浅析建筑行业新技术、新材料、新工艺的应用与发展

李超

【摘要】现阶段建筑行业高速发展，在建筑设计时对各类新技术和新材料的应用力度在急速加强;为进一步适应和满足现代化建筑行业对建筑设计提出的要求，并将建筑设计的优势和技术内涵表现出来，下面将分别介绍建筑设计中新技术、新材料和新工艺的应用，以及各类型新技术、新材料在应用中的相关优势和部分新工艺的相关做法，并探索性的思考这些新技术、新材料和新工艺的应用价值和意义。

【关键词】建筑设计;新技术;新材料;新工艺

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.041

在可持续发展、绿色建筑、海绵城市等新的建筑设计政策理念指导下，强化建筑设计人员对各项新技术和新材料的掌握力度，降低建筑设计难度，发挥各类新技术和新材料的作用效果，对建筑行业而言具有举足轻重的意义;对新材料，新技术和新工艺的探索，是推动整个行业发展的根本性动力;同时，及时掌握新材料和新技术在建筑设计过程中相关技术要求以及新工艺做法，合理运用它们，需要我们进一步全方位的审视和优化设计思想和技术手段。

1、建筑行业新技术的应用与发展

1.1数字技术

在建筑设计时应利用先进的数字技术对建筑物规模形态以及工程项目实际建设情况进行有效研究，并结合各项研究结果和前期收集而来的数据信息确定建筑设计方案，以此保证建筑设计在合理的方案支持下开展，严防相关设计在实际开展时因基础数据信息不合理而出现问题。强化数字技术在建筑设计中的应用力度，利用精准数据信息构建完整、准确的三维模型，再按照三维模型形态以及各项参数信息将建筑设计过程中不合理地方清楚表现出来，同时为设计人员提供精准、详实的指导，方便设计人员灵活应用各项数字技术对建筑物进行精准设计，减少设计失误、提升设计效率，发挥数字技术的作用。

1.2环保技术

随着建筑行业可持续发展不断深入，环保技术在建筑设计中也得到了广泛应用。强化各项环保技术在建筑设计中的应用力度，减少建筑设计过程中基础材料和相应能源、资源消耗量，减少对环境的破坏。满足绿色建筑规划设计和整体建设要求，继而将建筑工程生态环保效果和实际建设优势清楚表现出来。目前建筑设计过程中应用的环保技术比较多，比如保温节能技术、新能源技术、采用新材料等，这就应保证各类环保技术的现实作用，避免各类新能源材料以及相关技术在实际应用过程中受到限制，这对于提升建筑设计效果和环保水平也有重要作用。

1.3装配技术

是指在建筑施工前，按照建筑物整体规模在工厂里进行预制构件加工制作，将加工完成的预制构件运送到施工现场，应用合理技术及可靠连接方式将预制构件装配安装到一起，保证建筑各种使用功能、质量和稳定性的技术。近年来装配式建筑技术在我国发展快速，众多项目显示装配式建筑具有高效率、高精度、高质量、较大节省资源的优势，越来越受到人们高度重视。这就要求建筑设计人员在装配技术支持下进行建筑设计，将建筑装配技术贯穿于方案设计、初步设计、施工图设计、构造节点设计等各阶段，以满足装配式建筑整体规划建设要求。将建筑行业对工程项目装配设计和综合建设提出的要求落到实处，彰显装配技术在建筑设计中的作用效果。

1.4智能化技术

在智慧社会不断发展条件下，各类智慧技术在建筑设计中也有非常重要的作用。建筑智能化是以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合应用，集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体，具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力，形成以人、建筑、环境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑技术。目前主要的智能建筑系统包括楼宇自动化系统、办公自动化系统、通信自动化系统等。设计阶段要进行合理的智能化需求分析，设计单位需要结合智能化工程经验，进行智能化需求分析，考虑智能化系统的人性化设计。利用成熟的新技术实现人、自然、环境的和谐统一。

