新技术和新材料在建筑设计中的应用探讨论文_唐广林

新技术和新材料在建筑设计中的应用探讨论文_唐广林

桂林诚乡规划建筑设计院有限公司 541004

摘要:近年来,随着建筑行业的迅速发展,大量的新型建筑技术和材料被研究和创新应用,特别是生态技术和节能、环保材料在建筑设计中发挥了关键作用。建筑行业要想在激烈的市场竞争中取得优势地位,需要规范建筑材料的使用,规范日常建筑规划、设计环节,严格选用新型建筑设备,运用最新的建筑工程技术,结合新材料的具体应用,促进建筑耗能情况的降低。本文在此从当前建筑设计中新技术和新材料的应用现状出发,对新材料、新技术在建筑设计中的具体应用做了一定的探讨。

关键词:节能材料;墙体;门窗;屋面

前言

当前人们越来越追求高水平的生活,对生存环境的舒适度要求更高。而建筑设计中充分利用新技术和新材料,可最大限度的提高材料和能源的使用效率,缓解建筑压力,使建筑和环境都达到可持续、和谐发展。应通过对建筑节能环保设计方法的探讨,总结出要利用好当地的自然资源,寻求人、建筑、环境与经济、节能之间的最佳结合,提高建筑的整体效益。

一、现代建筑设计中新材料、新技术应用现状

当前,建筑作为材料和能源消耗重要对象,受到社会的广泛关注,加之材料市场的快速发展,以及科技创新的推动作用,出现了一系列新材料和新技术。这些新材料和新技术的出现,一方面为建筑设计提供了更多选择,使建筑设计更加灵活,设计结果更加多样;另一方面,如何合理利用这些新材料和新技术,在不增加设计难度和经济成本的前提下充分发挥新材料、新技术的最大化作用,成为广大建筑设计师关注的焦点问题,也是目前建筑设计所面临的主要挑战。随着现代建筑与绿色节能建筑脚步的加快,新材料和新技术应用不仅是有效的举措,更是适应建筑业发展的必然选择。

建筑材料的正确及合理使用是建筑设计行业得以发展的前提,在强调可持续发展的今天,建筑材料的选择必须注重其能耗的大小,能耗的降低不仅有利于降低企业经营成本,也有利于保护环境。建筑节能得以实现的首要前提是符合人们生产、生活的需要,这是建筑节能的根本目的,在此基础上,建筑设计运用新材料与新技术进行居住建筑的设计,降低单位能耗与总能耗。

二、新材料在建筑设计中的具体应用

1、保温材料

以往的保温层复合结构由于采用传统的保温材料 ,所以厚度较大,这就带来了一系列的外观上的问题:窗洞的加深,层间距的减少等等 。而真空隔热板很好地解决了这些问题。它的厚度很薄,且CO排放量小。 其外裹有金属和纸质的外壳,壳问形成真空.填充有多孔的纤维、泡沫塑料及压缩的硅酸盐。50ram厚真空隔热板的保温效果相当于200mm的普通矿物棉保温材料。作为一种新型、高效的保温材料,真空隔热板有着广阔的应用前景 玻璃材料的保温技术也是生态建筑节能的关键之一 。随着现代科技的不断发展.在这~领域陆续出现了吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃、电敏感玻璃、调光玻璃、电磁波屏蔽玻璃等。设计者可将它们组合成复合的构造形式.来达到生态建筑的保温和采光要求。

2、隔热材料

当前有一种透明的绝热塑料,这种材料始于90年代,该材料主要由玻璃、空气间层、吸热面层等组合而成。这种透明的隔热材料内部是蜂窝状,因为圆形的蜂窝状不仅能够节约建筑材料,还能够得到太阳的辐射热,具有反射的效果。这种透明的隔热材料,其黑色吸收热面在外侧,因此,冬天的时候可以阻止吸热的那一面向建筑外部散发热量,而夏天则能够阻止建筑外的热量进入室内。

3、通风材料

建筑通风设计是确保建筑室内空气良好的关键设计部分。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一种新型窗框及其开合装置以其成本低、技术含量低等优势特征成为建筑通风设计中的首选产品。这种材料的应用能够确保建筑外界的空气从底部进入建筑中,然后再由顶部进入建筑内部,从而减缓空气流的速度,不会产生令人不适的气流感。此外,这种窗框内部还有设置噪声吸收版,可以过滤空气,避免冷凝水吸入空气中,使用者在具体的使用当中能够掌握不同通风条件下的能源消耗。

