建筑设计中新技术和新材料的应用

段崇才

（山东省建筑设计研究院有限公司，山东济南 250000）

0 引言

现代化建筑设计行业是应人们更高的生活水平需求和生活质量要求而逐步形成的，它要求建筑的建造不仅需要有实际功能和可运用价值，同时要求要给予人们以美的观感符合人们审美的需求。除此之外，在社会和国家的呼吁下，现代化产品都必须足够环保，不会造成资源浪费也不会造成环境污染，这就要求建筑设计行业必须有新的发展，新的思路，保证建筑设计行业能够紧跟时代的步伐，成为朝阳产业中的重要一员。

1 关于建筑设计的概念和含义

建筑物从古而有，建筑物的产生却不是凭空而来，它需要有载体，这个载体就是建筑设计。建筑设计对工程建设的重要性就仿佛海上灯塔对船员们的重要性，建筑设计需要在工程建设之前就决定好建设的方向、用材、技术、功能、美观等各方面内容，然后通过设计人员对各方数据的汇总分析，筛选过滤得出最佳方案，再通过绘图、文字的方式把这些复杂的数据用简单易懂的方式呈现出来，方便人们观察理解和运用。建筑设计并不是一件简单的事情，它给出的最佳方案除了从实际情况分析得出的具体参数以外，还必须经过人类思维的考验并遵循建筑设计原则和美学原则，除了提供日常生活所需，它还要能够表达人的审美情趣。把建筑设计的实际价值和美学价值完美结合，准确表达，发挥出建筑用材、建筑功效、建筑技术等的最佳效果，才能够达到建筑企业对建筑设计从社会到经济，从文化价值到艺术价值的追求。建筑设计必须是在建筑设计原则范围内对未知的构想，它可以天马行空但也必须落到实处[1]。

2 建筑设计领域新材料和新技术的发现

新材料是相对旧材料而言的一个词语，新材料是在旧材料的基础上发展而来的，又具有旧材料不具备的特性和价值，能够为建筑设计行业带来更加闪亮的花火，促进建筑设计领域的发展。比如，现阶段发现的部分新材料可以和植物相适应与植被一同作为建筑的一部分，做到了生态文明、建筑文明和艺术文明的统一，这种新材料可以让人们生活在更加生态、自然、清新、舒适的环境中，无论是办公或者是居家生活都能让人感受到愉悦和放松。除此之外，还有关于可回收钢材的发现和应用，这一新材料的发现和运用可以给社会和国家的发展带来极大的推动作用，同时也减少人们对自然资源无底线的损耗，保护自然生态的同时也节约资源，减轻现阶段建筑企业对自然资源的依赖，为建筑企业提供新的发展方向。

而新技术的产生，则是无数设计人员、研究人员不断探索和发现的结果，新技术的出现也是建筑设计行业的破茧之举，为21世纪的建筑设计领域注入一股鲜活的生命力。新技术和新材料都是新时代下的产物，它们凝聚了几代建筑设计领域人员的辛勤和汗水，也开拓了建筑设计领域新的思路，同时这也是建筑设计领域人员突破常规，打破固定化思维的有力证明，这些技术的出现，促进建筑设计领域的发展[2]。

3 在建筑设计领域对新材料和新技术运用

新材料和新技术的发现是建筑设计领域的伟大突破，但这项突破中最重要的环节是对新材料和新技术的实际运用，实际运用的过程让这些材料和技术在实践中体现其实用价值和审美价值。除此之外，新材料新技术的运用也必须能够保证降低对生态环境的伤害，能够在完成建筑的同时还能保护环境，保护人们的生活区域。关于对新技术和新材料的实用，有以下几个方面的内容：

3.1 在建筑设计领域纸质建筑材料的运用

在看到纸质建筑材料的时候，大多数人都是质疑的，因为在日常生活工作中所遇到的纸质制品都是异常脆弱不能承重的，那么为什么纸却可以运用到建筑材料中作为一种承重材料呢。首先，有一部分纸质建筑材料比如高强度纸管，它不是纯粹的纸张组成的，而是由玻璃纤维、合成纤维等多种材料复合而成，它属于对废物材料的二次利用和重新加工，不仅不会造成污染还在资源再利用和环境保护方面做出了卓越的贡献，且在大多数时候，高强度纸管的实用性和经济性要高于许多木质建筑材料，基本能够完全替代木质建筑材料进行工程建设。因此，这一项纸质建筑材料是值得被广泛推广和大规模使用的，且应该得到现在建筑企业的重视和重点研究。

