建筑设计中新材料与新技术的应用研究
叶朝
中建八局第四建设有限公司 山东青岛 266100
摘要：近年来，我国空气质量严重下降，各种资源的储备量也在不断地减少，生态环境已经受到了严重的威胁，人们的生活环境日益恶化。基于此，相关技术人员必须重视建筑工程设计与施工给环境带来的损害，不断开发研究出新材料，提高建筑设计的环保性。同时，施工人员可以结合科学技术的发展不断优化改进施工技术，从而提高各种资源的利用率，减少对环境造成的污染。新材料以及新技术的应用能够有效地改善当前的生态环境，有效改善人们的生活、工作环境，还可以在很大程度上促进建筑行业的可持续发展。对此，文章主要对新材料和新技术在建筑设计中的应用进行阐述。
关键词：建筑设计；新技术；新材料
引言
建筑作为我国社会经济的支柱行业之一，其发展水平直接影响人们的居住生活质量。因此，人们不断研发，并在建筑设计中推广使用各类新技术、新材料，以期获得更好的建筑工程建设效果，因此，应深入分析新材料、技术的应用方法，提高其在建筑领域的效用，促进建筑设计工作的可持续优化。
1建筑设计的原则
随着时代的更替，人们对于建筑设计的认识与理解也发生巨大变化。建筑的修建为人们提供安全舒适的生活娱乐、工作场所。建筑设计时应遵循安全性、实用性、经济性和可修复性的原则。将安全放在第一位，所用材料应无毒无害，防火隔热，并在施工过程中确保施工人员的生命安全。而大城市中广泛修建高层建筑来适应经济的发展与人口的增加以及土地资源的有限，充分体现建筑设计的实用性，为人们提供舒适环境。与之相对应的是地下空间的不断开发，深基坑技术的有效设计与应用确保建筑基础开挖与结构施工的安全，又可有效确保项目的经济收益与社会效益。其中，建筑工程的施工周期往往都很长，并且施工成本投入较高，有关企业应用尽可能少的手段与方式感知创造，以简洁的形式，来理性客观地反映设计的本质，实现建筑设计的经济性。当建筑物的功能发生变化时，工人只需改造需要改变的建筑空间，而不需要改变建筑物的整体结构，既能节省成本又能减少工人工作量的，大大减少了对环境的污染。因此有关企业在建筑设计时应追求绿色建筑的发展，有效延长建筑使用寿命，获得巨大经济、社会效益。
2新技术在建筑设计中的应用
2.1数字技术的应用
在建筑设计中，数字技术的应用主要体现在基于BIM设计工具的建筑设计工作中。其中，BIM从字面上来看，是建筑信息模型的英文缩写，在建筑设计领域中，是指Autodesk所创造的电脑设计辅助工具，其能够以三维模型的形态，将设计方案直观、详实地显示出来，能够提高设计工作效率，增强整体设计方案的合理性。根据ResearchAndMarkets的调查数据显示，截至2019年，BIM建筑设计及其配套的数字孪生市场已经达到了52亿美元，预计将于2026年，实现14.5%的复合年增长率。从本质上来看，BIM技术源自于2D、3D设计技术，工作者通过在软件上，输入具体的设计参数，结合简单的数字图像绘制操作，即可构建出一个完整的三维立体数字化建筑设计模型。而BIM工具所显示的设计模型与设计完成效果一致，使设计者能够较为直观地发现设计中存在的不合理情况，并及时加以修正，提高建筑设计质量。此外，相较于平面显示的建筑蓝图，这种三维显示的设计方案模型，能够为施工人员提供更加精准、详实的指导，有助于后期的精准施工，增强建筑设计方案效用。
2.2新型环保技术的应用
过去，建筑行业发展的过程中对环境产生严重的破坏，从而导致人们的日常生活受到很大程度的影响。现阶段，设计人员可以将新型环保技术融入建筑的设计中，提高建筑的节能性以及环保性。
