摘 要：文章結(jié)合多年建筑設(shè)計的經(jīng)驗，分析了新材料在建筑設(shè)計中的應(yīng)用以及新材料對促進(jìn)建筑設(shè)計的新發(fā)展，提出了新材料對建筑設(shè)計影響的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：新型材料；建筑設(shè)計；應(yīng)用

現(xiàn)代高層建筑的發(fā)展是人類進(jìn)入信息化、社會化所產(chǎn)生的城市現(xiàn)象，是隨著城市的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步而發(fā)展起來的?，F(xiàn)在的普通建筑物的使用壽命通常在50～100年，而隨著社會的不斷發(fā)展，更加大型化、綜合化的社會基礎(chǔ)設(shè)施也在不斷增多，比如大型的水利工程、海底隧道，特別是超高建筑，這些大型的工程維修比較困難，而且耗資巨大、建設(shè)周期長，這就對建筑材料的耐久性提出了更高的要求。

1 新材料在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

建筑設(shè)計中新材料的有效利用，能夠有效降低建筑施工過程中對環(huán)境的污染，有效提高建筑的舒適度，降低建筑材料對人體的危害，提高了建筑環(huán)境的舒適度以及建筑質(zhì)量的整體質(zhì)量。

1.1 保溫材料的應(yīng)用。保溫材料同保溫技術(shù)具有非常重要的聯(lián)系，保溫材料是保溫技術(shù)實現(xiàn)的重要因素。保溫材料包括了保溫玻璃和墻體保溫材料，保溫玻璃即充分利用光的吸收以及光折射等物理原理，使建筑玻璃具有選擇性，從而減少太陽光對室內(nèi)環(huán)境的影響；保溫材料包括了保溫板和保溫漿等材料，即利用礦物棉等材料阻止室內(nèi)溫度的擴(kuò)散，并在室內(nèi)根據(jù)室內(nèi)溫度的變化進(jìn)行溫度的釋放，以維持室內(nèi)溫度的平衡，確保室內(nèi)環(huán)境的舒適度。

1.2 隔音材料的應(yīng)用。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市噪音污染問題也日趨嚴(yán)重，建筑噪音、車輛噪音都很大程度上影響到了居民的正常生活和生產(chǎn)。噪音材料就是通過改變傳統(tǒng)施工材料結(jié)構(gòu)和成分，如噪音吸收版等等，能夠有效阻擋外界噪音對室內(nèi)環(huán)境的影響，保證用戶的正常工作和作息。

1.3 結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用。目前，高層建筑以及超高層建筑的逐漸增多，使得建筑承重問題也日趨嚴(yán)重，新型結(jié)構(gòu)材料的誕生，既能夠有效減少建筑自身重量，減少承重壓力，提高建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，還能夠減少建筑施工材料數(shù)量，減低建筑造價成本。如輕鋼材料等重量低、價格優(yōu)勢明顯的工程施工材料，目前在工程設(shè)計過程中已得到了廣泛應(yīng)用。

2 新材料促進(jìn)建筑設(shè)計的新發(fā)展

建筑師在建筑設(shè)計時往往受到材料和技術(shù)的影響，建筑的創(chuàng)作空間受到一定程度限制。近些年，隨著多種新型材料的出現(xiàn)，建筑創(chuàng)意力在很大程度上得以釋放，如一系列大跨度建筑、輕型超高層建筑、膜結(jié)構(gòu)建筑、生態(tài)環(huán)保建筑、節(jié)能建筑涌現(xiàn)。

2.1 大跨度建筑。大跨度建筑由干受到拉力和約束力作用，其結(jié)構(gòu)往往比較拘謹(jǐn)、呆板，建筑設(shè)計時須考慮結(jié)構(gòu)是否可實施。而隨著一些新材料的出現(xiàn)，如膠合木。建筑的空間跨度不再是建筑設(shè)計考慮的影響因素，建筑創(chuàng)作更為大膽。膠合木由單獨的規(guī)格材層板組成，可以做成尺寸和形狀各異的結(jié)構(gòu)部件，主要是因為木材經(jīng)過烘干、刨平成板材后分類成各種強(qiáng)度級別，多層板材用膠粘劑黏合搭接，以獲得不同的形狀、厚度和長度。膠合木在建筑設(shè)計中優(yōu)越性在于：第一，它強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、易于加工，可以做成各種大面積、大跨度建筑的屋頂結(jié)構(gòu)。第二，它防火、耐腐蝕、抗震。與同等強(qiáng)度的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，膠合木梁柱結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕很多，質(zhì)量輕在地震發(fā)生時提高了安全性。第三，膠合木屬于低碳范疇，因為從碳循環(huán)的角度來看，林木生長是碳匯過程，而生產(chǎn)水泥、鋼材是碳排放過程，用速生林木制造的膠合木結(jié)構(gòu)代替鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，就相當(dāng)于減少了二氧化碳排放，適合城市可持續(xù)發(fā)展。