其次，还有一种纸质建筑材料也是可以被用于建筑建造的，它是由不同品种类型的蜂窝状的夹层纸板或者波纹状的夹层纸板一层一层重叠夹杂形成的纸质建筑材料，就像是现在的纸箱运用波纹状夹层纸板增加纸箱的承受能力的原理一样，这种纸质建筑材料运用相似的原理只不过更加精细和程序化，这种纸质建筑材料一般厚度在0.07m 左右，有足够的硬度和承重能力，曾经有建筑是完全用这种纸质建筑材料建造而成的。但是这种纸质建筑材料由于完全由纸板构成，所以没有良好的防火防潮的能力，必须通过在它的外部涂上保护层如玻璃纤维和树脂组成的涂层来保证该纸质建筑材料能够防潮防燃，并且具有较长的寿命。因此，这一纸质建筑材料的实用性并没有高强度纸管那么好，且在生态环保方面也没有特别突出的优点，还需要更细致的实验研究以增强它的实用效果。

3.2 通过建筑设计营建小型生态循环圈

在现代社会，越来越注重生态文明和环境保护，各行各业都在积极寻找能够最大限度保护环境保护生态的方法。在建筑设计领域则可以通过对建筑的设计和改良把建筑修建成一个可循环系统，能够营造一个小型的生态循环，把建筑和植被、动物相结合，使它们可以相互适应，建造更舒适的生活领域，同时也可以用植被和动物的组合让建筑设计更有情趣和生活情调。关于通过建筑设计营建小型生态循环圈这个概念，它并不是一个全新的想法，早在园林兴起的时候，建筑设计的前辈们就在思考这个问题了，且他们所营建的园林艺术至今都让人赞叹不已。而到了今天，建筑设计领域的人员应该做到的就是把园林艺术的思想理念进行更深入的研究和发展，力争让每一个现代建筑艺术都能成为一种“园林艺术”，真正做到道家所言“天人合一”。比如，现代建筑产业中就产生一种和植被可以相适应的新材料的出现，这并不是在建筑中营建花园，而是在建筑的外表层和房屋屋顶表层实现植被的全覆盖模式，也就是“在钢筋水泥地里种出绿色植物”，把绿色植物覆盖种植在这种新型材料上，用植被根茎加固材料增加稳定性同时也可以在该建筑材料中实现水系统的循环。比如，把养殖了观赏鱼类的鱼池的去水系统和该建筑材料的供水系统结合，把被鱼类污染过的水源经由植物根茎吸收过滤然后再通过鱼池的供水系统返回到鱼池中成功完成水资源的循环利用。这种建筑设计材料的使用加强了人与自然的互动，使人们有了一个更舒适、更和谐的生存空间，加大了植被在城市生活中的覆盖面积有效改善城市的空气污染和环境污染问题。

3.3 把数字化信息技术融入现代建筑设计中

随着科技进步和时代的发展，21 世纪已经是一个数字化信息的时代，各行各业都离不开数字化信息，离不开计算机的运用，在现在的建筑设计领域也有着计算机的身影，包括建筑设计绘图开始使用计算机软件，现场数据勘测开始启用计算机和无人机的配合踩点方式，数据库的建立更加离不开计算机的帮助，这些都是计算机为建筑设计领域提供的便利。但是对建筑设计领域人员来说不应该只满足于信息技术在建筑设计中最表层的帮助，而应该把各种信息技术手段融入人们的日常生活，让建筑设计中的信息技术更加日常化和生活化。比如，把建筑设计智能化，通过大量的信息技术和计算机的使用达到3D 建模的效果，通过一台计算机的实地测量把数据反馈回另一台计算机中进行分析处理和计算，再由这一台计算机把汇总以后的数据传输回主控计算机系统中与设计人员的计算机虚拟平面绘图相结合最终组成3D 建筑模型，通过模型再分析建筑设计图纸的合理性和可操作性，同时也由虚拟建筑模型提前看到建筑物的全貌，保障了工程建设过程的高效性和安全性。同时，这项技术的运用也为建筑设计人员提供更方便快捷的方式来了解建筑物的优缺点和可改进方式等，帮助建筑设计人员快速纠正错误并参照实际情况提出更行之有效的方案。

另外，信息技术还可以被设计好直接作用于建筑物的内部，就像高层建筑内部都有电梯一样，在设计建筑的过程中可以把信息技术与现在的新型材料相结合得到最新的技术采用比如低温地板辐射采暖技术。这项技术能够通过智能系统有效控制并且保证室内温度完全符合人类的身体需求，并且状态稳定给人带来最舒适的体验效果，同时这项结合型技术还满足国家的节能减排标准，在环保方面有非常积极的意义。

4 结束语

建筑设计领域不断地探索新的材料，新的技术都是为了能够改善和完善建筑设计行业，优化建筑设计企业，同时为人们提供更方便快捷、舒适安心的生活环境。在建筑设计过程中，最需要引起重视的是需要做到以生态环境保护为首要前提，以人们的舒适生活需求为标准，始终贯彻绿色、健康、稳定、节能的设计思维和设计方针，必须根据国家的需求，人民的需要来设计出有审美价值、有实际价值的优秀作品。