建筑设计中新能源材料的运用

蔡东晓

中山市时代匠人建筑设计工程管理有限公司阳春分公司，广东 阳春 529600

建筑不仅仅是字面上表现的意思，一个工程或者一个项目，它其实也是一项艺术创作。现代的建筑物不仅要具有传统上能为人们提供生活或者工作的场所的功能，更要带给人们一种精神上的愉悦和享受。不同建筑师的设计风格都不一样，因此所建造出来的建筑物也形态各异，风格各异。而相较于传统的建筑设计风格，现代的建筑设计已经有了很大的变化，要想充分表现现代的建筑设计风格，传统的建筑材料已经不能满足要求，因此需要充分运用新能源材料，这样才能在实现建筑图纸上的设计时又充分保证建筑的质量。另外，建筑行业对于能源和资源的消耗是十分大的，因此这也涉及资源紧缺的问题，而开发并使用新能源材料则是一个非常有效地节约资源的途径[1]。

1 建筑设计的本质

1.1 建筑设计的特点及建筑的特性

从实质来讲，建筑设计其实是设计的规则和组合技能的运用，而从大体来看，建筑设计是一种具有模仿性的工作。它通过搜集各个方面的灵感，将其画在设计图纸上，再根据图纸的设计模仿实现。与其他的艺术门类相比，建筑类在经济投入、人力投入、设计的复杂程度等各个方面都要远远高于诸如绘画、书法等艺术门类，而有限的资源也对建筑的特性提出了严格的要求，那就是经济实用。

1.2 建筑设计的目的性和原则

随着时代的发展，建筑设计的思想和理念在不断发生变化。而近年来无论是在建筑行业中还是在社会中关于建筑设计的思想和理念都不是很统一。无论时代怎样发展，建筑设计的理念如何更新，实现建筑的实用性和功能性仍然是建筑设计首要的目的，因为建筑归根结底是为人们提供一个舒适的生活或工作场所的，建筑设计必须满足这一根本要求。另外，建筑在外观的设计上和空间梯形的设计上要能够满足一个国家大众的审美，例如在中国设计出的建筑不能一味地追求外国建筑的特点，否则就不符合国人的传统审美了，在这同时还要考虑经济的问题。随着整个社会的不断前进，人们对资源的消耗也不可避免地增多，因此带来了许多的环境问题，而综合考虑建筑的特性，建筑设计的基本原则可以概括为“以人为本”这四个字，因此要尽量减少对资源的浪费和对环境的污染。要实现这些原则，目前最有效的方法就是对新能源材料的充分使用[2]。

2 新能源材料的开发和利用

2.1 新能源材料的含义

所谓的新能源是指通过新的技术而开发出来的可再生能源。传统的可再生能源包括太阳能、风能、海洋能等。而新能源材料从实质来讲是对新能源的利用，它借助于特殊的材料，以实现对新能源的各种操作，如转化、利用等。

2.2 将新能源材料技术应用于建筑的意义和未来展望

建筑行业一个很大的特点就是会消耗大量的能源，所以将太阳能和风能等可再生能源应用于建筑中，不仅能够有效地替代不可再生资源，更能够减少对环境的污染，真正实现可持续发展。就目前而言，我国在对新能源的利用中，开发和使用太阳能的技术是最成熟的，该技术在建筑行业也得到了广泛的应用。除此之外，风能和地热能相关的开发使用技术也有了较大的突破，相信不久的将来，它们也会被广泛地应用到建筑行业中来。只要能够充分地利用新能源，就一定会对社会经济发展起到良好的促进作用[3]。

2.3 开发利用新能源建筑材料的重要意义

随着资源消耗总量的不断积累，地球上的不可再生资源越来越少。目前开发的新能源材料属于可再生的资源，而且自身的性能也比许多传统的材料要好很多，最重要的是，新能源材料对环境的污染程度和资源浪费程度比传统的材料要小很多，特别是对于建筑行业这样一个能耗大、污染重的行业来说，急需在建筑设计中大量应用新能源材料。因此，为了真正实现可持续发展，保护地球的生态环境，在节约减排的同时要积极开发利用新能源材料。有相关人士对此进行过研究，并预计在未来的几十年内，可再生的新能源材料将逐渐取代传统的不可再生材料，成为主要的建筑材料，而这也将对环境保护起到非常重要的作用[4]。

3 新能源材料在建筑设计上的运用

目前，在建筑设计中有很多地方都用到了新能源材料，尤其是建筑幕墙产品。例如强制通风主动墙。它主要由两个相互隔离的玻璃窗组成，其工作原理就是借助这两块玻璃在室内形成一个系统，使得室内能时刻保持新鲜的空气。除此之外，强制通风主动墙还能够在室内形成一个有效的保温隔离层，这样在保持室内合理温度的同时还能够将太阳辐射的热度反射出去。所以，采用这种新能源材料不仅对身体有很大的好处，而且还能够节省室内制热或者制冷系统的安装，在很大程度上达到了节约能源的目的。再如紧凑型的主动墙，这种新能源材料的幕墙产品与强制通风主动墙有很多相似的地方，两者的工作原理几乎一样，但不同的是紧凑型主动墙在中央通风和空调系统上是完全独立的。再比如绿色或生态型的主动墙。这种新能源材料的产品十分先进，具有很强的科学性，它通过利用植物特有的光合作用，产生能量，极大地减少了对能源的消耗，还能利用植物吸收二氧化碳产生氧气的性质及时更换室内的空气，这对于可持续发展战略具有非常深远的意义。

节约建筑能耗的最关键之处在于要对建筑的外围护墙结构进行改进，从而有效地提高建筑的热工性能。外围护墙可以采用厚度为250mm的粉煤灰作为原材料，再加上先进的生产工艺加工成新型的墙体材料—这种材料是非常绿色环保的，不会对环境造成严重的污染，并且有效地减少了对资源的浪费。就我国目前的发展而言，利用最广的最有发展前途的新能源还是太阳能。一些幕墙产品可以将太阳巨大的能量转换成各种能量，如光能、热能等，在节约利用能源的角度上来说是非常具有优势的。而且太阳能还有很多其他的长处，比如安全、方便、环保等。对于建筑行业来说，上述这类幕墙产品易于安装且维修简便，有着非常大的优势。

目前，实验楼里面的空调系统大多采用的是地源热泵的技术。该技术的主要原理就是利用室内室外的温差大但室内外地表的温差不大的特性，一年四季将室内的温度保持在一个比较合适的状态。这种先进的技术同样具有能耗低、经济实用以及对环境污染较小的优良特点。

4 结语

本文对建筑设计的特点和建筑的特性进行了分析，然后对新能源材料进行了相关的阐述，进而对新能源材料在建筑设计中的应用进行了详细的分析。从根本上来说，建筑行业对环境的污染比较严重，而且需要消耗巨大的能源来支撑其发展，这会对可持续发展的战略造成很大的阻力，也不利于建筑业自身的良好发展。而在建筑设计中加入新能源材料主要的目的就是解决这些问题。作为新时代的建筑设计师，要积极保护生态环境，减少对能源的消耗，而这与传统的建筑设计有很大的分歧，因此要积极采用新能源材料，将其运用到建筑设计中，真正实现社会可持续发展。