段少飛
(山西中方森特建筑工程設計研究院,山西 太原 030002)
建筑行業(yè)發(fā)展中,新材料和新技術(shù)種類日漸豐富,促進了我國建筑行業(yè)的進步。節(jié)能技術(shù)和環(huán)保材料的應用顯著降低了建筑的能耗,且現(xiàn)代科技的應用推動了建筑智能化和建筑自動化的發(fā)展,為人們打造出更加便捷和舒適的居住環(huán)境,有效控制了建筑工程對生態(tài)環(huán)境造成的負面影響。
建筑設計具有顯著的綜合性,通常指在建筑建設前,結(jié)合建設的任務預測建筑工程建設和材料應用中,可能出現(xiàn)的問題,然后制定針對性的應對措施,同時以圖紙和文件表達其構(gòu)想。結(jié)合上述,在建筑設計中,設計人員需綜合考量建筑技術(shù)、材料、質(zhì)量、功能、外觀、能耗、效益等多種因素,進而使其充分滿足建筑的各項要求。
當前,環(huán)境污染問題日漸受到人們的高度重視,而且也直接影響了人們的日常生活。建筑設計人員需在建筑設計中科學應用環(huán)保新技術(shù),降低建筑工程的能耗,減少環(huán)境污染。建筑設計中較為常見的環(huán)保技術(shù)有隔熱技術(shù)、保溫技術(shù)和新能源技術(shù)。設計人員要合理應用保溫技術(shù),這樣在加強室內(nèi)溫度穩(wěn)定性的同時,也可有效降低建筑的能耗。
比如,設計人員可應用保溫材料敷設保溫層,保溫層要在建筑面板層與防水層中間。由于保溫材料的容納量較小,吸水性和導熱性較差。所以,為更好地展現(xiàn)保溫層的作用,必須高度關注保溫材料的保濕性能,全面考量工程的導熱性、吸水性和容納量等重要指標,選擇高質(zhì)量的保溫材料。
為推動經(jīng)濟和社會發(fā)展,以往建筑單位主要采用粗放型的經(jīng)濟發(fā)展模式,且取得了較為理想的成效,我國經(jīng)濟實力顯著增強,但是在發(fā)展中也出現(xiàn)了諸多的問題,尤其是對環(huán)境產(chǎn)生了巨大破壞,影響了人們的日常生活。在該大環(huán)境背景下,集約型經(jīng)濟模式應運而生。在建筑設計中,設計人員應當充分利用生態(tài)技術(shù),不斷增強建筑設計的生態(tài)性,防止建筑設計和建設對生態(tài)環(huán)境造成極大的負面影響。
首先在建筑選址和規(guī)劃設計前,要全面了解和掌握建設現(xiàn)場的地理環(huán)境和自然條件,避免工程建設破壞周邊的生態(tài)環(huán)境,要讓建筑成為自然中的一部分,提高建筑設計的質(zhì)量和效率。
其次,在建筑屋面設計中,要開展生態(tài)設計,可采用綠化方式或倒置屋面設計形式,優(yōu)化建筑工程的生態(tài)性能。建筑屋面綠化處理通常指在屋面種植綠色植物,減少溫室氣體排放量,降低建筑能耗。倒置式屋面設計是在設計中將防水層設置在保溫層下方。
圖1 遮陽系統(tǒng)設計
最后,注重遮陽系統(tǒng)設計,如圖1所示,有效控制建筑環(huán)境溫度,高溫地區(qū)尤其要重視遮陽系統(tǒng)設計,從而完善遮陽系統(tǒng)的環(huán)保性能。工作人員需充分結(jié)合建設現(xiàn)場的氣候條件、建筑朝向和使用要求,以遮陽系統(tǒng)的時效性選擇設計方案和建筑材料。遮陽系統(tǒng)有兩種類型,一種是永久性遮陽系統(tǒng),一種是臨時遮陽系統(tǒng),后者還可細分為活動式遮陽系統(tǒng)和固定式遮陽系統(tǒng)。在設計活動式遮陽系統(tǒng)時,需全面考慮時間、天氣條件和季節(jié)變化,適度優(yōu)化設計方案。
