建筑设计中新技术和新材料的应用探微

刘杰

上海联创设计集团股份有限公司 上海 200093

社会在发展，建筑设计也面临着改革和创新的要求，随着新技术、新材料的研发与应用，同时也推动了建筑业的发展。对建筑设计而言，要研究如何实现设计理念与新型材料技术的完美融合，更好优化建筑实用性及美观效果，并且融入现代化、个性化的设计要求，充分体现环境和谐共存的设计理念，首要任务就是要对新技术、材料加以深入了解。

一、现在建筑的设计原则

（一）全面开发的原则

随着建筑资源日益匮乏，建筑设计中要充分考虑新材料的开发与应用，缓解传统建筑资源紧张态势，并依据新材料特性，充分展现其应用价值。各类新型材料的出现，既具备传统建筑材料功能，还兼具了环保、节能等特色。全面开发的关键还在于提高建筑资源的利用率，而不仅仅是控制建筑资源开发，要在建筑施工中杜绝资源浪费，实现每一份资源的全面开发利用。

（二）集约化设计的原则

现代建筑更注重土地资源的节约，因而开发出“上天入地”的建筑开发设计相关政策，不仅持续增加建筑高度，而且还积极开发城市地下空间，有力改善城市土地资源紧缺局面，创造更多经济价值。然而，建筑规模增大的同时对建筑设计、材料以及施工技术有更高要求，要在保证建筑质量安全的基础上，不断优化建筑空间设计，满足建筑能耗节约的要求，促进城市可持续发展。

（三）合理设计原则

由于不同地域间在建筑设计风格上既有差异性，也存在一致性，合理设计的原则就是结合建筑实际及地域特点，促进建筑设计同生活间的充分融合。同时，建筑设计中还应注重实效性与应用性，要从人们实际需求、消费能力及地区发展状况等多层面出发，优化建筑设计内容，避免产生建设设计不协调问题，更好贴近当地经济生态，发挥建筑设计价值。

二、建筑设计中新技术的应用

技术的改造与创新为各行各业发展提供不竭动力，对建筑业来说，其发展历程总是伴随着新技术的开发与应用。科学技术日新月异，而建筑业中新技术的应用更是层出不穷，推动了建筑设计的革新及全方位发展。新技术在建筑设计中的优势不仅在于竞争力的提升以及施工成本的节约，更在于优化了建筑与环境间的关系，更好地满足了人性化设计需求。下面针对建筑设计中新技术应用展开分析。

（一）新生态技术应用

在环保形势严峻的今天，如何解决环保问题，不仅限于党和政府职责，更需要各行各业的积极参与。建筑行业中，建筑与环境间的关系往往是冲突的，为扭转其间关系，就需要加大新生态技术研发与应用。新生态技术的优势在于可以缓解建筑设计施工对于自然环境的负面作用，还可有效解决施工技术难题，提高建筑质量。同时，新生态技术中充分体现并贯彻了绿色建筑理念，符合我国建筑设计新要求，而且环保型建筑更加满足人们对环境舒适、健康的要求，对工作生活极为有益。当然，新生态技术的落实最终还要依靠工程技术人员，将其充分融入建筑的设计与施工全过程，实现建筑形式向绿色、生态、节能的转变。

（二）信息化技术应用

建筑设计工具的演变见证建筑业的发展，从古代单凭想象力到纸张文字的出现，建筑设计水平有显著进步，建筑成就举世瞩目，再到计算机的出现，制图软件的出现极大方便设计工作，伴随信息技术发展，建筑设计也将有质的飞跃。如今，信息化技术的应用不只局限于建筑设计，已经贯彻到建筑施工、竣工、后期维护等全过程，如BIM技术应用，实现了建筑过程的完美衔接。信息化技术的应用，不仅对建筑设计提供高效辅助工具，更是具有较高可靠性，对保证设计质量、降低工作难度以及实现施工过程幼小衔接均有较大帮助，已成为建筑设计的时代特点。

（三）防水节能技术应用

由于建筑内外与水的接触较多，若发生渗漏，不仅代表建筑质量问题，更能影响居住体验，所以防水设计尤为关键，要加大新型防水技术研发，提高建筑防水能力。防水效果除与防水材料、工艺相关外，科学的防水方案也很关键，可通过多层铺设防水以及做好节点密封工作来达到防水目的。同时，建筑外墙节能技术也受到很多关注和研发投入，涌现出较多的新节能材料与工艺，通过在外墙墙体及涂料中采用新节能技术，能够减少建筑能源损失，提高建筑节能效果。

