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摘要:随着社会科学和技术的不断发展,以及人们生活水平的提高,新技术和新材料是建筑设计中的首选,随着建筑行业的发展,新技术与新材料逐渐成为设计主体,促使建筑工程达到相关的设计目标,以免影响建筑设计的效益。新技术、新材料在建筑设计中表现出综合发展的特性,符合现代建筑施工的需求,因此,本文通过对新技术、新材料进行研究,分析其在建筑设计中的应用。
关键词:新技术;新材料;建筑设计;应用
21世纪,相对建筑设计来说,是追求个性、丰富多彩的时代,人们对于自己的生存环境也多了一些认知、多了一些理性的思考和关注。为了提高建筑的节能水平,需要我们进行节能新材料、新能源的具体利用,建筑工程在功能方面朝向多样化的方向发展,从实际出发,按适当超前原则谨慎选择和确定是否在新项目中采用新技术和新材料。对新技术的成熟程度、投资多少,运行收费等都需要认真研究、测算,再作确定。同时为建筑设计提供技术与材料方面的依据,推进建筑工程现代化的发展。
一、新技术在建筑设计中的运用
建筑设计中的新技术,主要表现在两个方面,即:数字化技术和生态技术,对其做如下分析。
1.生态技术。生态技术在建筑设计中的目的是维持生态平衡,避免建筑工程破坏周围的生态环境,保护建筑中的生态环境。分析生态技术在建筑设计中的运用,如:(1)通过生态技术深化建筑设计中的环境保护与资源控制,此类型的生态技术需要以传统技术为基础,实行改进应用,转型成为新技术,促使建筑设计中更为关注环境、资源的需求,体现生态化的设计原则,提高对环保、绿色的重视度;(2)引入建筑行业以外的生态技术,部分生态技术在其他行业中具有较高的应用效益,同时符合建筑设计的需要,如:高新技术、信息技术等,主要是保障此类生态技术的实践性,由此成功应用到建筑设计中。
生态技术具有综合性的特点,其可解决建筑根本上的生态问题,既可以优化建筑的设计,又可以为新材料的应用提供相关的条件。生态技术在建筑设计中强调了生态与技术的结合,全面推进生态技术的应用。
2. 数字化技术。数字化技术正处于发展的过程中,属于一类新型的开发技术。数字化技术的核心是计算机和网络,为居民提供便捷、舒适的居住环境。例如:数字化技术作用下的建筑设计中,引入了信息化的思想,将信息理念应用到建筑设计中,优化了建筑室内的环境,比较有代表性的是智能建筑,数字化产品及信息理念组合应用到建筑设计中,实现了管理、通信等多方面的自动化。数字化技术逐渐普及到建筑设计中,通过数字化技术在建筑设计中融入网络和计算机控制,在保障建筑设计自由度的基础上,提高了数字化的技术能力。
3.太阳能光伏技术。太阳能光伏技术即太阳能发电技术。近几年来,该技术在西方发达国家建筑节能上得到了成功应用,这为我们国家提供了可借鉴的经验。太阳能属于清洁能源,它在建筑中的应用可节约大量的常规能源。目前,太阳能光伏技术在建筑节能中应用的研究方向是光伏建筑一体化(BIPV 即 Building Integerated Photovolta-ic),它有 8 种形式:光电采光顶(天窗)、光电屋顶、光电幕墙(透明幕墙)、光伏幕墙(非透明幕墙)、光电遮阳板(有遮阳要求)、光电遮阳板(无采光要求)、屋顶光伏方阵、墙面光伏方阵。目前已有许多成功的范例,它具有节约占地,提高发电频率,减少输电线路的投资与损耗,替代或部分替代建筑材料等优点。
二、新材料在建筑设计中的运用
新材料与新技术在建筑设计保持同步发展的关系,积极应用到建筑工程中,体现新材料的优势。