结合建筑结构的特点以及建筑实际的使用情况，设计人员可以有针对性地提高施工材料的利用率。例如，可以合理加宽门窗的尺寸，保证建设室内能够充分接受阳光的照射，减少冬天室内取暖的资源使用量。此外，设计人员可以充分考虑使用可再生能源，既可以有效降低对环境的污染，还能够降低建筑使用的成本，实现对不可再生资源的节约与保护。
2.3新型生态技术的应用
生活质量的不断提高使得人们更加重视对环境的保护，新型生态技术是现阶段建筑设计中常用的技术。新型生态技术的应用既可以保证建筑为人们提供舒适的生活空间，又可以实现对资源的保护，避免对环境造成不良的影响。同时，设计人员可以将生态学知识运用到建筑的设计中，实现建筑与生态环境的协调发展。将绿色设计理念融入建筑设计中可以提高建筑的生态价值以及社会价值，满足人们对建筑总体的要求。未来发展中，建筑设计会越来越多地使用新型生态技术，一方面可以减少对管理的污染，另一方面可以改善城市当前的整体环境面貌。
3新材料在建筑设计中的应用
3.1新型墙体材料的应用
建筑设计中新材料的应用在墙体材料方面发挥出了重要作用，很多新型墙体材料的运用可以较好地实现对于墙体功能的改善，不仅能够提升其稳定性和强度，还能够在保温隔热等方面发挥积极作用，成为当前颇受关注的重要内容。对于新型墙体材料的应用来看，根据其不同功能要求，当前同样也出现了较多的新类型，可供建筑设计人员灵活选用，比如陶粒砌块、纤维石膏板及充气砌块等，都可以在建筑工程项目墙体构建中发挥理想作用，不仅不会对环境带来严重污染，还可以明显体现节能效益。当然，针对现阶段建筑工程项目中比较常用的混凝土材料进行创新优化，从积极引入新原料及优化配合比入手，不断提升其施工应用性能，也是当前建筑设计中优化墙体材料应用效果的重要手段，可以结合不同类型的建筑工程项目进行合理选用。
3.2透水混凝土、植生混凝土、清水混凝土的应用
随着人们创新意识的不断提高，混凝土的种类已经开始趋于多样性。在进行外墙施工的过程中，通过大面积使用混凝土可以提高外墙的稳定性，还能够在一定程度上对外墙起到装饰作用。泡沫混凝土是目前使用最多的混凝土材料之一，这种混凝土的质量比较轻，其保温性能比较好，因此使用的范围相对较广。通过人们的研究与改进，透水混凝土和轻质植生混凝土的强度比较高，同时结构内部的孔隙率比较高，这种材质通常会使用到城市道路等公共场合的施工中。
3.3真空隔板材料的应用
在建筑设计的视域下，真空隔板属于一种保温新材料，其相比传统的泡沫苯板等材料，具有更长的使用寿命，而且其导热系数在0.0023以下，隔热性能良好，同时，也没有传统保温材料的易燃缺陷，因此，被广泛应用于建筑的保温结构设计中。就目前来看，该材料已经成为现代建筑的主要保温材料。在此过程中，由于建筑保温结构需要直接结构外界环境，其要具备足够的温度变化稳定性，以免热胀冷缩程度过大，影响保温结构的可靠性，而真空隔板材料能够在-40-70℃的范围内，保持尺寸稳定，可以有效满足该项需求，而且还具备一定的力学强度，能够承受风力、外物的冲击。
结语
随着建筑行业的不断发展，人们对环境问题的关注度会越来越高。当前建筑设计的过程中，设计人员必须从设计理念以及施工材料等多方面出发，不断提高建筑结构的节能性；还要加大对建筑环保性能的研究与剖析力度，不断研发新技术、新材料，使得未来的建筑工程能够广泛地使用新技术以及新材料。
参考文献：
[1]王贵婷.新技术和新材料在建筑设计中的运用[J].工程技术研究，2019，4（5）：176-177.
[2]余文博.仿古建筑园林中新材料与新技术的应用[J].山东农业大学学报（自然科学版），2016，47（5）：687-691.