（四）绿色节能技术应用

该技术是现代建筑设计所倡导的，借助于绿色节能材料、技术及新能源，降低建筑能耗水平，符合建筑长远发展要求。以太阳能利用为例，具有可再生、清洁特点，在建筑设计中可用于采光、取暖以及发电等，对建筑能耗形成有力补充，有效节约传统能源，其环境及经济效益较为突出。同时，还可以借助于地热能源，储量十分可观，并且热泵技术基本成熟，可将低温热源转化为可为建筑取暖、供热所用，且已有较多应用。由于地热开发对环境破坏性较小，也避免传统石化能源的污染问题，且开发利用率较高，供热成本较低，尤其是地热分布较广，可在居民附近开采，减少了管道运输损耗，更加的便捷和高效。

三、建筑设计中新材料的应用

建筑设计需求的变化推动了新材料的研发与应用，而新材料的应用也给建筑施工设计带来较大改变，同时也较好地弥补各类技术缺陷，对建筑施工难题给出更好解决办法，在环保、节能、成本节约等方面新材料也有显著优势，有助于安全舒适居住环境的塑造。下面对常用新材料展开分析。

（一）新型保温材料应用

作为建筑保温隔热性能的保证，保温材料在现代建筑中的要求更多样，需要在隔热性能基础上兼具防火及抗腐蚀等特征。而旧式保温材料不仅有性能上的不足，也不注重美观，建筑设计的发展需要保温材料全方位改进。在当前建筑设计中新型保温材料以真空隔热板为代表，在保温、防火及抗腐蚀等展现出性能优势，并且属于环境友好型建材，满足绿色建筑设计需求。同时，更为流行的玻璃材质的保温材料也实现了技术创新，在兼具保温材料所需特性基础上突出了材料的透光性，也更加的美观，能够很好满足个性化建筑设计需求，给墙体保温提供了新设计思路。

（二）新型结构材料应用

由于结构材料起到框架支撑作用，关乎建筑质量与安全，新型结构材料的优化更具迫切性。结构材料的研发基本原则是不能降低对结构强度及承载力的要求，在其他性能方面寻找结构材料的突破，可以研究降低结构材料成本，便于规模化生产，再就是轻质结构材料研发，降低高层建筑承重。由于结构材料以混凝土与钢材为主，而新型材料的研发也对准了这两类材料，体现较高的实用价值。当然，结构材料的研发仍在继续，性能优化空间巨大，如何使其兼具保温隔热性能，如何实现结构材料的模块化设计，以便装配式建筑应用，这些均是结构材料研究重点。

（三）新型门窗材料

以往建筑设计中，对门窗的要求局限于室内通风及美观方面，还要使建筑具备良好气密性，甚至于最早期的木质门窗也追求美的元素，通常会有外观雕刻，具备艺术气息。现代社会的发展，门窗更具功能多样性特征，特别是新型材料及技术的应用提高门窗使用价值。有的门窗在采用新材料后兼具保温性能，有的门窗则融入科技元素，使之具备自动控制功能，借助于感知元件，外界天气变化时门窗可实现自动的开合，利于室内环境优化。自动门窗的研发，体现的是人们对现代智能生活的追求，减低了外界干扰，提升了室内空气状态，这也是新型门窗发展趋势。

（四）新型节能墙体材料

由于墙体常用材料有墙砖、板材、砌块等，对于不同墙体材料的节能型创新应用，广泛用于现代建筑中。对墙砖的新型化设计，突出了墙体的保温性能，现常见的多为空心结构，在隔热保温的基础上重量更低，降低墙体载重，促进建筑质量提升。对墙体板材的设计则依据墙内外装饰需求进行多样化研发，且在材质选择上主要有纤维石膏、活性炭等，用作室内装修时，不仅环保且材料优质，而且在色彩、花纹、造型等方面凸显装饰效果，应用较广。还有就是聚乙烯塑料板材的应用，表现出无毒害、阻燃、抗腐蚀等特征，在室内装修也多有应用。

四、结束语

综上所述，时代在发展，建筑设计理念也在进步，人们除关注建筑美观及实用价值外，更加重视建筑舒适、环保、节能等方面，因此也就催生了新型材料与技术的出现。现代建筑要秉持全面开发、集约化以及合理化的设计原则，要充分开发新材料价值，加大新技术应用范围，更好的服务建筑业发展。然而建筑业在资源紧张及环保节能要求下，若要实现可持续发展，还需在技术、材料研发方面做出更大的努力。