建筑新材料及新技术在居住建筑中的应用

2018-12-20杨文娟南京大学

数码世界 2018年11期

杨文娟南京大学

1 新材料和新技术的特点和应用意义

所谓建筑节能，主要是指在建筑材料的生产、房屋建筑和施工过程中，在满足同等需求或者相同条件下，采用新材料、新技术达到降低建筑耗能的目的。

在建筑施工当中，一项科学、合理的建筑围护结构设计不仅能够大幅度提高建筑物的采暖、制冷，照明、通风、给排水的运行效率，还能够有效地利用可再生能源，达到节能降耗的目的。通常情况下，新型建筑材料有别于传统的砖瓦、砂石等建筑材料，它有着“功能丰富、材质种类全面”的特点。新型建筑材料从功能上可分为：建筑墙体、装饰、门窗、保温、塑料以及相关配套的五金配件等材料；从使用材质可分为：天然、化工、金属以及非金属等材质。

新材料和新技术的应用在建筑工程施工中有着非常重要的意义，它既能有效地降低建筑能耗，缓解能源危机，又能够保证建筑工程质量，改善人民群众的生活环境。新材料的大量使用，可以减少传统的砖、砂等建筑材料对土地资源的浪费以及二氧化碳的排放量，有效地改善了空气。

2 我国建筑施工新技术发展现状

随着建筑技术水平的不断提高，我国建筑业的产业规模和产业素质也获得了较大程度的发展和提高，在某些单项技术方面，甚至到达了世界先进水平。但是整体而言，和世界先进国家相比，中国的建筑技术水平还是相对落后，还未从根本上改变中国建筑行业的劳务密集型的特征与增长粗放型的经济模式。为此，中国建设部于2011年推出建筑业10项新技术：①地基基础和地下空间工程技术；②混凝土技术；③钢筋及预应力技术；④模板及脚手架技术；⑤钢结构技术；⑥机电安装工程技术；⑦绿色施工技术；⑧防水技术；⑨抗震、加固与改造技术；⑩信息化应用技术。只有凭借科技创新，把科学的管理办法、优秀的工程技术更好地运用到建筑行业中去，才可以逐步提升其科技含量，更快地转化科技成果，让施工单位的整体水平获得全面提升。

3 新材料与新技术在建筑中的应用

3.1 新材料在建筑中的应用

进入高科技时代以来，科学技术的创新带动了相关产业的迅猛发展。新型材料的运用为绿色理念在建筑设计中的施展注入了新的活力。各种高新技术材料逐渐取代了原来的木头、砖等原始材料。在新型材料的辅助下，一些新颖的充满想象力的绿色理念得以实现。

3.1.1 保温材料方面的应用

传统的建筑保温层，大多为比较厚的材料，实际使用过程中，对建筑物的外观产生了一定的影响，同时墙体厚度大，公摊面积也相对增大。因此，我们可采用真空隔热板，这种新型材料厚度薄，并且C02排放量较小，不但能够有效的解决以往建筑保温材料处理不好的问题，还具有良好的保温效果，在我国当代建筑市场，其发展的前景比较广阔。同时，在建筑生态节能中使用的玻璃材料，也有着较高的保温效果，而且玻璃材料的种类较多，比如热反射玻璃、吸热玻璃等等，建筑师可以依照实际情况，把这些优良的材料进行有机组合，实现采光与保温的双重要求。

3.1.2 通风方面

近年来，通过相关技术人员的不断努力，研制出了一种新型的窗框，以及关于其开合装置的相关技术。这种新型窗框的内部，设置了噪声吸收板，不仅可以有效地避免冷凝水进入到窗内，同时还可以过滤空气，利用风和气体的能动作用，使整体结构产生充足的压力差，清洗十分方便，不但成本低、技术含量低，还可以有效的利用总线系统与计算机对不同通风条件下的能源实际消耗量，进行全面有效的掌控。

3.1.3 建筑隔热

当前，我国采用一种新型透明隔热材料，名为TM。它能够与外墙有机结合形成透明隔热墙，这种材料由很多材质组成，主要有保护玻璃、空气间层、结构墙体、吸热面层和TM层等等。其中TM层的结构主要是蜂窝形状，能够有效的节约原材料。蜂窝的两侧部位粘有透明隔片，将蜂窝四周的孔洞进行密封，这样，吸热面层在获取太阳所散发的辐射热量的同时，还能在一定程度上获取到TM层发射的热量。TM层处在吸热面层的外侧，在夏天，能够有效地防止室外热量进入到室内，在冬天，能够有效的保护好吸热面对热量散发。

3.2 新技术在建筑中的应用

3.2.1 生态技术在建筑中的使用

在运用生态技术时，要对三个方面的事项进行充分的考虑：首先是新能源的开发，其次是建筑材料的再利用，最后一点就是将生态建筑作为诸多技术问题进行全面的考虑。比如，在处理水源回用与能源优化等方面，就要求每个行业相关的工程师与建筑师，共同制定出有效的措施。从技术角度分析，应规划好具体的建筑地点，降低对周围环境的污染，循环利用各种资源等。建筑设计的生态观念主要注重的是节能与能源消耗之间的比较，以及材料综合运用等方面的事项。因此建筑设计过程中，应该对生态观念更多的关注，对生态问题进行全面的考虑，以实际情况为出发点，将设计与相应材料有机结合，从而实现以人为本，可续持续发展的原则。

3.2.2 建筑生态技术的内涵

建筑生态技术一般有两种情况：首先是在传统的施工技术基础之上,根据资源与环境的两个要求，进行改造重组而研发的新型技术。其次，是把其它领域的新技术,例如信息技术与电子技术等等,根据生态的要求来采用。从技术的层性来讲，又把生态技术化分为简单技术、常规技术以及高新技术三点，一般来讲，简单技术与常规技术属于最普遍的推广型技术,高新技术一般属于我国研究开发的新型技术,从我国目前来看,还需要以常规的技术来作为主体。

3.2.3 设计是实现生态建筑的基本技术策略

从一定意义上讲,生态建筑是一个宏观的概念,在考虑材料再利用,新能源开发等很多问题上都不应该停留在个体建筑这个尺度上,应该把它放到整个城市或者一个区域内通盘考虑,也可以把生态建筑认为是一个技术的集成体。在技术方案方面,必须满足规划选址合理,减少环境污染,资源高效循环利用,降低能源消耗,采用太阳能、风能等。在技术决策方面,提高建筑的保温隔热性能,实现建筑防晒,自然采光照明。

3.2.4 数字化技术在建筑设中的使用

随着我国科学技术与计算机网络的快速发展与普及，人们在家就能够进行学习、购物等事项，还有一些更先进的案例，运用高新技术，将办公与居住合并在一个空间内，其主要的核心就是计算机网络技术的应用，打破传统集群，共同协作的工作方式，以网络的功能代之，使办公能够分散到家居中，不但能够给人们的生活带来更广阔的自由空间与节省城市办公面积，还可减少城市交通堵塞与环境污染的现象，但是也存在一些缺陷，其噪声污染处理的力度有待进一步的加强。另外，应该将建筑与信息有机结合，将以往的办公环境与工作方式进行全面的改变，使建筑智能化，即将建筑作为主要平台，把系统、服务及建筑结构等进行科学、合理的组合，为人们营造更好的建筑环境。