2、建筑行业新材料的应用与发展

2.1二氧化硅气凝胶隔热板材

新型保温板材材料中的二氧化硅气凝胶和其他材料复合，通过特殊的加工工艺，不仅让保温板材的性能得到扩展，如高热阻、低热容、高强度等，同时，导热吸收极低，疏水性较好，因此在为建筑提供保温功能时，不仅可以有效防水、防潮，还能让室内的温度与湿度都得到有效的控制。最为重要的一点是此种材料防火性能为A级不可燃，这就让建筑发生火灾的可能性进一步降低，间接提高了建筑的安全性。同时，由于二氧化硅无毒无味，所以非常符合绿色节能环保要求。在我国的建筑行业中应用的范围正在不断扩展。

2.2 聚酯树脂玻璃钢门窗材料

这是一种由不饱和聚酯树脂作为基体材料配合中碱玻璃纤维无捻粗纱以及其织物作为增强材料并掺和一定比例的矿物材料制作而成的新型门窗。这种门窗材料通过加热固化的方式可以生产出不同截面形式的空腹型材，满足不同的建筑建设要求。这种材料具有轻质、高强、防腐、隔音等优点。同时用此材料制作的门窗还具有极低的导热系数，保温效果突出，还可以在发生火灾时进一步保证建筑内部人员以及物件的安全，防止火災的燃烧范围进一步扩大。同时，具备良好的绝缘性，可为人们提供一个更为舒适、安全的环境。

2.3真空材料

在建筑设计过程中，各类真空材料也逐渐取代传统建筑材料，这就应保证各类真空材料在建筑设计中的作用效果，继而彰显真空材料应用价值。而且强化各类真空材料与建筑设计材料之间结合力度，还能对各类材料存在的问题进行优化处理，强化各类真空材料在建筑设计中的作用效果，有效改善真空材料实际应用过程中出现的问题。而且良好的真空材料在实际应用过程中还能控制风力和外物对建筑物各部位的冲击，借此提高建筑物整体设计效果和质量安全，同时避免建筑设计过程中因选用的材料质量水平和综合性能不达标而出现问题。解决建筑设计缺陷，并在高质量材料支持下提高建筑设计效果。

2.4纳米材料

目前已有一些高科技的纳米材料应用到建筑领域，例如纳米陶瓷用做建筑外墙装饰材料，比普通陶瓷具有高强度、高韧性和高硬度，同时具有良好的抗烧蚀和防热性;在建筑涂料中加入纳米复合材料，可改善建筑外墙涂料的耐候性和内墙涂料的抗菌性;利用纳米技术开发新型的混凝土可大幅度提高混凝土的强度、施工性能和耐久性能;纳米材料在玻璃、塑料和橡胶等领域都能发挥重要作用。新型的纳米材料使许多传统建筑材料性能得到改进，但是纳米材料也存在一些问题有待解决，使用时利用纳米材料优势使其充分发挥，并注意改善材料的缺陷。这种高技术建筑新材料的应用必将提高我国建筑行业的技术竞争实力，对建筑设计产生深远影响。

3、建筑行业新工艺的应用与发展

3.1混凝土打印工艺

混凝土3D打印是通过利用计算机分层建模并发出程序指令，将建筑图形设计模型转化为三维的空间打印路径，利用打印系统将凝结时间短、强度发展快的混凝土精确分层布料，逐层叠加累积成型，实现免模板施工，工业机器人受控逐层重复铺设材料从而构建出自由形式的建筑结构。3D打印混凝土技术在实际施工打印过程中，由于其具有较高的可塑性，在成型过程中的无需支撑，是一种新型的混凝土无模成型工艺;它既有自密实混凝土的无需振捣的优点，也有喷射混凝土便于制造繁杂构件的优点。3D打印混凝土技术作为一种新型技术，必将成为混凝土发展史上的重大节点。