2.2 輕型超高層建筑。由于建筑外立面的重量占據(jù)了超高層建筑自重很大一部分，對于超高層建筑設(shè)計來說，建筑材料的質(zhì)量成為影響建筑工程施工的重要因素。因此，建筑表皮材料的選擇對超高層建筑至關(guān)重要。選擇輕型的建筑材料可以有效地減輕建筑自重，從而降低建筑結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)。比如新央視大樓主樓的兩座塔樓在163米以上由“L”形懸臂結(jié)構(gòu)連為一體，雙向內(nèi)傾斜6度，其中塔樓連接部分高11層，懸臂長75米，前端沒有任可支撐，上端負(fù)重大，不規(guī)則受力調(diào)節(jié)復(fù)雜。因此，新央視大樓外表面采用自重較輕的菱形鋼網(wǎng)格與大面積玻璃幕墻結(jié)合而成，這是一種特種玻璃，其表面被燒制成灰色瓷釉，具有重量輕，能有效遮蔽日曬的特點，更好地解決了建筑結(jié)構(gòu)自重負(fù)荷，同時適應(yīng)此地的空氣環(huán)境。另外，建筑表皮材料質(zhì)量對建筑建設(shè)中能耗也起到重要作用。因此，越來越多的新型輕質(zhì)材料被建筑師在超高層建筑設(shè)計時關(guān)注和選擇。

2.3 膜結(jié)構(gòu)建筑。每一個建筑創(chuàng)意都需要有材料來作為支撐實現(xiàn)，新型材料是建筑師實現(xiàn)建筑創(chuàng)意的的重要工具。例如國家奧林匹克游泳館水立方，使用ETFE（乙烯四氟乙烯共聚物）薄膜，充滿奇幻色彩，建筑視覺效果出眾。ETFE膜作為一種膜結(jié)構(gòu)，由高強(qiáng)度氟聚合物人工制成，原本用于電器及包裝設(shè)計。由于其具有高抗污抗粘性，表面易清洗，使用壽命在25-35年之間，防火等級達(dá)到B1、DIN4102標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量輕巧，透光性能好，并且可完全再循環(huán)利用等特點。近年來多用于跨距5m左右的2至3層充氣支撐結(jié)構(gòu)，在水立方中就大量使用ETFE膜，其內(nèi)外立面由3065個膜結(jié)構(gòu)氣枕組成，覆蓋面積達(dá)到10萬m2，展開面積達(dá)到26萬m2， ETFE透光的特性讓整個建筑外觀看起來晶瑩透亮，還有膜的透光性和自清潔功能，不僅節(jié)約能源，符合節(jié)能減排要求，還可減少人力物力的消耗，體現(xiàn)了綠色奧運(yùn)。ETFE膜出眾的特性，在一些體量較大，耗能較大，對建筑材料要求較高的建筑中也可廣泛使用。

3 新材料對建筑設(shè)計影響的發(fā)展趨勢

建筑設(shè)計的基礎(chǔ)是通過內(nèi)外結(jié)構(gòu)的表達(dá)來達(dá)到整個功能相和諧的設(shè)計目標(biāo)，建筑材料的變化有時能夠直接反映出建筑功能和風(fēng)格變化。建筑材料能夠成為一種最為直接的建筑語言，形成一種最簡潔、明了的建筑風(fēng)格。新型建筑材料的出現(xiàn)可以將建筑設(shè)計帶到新的前沿，提供了設(shè)計的可能性和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

新材料的建筑特性，迎合了新興建筑的設(shè)討一需要，不僅使建筑功能得以實現(xiàn)，同時使建筑取得美觀的視覺效果。未來在建筑領(lǐng)域?qū)婕暗奖姸嘈虏牧系倪\(yùn)用，這將改變原先的建筑形式，達(dá)到一種超前而時尚的時期。新材料對建筑設(shè)計影響的發(fā)展趨勢：一是全球低碳城市的倡導(dǎo)，低碳建筑、節(jié)能建筑是建筑設(shè)計發(fā)展的重要方向，新型材料的運(yùn)用有力地促進(jìn)了低碳時代的來臨。未來建筑設(shè)計中必將引人諸多低碳生態(tài)材料。二是隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們消費觀念的轉(zhuǎn)變，建筑物不僅僅是居住的場所，還要滿足方便、安全、舒適、環(huán)保的要求，舊有的建材已遠(yuǎn)不能滿足人們的需要，開發(fā)和應(yīng)用新型多功能材料成為人們追求的新目標(biāo)。建筑設(shè)計也將注重多功能化。三是重視新材料的開發(fā)與應(yīng)用，如將納米技術(shù)與建筑材料結(jié)合，可開發(fā)出具有抗菌、消毒、光催化性、除臭等功能的生態(tài)建筑材料，從而改善生活環(huán)境，提高居住品質(zhì)。

4 結(jié)語

總之，新型建筑材料在建筑中起到了基礎(chǔ)性的作用，尤其是對于高層建筑，安全性能高必須使用新的科技材料，只有全面把握新型建筑材料的特點，建筑行業(yè)才能更好更快地發(fā)展。科技進(jìn)步，材料不斷更新，結(jié)構(gòu)設(shè)計的不斷改進(jìn)，建設(shè)更高層建筑的夢想一定會實現(xiàn)。

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作者簡介：袁勇，身份證號碼：421023198712057591。