1.保温新材料。保温新材料解决了建筑保温材料过多的问题,具有高水平的保温效果。传统保温材料非常厚,占据了很大的设计空间,不利于现代建筑的灵活发展,而保温新材料的使用,不仅具有高性能的保温效果,而且具有轻巧、便捷的特点。例如:真空隔热板,其为保温效果比较好的一类新材料,结构较薄,外部为金属构造,内部的成分为:硅酸盐、泡沫等,其厚相当于传统材料的1/4,真空隔热板的性能优势,促使成为建筑保温设计中的首选材料。
2. 隔热新材料。隔热是建筑设计的重要环节,必须达到建筑设计的标准。目前,建筑设计中使用了一种绝热材料,其外观为透明状态,该项新材料的构成分为三部分,第一部分是一层玻璃,呈现蜂窝状态,能够主动反射太阳光,第二部分是空气间层,用于吸收掉建筑外部的热量,第三部分是吸收面,位于绝热材料的最外部,阻断外部热量进入到建筑内,充分体现隔热的效率。
3 .通风系统中的新材料。通风系统设计中的新材料,潜在很大的开发空间,具有低成本、高环保的优势。例如:建筑工程的窗框部分,采用了新材料设计,窗框底部设计了空气流通的渠道,空气通过窗框内部到达顶端,再流到建筑内部的空间中,解决了窗口空气流速过快的问题,避免影响人体的舒适度,而且此类新型窗框,还具备净化空气的作用,结合数字化技术的应用,通过计算机控制窗框的应用,简化新材料的应用。
4 .建筑结构中的新材料。新材料在建筑结构设计中得到充分的应用,取缔了传统材料的应用。因为现代建筑工程设计较为复杂,涉及到大量的技术,需要利用新材料维持结构的稳定性,改善建筑结构的传统设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近几年,建筑结构设计中出现了膜、充气等类型,转变了建筑设计的方向,在新材料的作用下,建筑结构实现了轻量化的发展,同时降低了传统材料的使用量,如:砖石、钢筋等,提高了建筑结构的设计效率。建筑结构中新材料的应用,需要符合建筑结构的设计需求,落实新材料的应用。
三、新节能材料的应用
节能建筑材料是建筑节能的关键因素之一。目前,节能材料得到了一定程度的发展,如中空玻璃、真空玻璃、镀膜玻璃、相变储能材料等已在建筑中得到了广泛应用,并取得了一定的节能效益。但是,随着对建筑节能要求的不断提高,需要研发新的建筑节能材料。纳米透明隔热涂料是近年来新出现的节能型材料,在建筑玻璃上具有广泛的应用前景。纳米透明隔热涂料具有以下 4 个方面的特点:1)与贴膜隔热材料相比,其力学性质显著提高。由于纳米微粒与成膜物比界面大,结合力强,使膜具有更高的硬度。纳米导电氧化物(SnO2)呈四方金红石结构,性质稳定,使涂膜硬度高、光洁度好。2)抗老化、耐腐蚀性强、透明度好。由于纳米微粒对不同波长的光线会产生不同的吸收、反射、散射等作用,使纳米涂料具有显著的抗老化和耐腐蚀性。纳米微粒的粒径远小于可见光的波长,使其可以透过,从而保证了纳米涂料较高的透明性。3)自洁能力强。纳米材料表面积大、表面活性高,化学催化和光催化能力强,在紫外线和氧的作用下,使其具有自洁能力。4)价格低廉,其价格远低于市售的建筑玻璃用透明隔热贴膜。纳米透明隔热涂料属于物美价廉的高科技节能产品,既解决了玻璃需要透明,又解决了隔热节能的问题,但是在我国建筑中的利用率还很低,这就要求建筑师在设计的初始阶段对该材料的应用加以考虑。
四、新型节能墙体的应用
目前来说,新型节能墙体的种类非常多,其应用范围也越来越广泛,是墙体材料系统的重要组成部分。这种新型墙体材料分为三个部分,分别是砖、块、板。比如我们日常使用的建筑砌块、复合板、粘土空心砖、掺废料的粘土砖等。为了达到新型节能墙体有效利用的目的,我们需要结合当地建筑业的发展情况,进行建筑施工过程的有效使用,确保通过墙体结构的改变,来实现日常节能环保的发展。这项工程,我们需要汲取国外发达国家的先进经验,他们的新型节能墙体技术比较成熟,其砖产量规模也比较大,生产也比较稳定,有利于施工过程的薄壁与大孔洞率技术的发展,有利于日常建筑工程质量效率的提升。