為有效控制空間環(huán)境,設計中需合理應用數(shù)字智能技術(shù),這能夠提升建筑室內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性和舒適性,而且也可顯著降低建筑能耗。在建筑設計期間,數(shù)字智能技術(shù)應用廣泛,如安全控制和室內(nèi)溫度控制等。以上技術(shù)均具備較為明顯的智能化特征。傳統(tǒng)建筑系統(tǒng)與IT技術(shù)的有機結(jié)合可創(chuàng)建建筑智能系統(tǒng)。上海博物館是我國建筑設計中最早應用數(shù)字智能技術(shù)的建筑物。而現(xiàn)階段,數(shù)字智能技術(shù)已經(jīng)廣泛應用在公共建筑和住宅建筑的設計中。在某地的大廈建設中,基于安全、經(jīng)濟的建設理念,設計了高品質(zhì)的局域網(wǎng)和應用系統(tǒng),系統(tǒng)中也設置了無線網(wǎng)、移動覆蓋和信息廣播等不同類型的服務項目,全面展現(xiàn)了大廈所在園區(qū)的科技感,集辦公、科研、發(fā)展和生活環(huán)境于一身,合理應用數(shù)字智能技術(shù),完成科技大廈建設的整體目標。
圖2 新型隔熱材料
隔熱材料在建筑建設中十分關鍵,為完善建筑的隔熱性能,降低能耗,應選擇隔熱效果較為理想的隔熱材料。三層玻璃材料是當前應用最為廣泛,且效果最佳的隔熱材料。與傳統(tǒng)的雙層玻璃相比,其隔熱性能更佳。內(nèi)層可反射陽光,中層可吸收外部熱量,而外層可阻擋外部熱量。在建筑設計中應用滿足要求的隔熱材料可增強室內(nèi)溫度的舒適性。
現(xiàn)代建筑設計中,對通風提出了十分嚴格的要求。設計者在建筑設計中要采用優(yōu)質(zhì)的通風材料,增強建筑的通風性。新型窗框、開合裝置等均是應用較為廣泛的新型通風材料,以上材料不僅具有良好的通風效果,而且經(jīng)濟性較強,成本較低。該類材料可引導外界空氣從建筑底部進入,并經(jīng)建筑頂部進入室內(nèi),起到控制空氣流速的作用。
傳統(tǒng)建筑設計中,主要采用磚、混凝土和水泥砂漿等完成圍擋結(jié)構(gòu)。如今,建筑水平日益提高,人們對建筑也提出了全新的要求,傳統(tǒng)的建筑材料已經(jīng)無法順應建筑設計的發(fā)展需求。由此出現(xiàn)了諸多新型的維護結(jié)構(gòu)材料,有效改善了傳統(tǒng)材料中的不足。新型維護結(jié)構(gòu)也被人們稱為外墻保溫和飾面系統(tǒng)。其主要應用新型粘合劑,外部應用丙烯酸共聚物涂料,中部采用聚合物砂漿材料,耐久性和防水性較為理想,充氣材料和膜材料逐漸取代了傳統(tǒng)的磚石和鋼筋材料。
照明系統(tǒng)在建筑設計中發(fā)揮著十分重要的作用。該系統(tǒng)耗能較大,采用現(xiàn)代節(jié)能照明系統(tǒng)能夠有效降低照明系統(tǒng)運行中的能源消耗。節(jié)能照明系統(tǒng)利用光聚原理及傳到技術(shù),將建筑物的自然光反射至地下室,高效利用自然光實現(xiàn)地下室的照明,一方面保證了照明的效果,另一方面也顯著降低了地下室照明過程中產(chǎn)生的能源消耗。
現(xiàn)如今,我國城市發(fā)展水平顯著提高,城市化建設也得到了前所未有的進步,因此城市中建筑建設需求顯著增多,城市可用的建設用地明顯減少,而高層建筑就解決了建筑需求與土地之間的矛盾,在城市建設中出現(xiàn)了諸多的高層建筑。高層建筑建設的過程中需要應用大量的鋼筋混凝土。新型鋼筋混凝土材料較以往的鋼筋混凝土材料優(yōu)勢明顯,強度是傳統(tǒng)鋼筋混凝土材料的2倍,這使得建筑的穩(wěn)定性顯著提高,滿足了高層建筑設計的基本要求。在建筑鋼筋混凝土設計前,應當嚴格按照工程要求攪拌混凝土和砂漿,如在攪拌中加入適量粉煤灰,既可減少水泥的使用量,也可更好地保證混凝土的質(zhì)量,更加有效地規(guī)避裂縫問題。
綜上所述,目前,新技術(shù)和新材料在建筑設計中得以廣泛應用。新技術(shù)和新材料具備較強的環(huán)保性、節(jié)能性和經(jīng)濟性,而且可充分滿足現(xiàn)代人的審美要求。在建筑設計期間,新技術(shù)的種類和數(shù)量日益增多,材料研發(fā)也取得了較大的進步,設計人員需在建筑設計中結(jié)合設計標準和要求,選擇合適的新材料和新技術(shù),以此加強建筑設計的整體效果,大力推動建筑行業(yè)的持續(xù)向前。