建筑设计中新技术和新材料的应用探讨

发表时间:2021/7/15   来源:《城镇建设》2021年3月第7期   作者:陈曦
[导读] 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。

        陈曦
        公和设计集团有限公司武汉分公司  湖北武汉  430000
        摘要: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。
        关键词:建筑设计;新技术;新材料;应用
        1导言
        在现阶段我国建筑设计工作优化发展中,各类新技术及新材料的运用确实表现出了明显优势,相对于传统建筑设计方案,在新技术和新材料运用后,建筑物后续应用的多方面功能得到强化,以往隐患问题也能够得到处理改善,值得引起设计人员的高度重视。
        2新材料在建筑设计中的应用
        2.1新型防水材料的应用
        建筑设计中对于新材料的应用还需要关注防水材料的创新优化,以求更好地规避以往建筑物应用中常见的各类渗漏问题。当前我国建筑行业中防水材料的研究越来越丰富,也出现了越来越多的新型防水材料,在建筑物的多个方面发挥着重要作用,尤其是对于建筑物屋面防水处理,更是可以借助新材料予以优化。比如,喷涂速凝橡胶沥青防水涂料、非固化橡胶沥青防水材料、渗透型环氧树脂防水材料、湿固化聚氨酯防水涂料及新型高分子系列防水卷材等,都得到了良好运用,值得推广。
        2.2新型门窗材料的应用
        在建筑工程项目设计中,门窗结构也是重要的组成部分,在建筑物通风、采光及保温等多个方面发挥着重要作用。为了凸显门窗结构的应用价值,设计人员除了要充分考虑门窗结构位置及尺寸指标外,往往还需要从材料入手进行优化把关,避免因为应用劣质材料或者是不合规材料,影响到后续门窗实际应用效果。对于当前建筑工程中比较先进的新型门窗材料应用而言,应该关注其密闭性,要求门窗结构中新材料的应用不应存在较为明显的缝隙,同时规避后续长期应用过程中产生的变形现象。比如铝合金断热型门窗材料及发泡保温材料的填充应用,都可以在该方面发挥积极作用。当然,新型门窗材料的选用还需要重点关注于玻璃材料,灵活运用新型玻璃材料同样能够在采光及保温方面发挥明显优势。比如,除了传统双层中空玻璃的应用,当前建筑工程项目中运用三玻两腔中空玻璃材料更是表现出了明显优势,其他吸热玻璃及调光玻璃等也正在逐渐普及。
        2.3聚合物纳米材料的应用
        聚合物纳米材料是指一种由两相显微结构中,具有一相以上达到纳米量级一维尺度的粒子,所聚合而成的材料,该材料具有良好的隔热性能,而且寿命长、耐腐无毒,刚好契合了建筑工程对材料的需求,逐步成为当前建筑设计中的新材料。就目前来看,鉴于其在隔热上的优势,设计者通常将其用作铝合金门窗的隔热条材料。在此过程中,铝合金门窗隔热优势的实现主要依赖于其结构中以滚压方式安装的隔热条,而传统的PVC、PA66等塑料隔热条,虽然其成本较低,但强度不足,耐久性差,不利于铝合金门窗隔热优势的长期保持。但聚合物纳米材料,具有良好的尺寸稳定性、强度,且在价格方面,比PA66隔热条低10%左右,因此,无论是在价格,还是在性能上,其均具备显著的优势,将其应用到建筑门窗结构的设计中,有助于建筑工程内部空间舒适度的优化。
        2.4新型保温材料的应用
        基于当前建筑工程项目面临的更高节能诉求,注重恰当选用保温材料同样极为关键,这也是提升建筑物节能效益的重要路径。现阶段建筑工程中可供选用的新型保温材料越来越多,不仅仅能够实现隔热性能的优化,往往还可以体现生态环保效益,应该引起建筑设计人员的高度关注。虽然传统建筑工程项目中岩棉板、泡沫水泥板及酚醛树脂板等保温材料的应用也能够发挥出一定的保温隔热效果,但是在实际应用中同样也存在着一些不足和缺陷,比如耐火性不高或者是经济效益不理想等,成为制约其广泛应用的重要原因。

基于此,在现阶段建筑设计中可以灵活运用一些新型保温材料,比如STP板或者是复合保温砌块等,都可以在建筑物墙体保温隔热方面发挥更强作用价值,耐火性及耐久性也可以得到良好保障,它已经逐步取代了传统保温材料,越来越受关注。
        3新技术在建筑设计中的应用
        3.1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。
        3.2节能新技术的应用
        建筑设计中新技术的应用还体现在节能方面,这也是现阶段建筑行业可持续发展的基本要求,避免出现较为严重的能源浪费现象。对于当前建筑工程项目中节能技术的优化运用而言,设计人员需要充分考虑以往建筑物在后续长期应用过程中存在的明显能耗损失问题,进而才能够有目的地予以优化防控,借助建筑设计方案的优化提升节能效益。比如,针对建筑物在供暖时期存在的明显热量散失问题,就需要借助恰当的隔热保温技术予以优化控制,灵活运用外墙外保温技术或者是内保温技术等手段进行设计,同时考虑到屋顶、门窗及其他连接区域的散热问题,力求形成较为理想的全方位保温节能效果。此外,建筑设计中节能技术的应用还表现在各类新能源的应用上,运用新技术进行可再生能源的高效利用,同样也是节能发展的重要路径。当然,这也就需要充分结合当地比较丰富的可再生资源,体现较强的因地制宜特点,进而才能够借助相关新技术和新设备,提升其节能应用价值。比如,当前在一些地热能源较为丰富的区域,很多建筑物在设计中都注重引入地源热泵技术,以求较好地实现对于地热能源的高效利用,借助地热能源可以有效替代传统能源,同样也表现出了较为明显的节能效益,值得在建筑设计中灵活运用。
        3.3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。
        结束语
        总之,建筑新材料、新技术的在现代科技信息社会背景下取得了一定的发展,并且未来朝着多元化、生态节能方向进一步改进。在建筑设计中积极利用新技术和新材料能够推动建筑行业朝着绿色节能方向进一步发展,有助于企业经济效益的提升,有助于建筑行业和生态环境的和谐发展。
        参考文献:
        [1]张丞韫,陈柯.建筑设计中的新技术和新材料的应用探讨[J].建材与装饰,2019(09):69-70.
        [2]刘龙平.关于建筑设计中新技术和新材料的应用分析[J].居舍,2019(14):27.
        [3]李芹,孙文河.新技术和新材料在建筑设计中的运用探讨[J].绿色环保建材,2019(08):11-12.
        [4]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):158-159.
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