王锴1 李欣武2
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摘要：新技术和新材料在建筑设计中的应用旨在探索现代信息技术、高新科技产业和相关实体产业中的技术资源和材料资源在建筑设计中的应用理念和实践可能，促使新型建筑技术和材料的融通发展，为表达技术的合理性、创造性，探索建筑立意和材料应用边界做出现实努力。
关键词：新技术;新材料;建筑设计
建筑技术和材料是建筑空间形态和技术形态的基础。现代新技术、新材料在建筑设计中的应用已经远远高于传统的建筑设计、施工和检测，从被动优化到主动优化。随着现代高科技、数字信息通信和人居理念的变化，新技术和新材料不再遵循经济适用性和舒适性原则，而是新技术和新材料在建筑设计中的应用是发展目标、视觉审美和环境伦理追求的综合体现
1.新技术在建筑设计中的应用
科学技术的发展促进了社会生产技术的创新，对建筑施工方法产生了深远的影响。新技术在现代建筑设计中的应用主要表现在自然生态技术、数字智能技术和绿色环保技术三个方向，分别代表了建筑设计面临的生态需求、智能需求和可持续需求。
1.1自然生态技术
自然生态技术在建筑设计中的运用，从生态能耗的角度考虑建筑与自然的关系。新的生态技术要求在施工过程中尽量减少能源消耗的附属物或副产品。在传统的施工现场，污染气体会向外部环境释放，内部施工环境中的取暖、照明、冷气等能量转换装置也以消耗国家能源为代价换取生活条件的舒适。因此，自然生态技术在建筑设计中的应用旨在降低建筑外部环境和内部环境的能耗和环境破坏。在这方面，最具代表性的现代自然生态技术是“多层幕墙”和“立体屋顶”的设计。前者通过在墙体内设置缓冲系统、换气系统和双立面系统，减小室内外温差，减少热量损失；后者采用立体屋顶结构收集雨水，利用雨水的流动性特点输送雨水灌溉植物，净化环境，促使建筑本身有一个自给自足的水循环空间。可见，自然生态技术的应用旨在强化建筑设计中的自然属性，并“表现出人们对自然的需求而不是满足工业实用性”[1]。
1.2数字智能技术
随着现代信息技术的发展，数字智能技术在建筑设计领域得到了进一步的发展。特别是很多商业建筑和个体商户，利用建筑智能化的理念，改造工作环境，促进沟通合作的便利性。在居住空间的改造中，现代建筑设计倡导保留使用数字智能技术实现家庭办公和城市智能空间，包括侧重5G技术、互联互通和智能应对方案等。旨在创造一种信息和数据驱动的协同方式，提高人类建筑生活、生产和安全的自动化水平。现代建筑施工与建筑设计的竞争不再是组织与策略的竞争。在人工智能的数字化环境中，实现了“虚拟助手”的远程监控模式，以辅助工程师和现场工作人员进行施工调度和告知施工缺陷。物联网在推广建筑材料补充、提供远程清点、耗材通知等方面大大降低了人力消耗。未来，3D印刷厂、桥梁等数字化技术的应用将逐渐成为现实。数字智能技术不仅使建筑构思更加精准，而且赋予建筑设计过程丰富的感性和实验内涵，为建筑设计中跨学科、跨领域的合作提供了更多的可能性。
1.3绿色环保技术
绿色环保技术与自然生态技术的区别在于，自然生态技术侧重于节能降耗，保证建筑设计中的生态稳定性和安全性，而绿色环保技术则倾向于通过建筑材料的发展和生态化来实现对建筑生命周期的影响，降低环境负荷。从建筑材料的收集，通过材料的加工、制造和消耗，到循环，的再生和废物处理，都可能造成环境和资源的浪费。