3.2 钢结构的新工艺

装配式钢结构建筑技术以装配式钢结构建筑为主体，集成墙板作为外墙维护体系，并综合集成建筑、机电、装饰工程的高度装配化建筑体系。采用装配式钢结构建筑本身的目的主要是实现建筑产品化、工业化以及装配化。和传统的用钢结构直接替换混凝土结构的做法相比，从系统工程的层面去看待装配式钢结构，它是以建筑功能为核心、以结构布置为基础、以工业化围护和内装部品为支撑，整体提升钢结构建筑使用的功能和品质，它综合考虑了建筑功能、结构、围护、内装、机电，实现了建筑平面、立面、结构体系、围护系统、管线系统、防火、内装等各方面的协同与集成。

3.3抹灰工程中的新工艺

近年来粉刷石膏代替水泥砂浆或混合砂浆在室内抹灰工程中的应用技术有了快速的发展，传统的采用水泥砂浆或混合砂浆的抹灰层，施工中易出现空鼓、裂缝等质量通病，同时在交付使用后，由于水泥产生的收缩变形，致使抹灰面层出现龟裂纹。而粉刷石膏具有早强、快硬、防火、保温隔热粘结力强，能够自动调节室内湿度，以及表面观感及手感细腻舒适等良好特性。由于其具有微膨胀性和有较大的粘结力，能够有效的防止抹灰裂缝、起皮和脱落，同时，对抹灰基层要求不高，无须在基层表面涂刷任何界面剂或水泥素浆即可直接抹灰。

3.4防水新工艺

建筑地下室和屋面防水一直是建筑工程防水的重点。“预铺反粘”防水做法是目前行业内较为推崇的地下工程防水做法，适用于地下工程底板和侧墙外防内贴法防水。与传统铺贴相比，“预铺反粘”将防水卷材粘贴在主体上，就像建筑主体的“皮肤”，防水层与结构层粘结牢固，无窜水隐患，且容易明确渗漏点，容易维修。同时，无需找平层，对基层要求低，不受天气及基层潮湿影响;无需保护层，卷材直接粘结在结构层上;冷作业施工，无明火、无毒无污染，安全环保等。屋面防水工艺目前使用较为广泛的是聚合物水泥基复合涂抹施工。在对建筑进行防水施工之前，应先保证建筑表面的裂缝、板缝、节点的位置应该进行重点的清理工作。使用聚合物水泥基之前，应先清洁表面，保证表面没有杂物，在涂抹完一次之后，需要等到完全干燥后再进行第二次涂抹，共需进行三次涂抹。此种施工工艺可较好的保障建筑防水施工质量。

结语：

隨着建筑行业的高速发展和更新迭代，建筑设计不仅需要按照各项具体要求对建筑物进行有效设计，更需要遵循可持续的绿色生态理念;行业的发展必然催生新材料和新技术的爆发式增长，我们在强化各项新技术、新材料和新工艺在建筑设计中的应用，以创新推动建筑设计的内在进步的同时，也要将相关设计出现各类新问题新风险的可能性降到最低。保证各类新技术、新材料与原始材料和技术之间具有极高的贴合度，兼顾工艺流程的改进和创新，从而为改善建筑设计的技术和材料阻碍，真正发挥各项新技术和新材料在现实发展中的经济价值和社会作用，确保建筑设计行业可以满足生态绿色，集约环保，真正意义上可持续的新时代发展需求。

参考文献：

[1]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，2010，36（01）：57-58+60.

[2]姚琼，潜兰.新技术和新材料在建筑设计中的应用分析[J].江西建材，2017（02）：69+74.

[3]张文.建筑设计中新技术和新材料的应用探讨[J].建筑技术开发，2018，45（18）：20-21.

[4]王林.浅谈建筑设计中新技术和新材料的应用[J].建材与装饰，2020（20）：82+84.

[5]林颖.试论新材料和新技术在建筑设计中的应用[J].绿色环保建材，2020（08）：5-6.

[6]王凡.建筑设计中运用新技术和新材料的实践分析与研究[J].科技创新与应用，2020（23）：158-15.