三、新技术在建筑设计中的几个重要应用

1、建筑节能环保设计

(1)墙体节能设计

复合墙体主要通过在墙体主体结构的基础上,增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处,既不会使墙体过厚,又能承重,保温效果又好,我国要达到节能50%的要求,除部分采用加厚的加气混凝土单一墙体外,使用复合墙体将是大势所趋。墙体保温包括内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等;内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大,国内已开始限制使用,外保温复合墙体由于受室外温度波动影响小,有利于主体结构保护和避免冷(热)桥的产生,因而外墙外保温的效果明显高于内保温。因此,在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。

(2)门窗一体化节能

要提高门窗及幕墙结构与围护结构的一体化节能技术水平,改善墙体总体节能效果,重点解决门窗、幕墙锚固及填充技术和利用太阳能、空气动力节能技术。大型公共建筑新近出现一种称之为“双层皮”的幕墙结构形式,即在外窗或幕墙外面再设一层玻璃幕墙,一般是外层为单玻,内层为中空玻璃,两层间的距离20cm~60cm不等。每层楼内,外层玻璃的上、下端均设有可调节的通风口。如果在双层幕墙之间加设可调节的遮阳百叶,其增加舒适度和节能效果就更加显著了。

(3)节能屋面

建筑屋面节能的最主要措施之一就是发展和应用高效保温隔热材料。材料的选择和施工应根据建筑物的使用要求、屋面的结构形式、环境气候条件、防水处理方法和施工条件等因素综合考虑,屋面保温材料应具有吸水率低、表观密度和导热系数较小,并有一定强度的性能。保温隔热材料应以矿物棉、玻璃棉及泡沫塑料等优良保温材料为主,将它们用于墙体、屋顶及地基周围等处,可以使建筑围护结构中各部分的传热系数大大地减低。

(4)新风节能

随着建筑外围护结构的保温隔热及密闭性的增强,室内新风输入与污浊空气走向成为设计人员的新课题,目前多采用的由地面墙边送入新风而将污浊空气从屋顶排出的下送上排式通风系统,其送入新风在接触到人体这个热源后将顺着人体上升到口、鼻等呼吸器官,对人体呼吸新鲜空气起到良好的保证,同时由于人体呼出气体为室内温度最高的气体其将从呼吸器官逐步上升进入排风口而避免了新浊空气混合,另外该系统利用排放气体的冷热与将要送入室内新风进行热量交换而减少对新风处理的耗能。

(5)遮阳系统设计

从节能的角度看,室内遮阳系统稍微差于室外遮阳系统。在进行遮阳的设计时,因把当地的气候特点、房间的使用要求以及房间窗口的方向位置进行明确的分析,根据分析的结果设计临时性的遮阳装置还是永久性的遮阳装置。永久性的遮阳装置在构件的设置上又分为两种,一种为活动式另一种为固定式。活动式遮阳是指根据种种变化对遮阳板的角度进行调整,主要是根据季节的变化、时间的变化以及天气情况的变化。在冬季,为了得到更多的光照,可以将遮阳装置予以拆除。在遮阳材料的选择上,可以使用反射型的玻璃,如:低发射率膜玻璃、阳关控制膜、镀膜玻璃等等。

2、数字化技术

在建筑设计的全流程中引入数字化技术,包括现状分析、概念草图的规划设计、模型的搭建与测试以及设计图纸的绘制等,都可以使用现代化计算机技术以数字的形式展现出来。数字化技术的应用能够提升设计的效果和效率,例如以3D技术展示或利用计算机进行参数的计算、模型的调整等,另外数字化的存储有利于相关资料的保存及查阅、共享。通过使用数字化技术,大大提升了建筑设计的专业化、科学化和系统化水平。

四、结语

综上,在新技术和新材料的推动下,建筑设计要以环保绿化节能为基础,全面推广使用新技术与新材料,遵循实用性、可靠性和标准化的设计要求,实现建筑的规范化设计,确保设计的环保节能性和科学有效性,并在设计方案中加强新材料的应用,以最大化的确保设计水平的提升。

参考文献

[1]郑鹭龙.新技术和新材料在建筑设计中的应用[J].科技致富向导,2011(27):253-254.

[2]常爱国.新技术和新材料在建筑设计中的运用探微[J].江西建材.2016(16).

论文作者:唐广林

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期

论文发表时间:2019/4/29

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