现代绿色生态技术从建筑环境承载力的角度出发，追求建筑材料的循环利用、服务时间的延长和环境废弃物的减少。比如建筑表皮材料的生态技术，通过在建筑表皮中融入原木、生土、草、石等天然原料，体现了“因地制宜、就地取材”的绿色理念。在西南地区的居住建筑设计中，广泛采用深厅结构和“小天井”的施工技术，以实现遮阳和遮阳的自然建筑功能。人们对建筑的审美想象表现出更多的精神需求，而技术创新服务于满足精神需求，提升建筑的物质。
2.新材料在建筑设计中的应用
新材料在建筑设计中的应用不仅要考虑材料的使用功能和环境适应性，还要保证材料本身的耐久性与其他建筑部件的相容性，提高整个建筑材料利用的生态水平，主要包括新型隔热隔音材料、新型防风隔热材料、新型结构和再生材料。
2.1新型隔热隔音材料
新型隔热隔音材料的设计是为了抵抗城市噪音和热辐射的需求。那些隔音效果好、能吸收热辐射的建筑材料越来越受到人们的重视。例如光伏建筑一体化材料通过光伏发电产品或安装光伏模块提供电力，集成到建筑中，作为建筑结构的功能部件。与普通钢化玻璃相比，光伏组件具有优异的隔热隔音效果。安装在窗户、玻璃幕墙或采光屋顶非常方便。聚晶和单晶光伏幕墙的透光率使其遮阳隔音，不破坏建筑空间的视觉，起到自然采光的作用。在美国，德国，日本等发达国家，分布式光伏与建筑的结合已经得到充分应用。虽然光伏建筑在中国起步较晚，但它在商业建筑和公共建筑设计中的应用越来越广泛。例如北京奥运会的“鸟巢”设计、上海，国家美术馆的世博会中心等。已经证明优秀的建筑材料可以将建筑的功能价值升华为艺术价值。
2.2新型防风隔热材料
新型防风隔热材料在建筑设计中的应用，旨在保持室内空气流通的前提下过滤外界空气，保持建筑空间温度、湿度和空气质量的稳定。在这方面，传统建筑防风保温材料的厚度比较大，如加深窗户和孔洞、减小层间间距等。都是通过增加建筑厚度来达到防风保温效果，但新型防风保温材料以真空保温板为主要成分，不仅降低了建筑材料的厚度，而且“抽出空气，填充保温层内部的纤维，促进建筑内部真空效果的形成”[2]，从而达到防风保温效果。除了真空挡风外，现代新型玻璃材料和特殊窗框材料也受到大众的青睐，如吸热玻璃、调光玻璃、内置窗框吸气板等。它们可以有效改变室内照明条件，避免低气流感，保持室内光感和气流速度的稳定性。
2.3 新型结构和再生材料
新型结构和再生材料是与建造技艺相结合的结构性和可持续性材料的总称，由于再生材料的表面属性及其后续使用空间大大高于一般性材料，在结构上亦可与传统建筑结构实现复合型或叠加型效应，从而改变传统建筑艺术的审美性特征，因此对新型结构和再生材料的使用既是为了促进建筑技艺层面的提升，也是延长建筑使用寿命，推动建筑构造特质的转变需要，例如泰国苏梅沽岛儿的儿童生态活动中心，便是运用以竹材为主的再生材料融合现代建筑技术，增加了建筑主体结构的高度和跨度，并使原本的实体建造空间具有了多重复合型的层叠建造结构，透明性的再生材料能够对这种层叠建造空间起到明暗变化或强弱变化的视觉表现能力，而不透明的再生材料能够显著地增加层叠建造空间的质感，促进建筑材料对空间质量的视觉呈现，满足了人们对建筑空间审美的差异化需求。
结束语
新技术和新材料的出现不仅为建筑设计提供了全新的思路，促使建筑设计与时代发展和社会需求紧密结合，还赋予了建筑设计的人文关怀内涵，彰显了建筑与人、建筑与环境、建筑与审美的关系，本文通过探索新材料和新技术在建筑设计中的应用理念和应用现实，对强化环保节能理念，提升新技术和新材料的建筑利用率，构建人与自然的和谐关系具有积极的指导意义。
参考文献：
[1]谭小松. 绿色建筑技术在公共建筑改造中的应用思考[J].建筑技术开发，2019，46（10）：141-142.