五、建筑中的绿色节能技术的应用
一般来说,建筑物可以通过科学的住宅设计,达到对太阳能资源的有效利用,以实现绿色节能的目的。首先我们需要保证一定的房屋朝向,确保对太阳能资源的摄取,有利于改善居住环境的温度、湿度,提高日常居住的质量,有利于我们生活水平的提高。在此过程中,我们也要进行建筑布局的合理化,有利于提高建筑物的通风效果,有利于充分利用环境,来达到住宅质量的提升。运用综合环境制造自然风,有利于我们夏季降温的需要,有利于降低其相应的空调能耗。在当今资源短缺的整体局势下,我们要要大力开发新能源的利用,提高可再生能源的利用价值,有利于缓解目前的能源紧张问题。在此过程中,地热能源也是比较广泛的资源。它广泛应用于我们日常生活的各个方面,目前我们对它的开发应用越来越纯熟,具体来说有地热供暖技术、地热制冷技术、地热发电技术以及地源热泵技术等,对相关地热技术的应用,能够有效提升我们日常建筑节能的效率。我们利用地源热泵系统,进行日常生活的供暖,有利于解决居民日常取暖的问题,有利于解决日常热水供应问题。地热资源是一种清洁资源,它具备使用方便、节能环保、投资少的特点,其应用前景非常广泛,有利于提升我们日常的能源利用率。
六、新技术和新材料在建筑工程中的发展
新技术、新材料在建筑工程中存在很大的发展潜力,根据建筑设计的优化与改进,新技术、新材料得到全面的应用。重点分析新技术、新材料的发展,如下:
1.节能化发展。节能是新技术和新材料未来发展的主流趋势,也是建筑设计对新技术、新材料的根本要求。传统建筑的物资消耗量比较多,应该通过新技术、新资料对物资及能耗进行控制,在建筑设计中推行节能减排,改善新技术、新材料在建筑设计中的应用,保障新技术和新材料的积极发展。
2.绿色化发展。绿色化是建筑设计发展的一项标准,促使建筑设计具有生态、环保的特点,新技术和新材料应该遵循绿色化发展的要求,强调生态、环保的重要性,辅助建筑设计优化资源分配和环境保护,避免建筑设计破坏生态环境。
3.融合性发展。新技术和新材料在建筑设计中并不是独立存在的,而是提倡融合性发展。建筑设计对新技术和新材料有明确的使用要求,促使新技术与新材料融合在一起,以相互配合的方式应用到建筑设计中,规范了建筑工程的设计。
七、结束语
新技术和新材料促使建筑设计具有实践性的价值,落实建筑设计中的各项功能,推进建筑节能、环保的发展,营造了高效的建筑环境。新技术和新材料能够解决建筑工程中的多项问题,提高建筑施工的水平,体现了成熟的设计方法。基于新材料与新技术的应用,建筑设计的质量和效益得到很大的保障,全面控制建筑的设计过程。
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]曾毅.建筑设计中新技术和新材料的创新应用[J].中华民居(下旬刊),2014(10):159.
[3]胡伟松,赵夏旻.新技术和新材料在建筑设计中的应用[J].四川建材,2010(01):57-58+60.
[4] 许锦峰,黄欣鹏,吴志敏. 被动式节能建筑围护结构的技术特征[J]. 南京工业大学学报(自然科学版),2011,33(5):60-63.
论文作者:周光霁
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期
论文发表时间:2015/10/12
标签:建筑设计论文; 新材料论文; 技术论文; 新技术论文; 建筑论文; 节能论文; 生态论文; 《基层建设》2015年16期论文;