安全性和稳定性。同时,除了空心砖的应用之外,还有效应用了大量充气、膜等类型的材料,这有效改变了建筑设计的方向,实现建筑结构的轻量化发展,真正实现了降低工程施工材料应用的基础上,提升了工程施工建设的效率。

结语

总而言之,在实际的建筑工程设计中,其必须要紧跟时代的发展潮流,在追求个性、多元化发展的同时,还要考量到生存环境的保护问题,在实际建筑设计中融合更多的理性思考。那么,这就需要将新技术和新材料有效应用到建筑设计中,依照可靠性、人本性、合理性、先进性的原则,谨慎选择各种新技术和新材料,从而不断推进我国建筑行业的可持续健康发展。

参考文献

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[6]马丽文.新技术和新材料在建筑设计中的运用探微[J].门窗,2017(02):130.

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