新技术和新材料在建筑设计中的运用

段少飞

（山西中方森特建筑工程设计研究院，山西 太原 030002）

建筑行业发展中，新材料和新技术种类日渐丰富，促进了我国建筑行业的进步。节能技术和环保材料的应用显著降低了建筑的能耗，且现代科技的应用推动了建筑智能化和建筑自动化的发展，为人们打造出更加便捷和舒适的居住环境，有效控制了建筑工程对生态环境造成的负面影响。

1 建筑设计的内涵

建筑设计具有显著的综合性，通常指在建筑建设前，结合建设的任务预测建筑工程建设和材料应用中，可能出现的问题，然后制定针对性的应对措施，同时以图纸和文件表达其构想。结合上述，在建筑设计中，设计人员需综合考量建筑技术、材料、质量、功能、外观、能耗、效益等多种因素，进而使其充分满足建筑的各项要求。

2 新技术在建筑设计中的应用

2.1 环保技术的应用

当前，环境污染问题日渐受到人们的高度重视，而且也直接影响了人们的日常生活。建筑设计人员需在建筑设计中科学应用环保新技术，降低建筑工程的能耗，减少环境污染。建筑设计中较为常见的环保技术有隔热技术、保温技术和新能源技术。设计人员要合理应用保温技术，这样在加强室内温度稳定性的同时，也可有效降低建筑的能耗。

比如，设计人员可应用保温材料敷设保温层，保温层要在建筑面板层与防水层中间。由于保温材料的容纳量较小，吸水性和导热性较差。所以，为更好地展现保温层的作用，必须高度关注保温材料的保湿性能，全面考量工程的导热性、吸水性和容纳量等重要指标，选择高质量的保温材料。

2.2 生态技术的应用

为推动经济和社会发展，以往建筑单位主要采用粗放型的经济发展模式，且取得了较为理想的成效，我国经济实力显著增强，但是在发展中也出现了诸多的问题，尤其是对环境产生了巨大破坏，影响了人们的日常生活。在该大环境背景下，集约型经济模式应运而生。在建筑设计中，设计人员应当充分利用生态技术，不断增强建筑设计的生态性，防止建筑设计和建设对生态环境造成极大的负面影响。

首先在建筑选址和规划设计前，要全面了解和掌握建设现场的地理环境和自然条件，避免工程建设破坏周边的生态环境，要让建筑成为自然中的一部分，提高建筑设计的质量和效率。

其次，在建筑屋面设计中，要开展生态设计，可采用绿化方式或倒置屋面设计形式，优化建筑工程的生态性能。建筑屋面绿化处理通常指在屋面种植绿色植物，减少温室气体排放量，降低建筑能耗。倒置式屋面设计是在设计中将防水层设置在保温层下方。

图1 遮阳系统设计

最后，注重遮阳系统设计，如图1所示，有效控制建筑环境温度，高温地区尤其要重视遮阳系统设计，从而完善遮阳系统的环保性能。工作人员需充分结合建设现场的气候条件、建筑朝向和使用要求，以遮阳系统的时效性选择设计方案和建筑材料。遮阳系统有两种类型，一种是永久性遮阳系统，一种是临时遮阳系统，后者还可细分为活动式遮阳系统和固定式遮阳系统。在设计活动式遮阳系统时，需全面考虑时间、天气条件和季节变化，适度优化设计方案。

2.3 数字智能技术的应用

为有效控制空间环境，设计中需合理应用数字智能技术，这能够提升建筑室内环境的稳定性和舒适性，而且也可显著降低建筑能耗。在建筑设计期间，数字智能技术应用广泛，如安全控制和室内温度控制等。以上技术均具备较为明显的智能化特征。传统建筑系统与IT技术的有机结合可创建建筑智能系统。上海博物馆是我国建筑设计中最早应用数字智能技术的建筑物。而现阶段，数字智能技术已经广泛应用在公共建筑和住宅建筑的设计中。在某地的大厦建设中，基于安全、经济的建设理念，设计了高品质的局域网和应用系统，系统中也设置了无线网、移动覆盖和信息广播等不同类型的服务项目，全面展现了大厦所在园区的科技感，集办公、科研、发展和生活环境于一身，合理应用数字智能技术，完成科技大厦建设的整体目标。

3 新材料在建筑设计中的运用

3.1 新型隔热材料的应用

图2 新型隔热材料

隔热材料在建筑建设中十分关键，为完善建筑的隔热性能，降低能耗，应选择隔热效果较为理想的隔热材料。三层玻璃材料是当前应用最为广泛，且效果最佳的隔热材料。与传统的双层玻璃相比，其隔热性能更佳。内层可反射阳光，中层可吸收外部热量，而外层可阻挡外部热量。在建筑设计中应用满足要求的隔热材料可增强室内温度的舒适性。

3.2 新型通风材料的应用

现代建筑设计中，对通风提出了十分严格的要求。设计者在建筑设计中要采用优质的通风材料，增强建筑的通风性。新型窗框、开合装置等均是应用较为广泛的新型通风材料，以上材料不仅具有良好的通风效果，而且经济性较强，成本较低。该类材料可引导外界空气从建筑底部进入，并经建筑顶部进入室内，起到控制空气流速的作用。

3.3 新型围护结构材料的应用

传统建筑设计中，主要采用砖、混凝土和水泥砂浆等完成围挡结构。如今，建筑水平日益提高，人们对建筑也提出了全新的要求，传统的建筑材料已经无法顺应建筑设计的发展需求。由此出现了诸多新型的维护结构材料，有效改善了传统材料中的不足。新型维护结构也被人们称为外墙保温和饰面系统。其主要应用新型粘合剂，外部应用丙烯酸共聚物涂料，中部采用聚合物砂浆材料，耐久性和防水性较为理想，充气材料和膜材料逐渐取代了传统的砖石和钢筋材料。

3.4 节能照明系统的应用

照明系统在建筑设计中发挥着十分重要的作用。该系统耗能较大，采用现代节能照明系统能够有效降低照明系统运行中的能源消耗。节能照明系统利用光聚原理及传到技术，将建筑物的自然光反射至地下室，高效利用自然光实现地下室的照明，一方面保证了照明的效果，另一方面也显著降低了地下室照明过程中产生的能源消耗。

3.5 新型钢筋混凝土的应用

现如今，我国城市发展水平显著提高，城市化建设也得到了前所未有的进步，因此城市中建筑建设需求显著增多，城市可用的建设用地明显减少，而高层建筑就解决了建筑需求与土地之间的矛盾，在城市建设中出现了诸多的高层建筑。高层建筑建设的过程中需要应用大量的钢筋混凝土。新型钢筋混凝土材料较以往的钢筋混凝土材料优势明显，强度是传统钢筋混凝土材料的2倍，这使得建筑的稳定性显著提高，满足了高层建筑设计的基本要求。在建筑钢筋混凝土设计前，应当严格按照工程要求搅拌混凝土和砂浆，如在搅拌中加入适量粉煤灰，既可减少水泥的使用量，也可更好地保证混凝土的质量，更加有效地规避裂缝问题。

4 结语

综上所述，目前，新技术和新材料在建筑设计中得以广泛应用。新技术和新材料具备较强的环保性、节能性和经济性，而且可充分满足现代人的审美要求。在建筑设计期间，新技术的种类和数量日益增多，材料研发也取得了较大的进步，设计人员需在建筑设计中结合设计标准和要求，选择合适的新材料和新技术，以此加强建筑设计的整体效果，大力推动建筑行业的持续向前。