李超

【摘要】現(xiàn)階段建筑行業(yè)高速發(fā)展，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)對各類新技術(shù)和新材料的應(yīng)用力度在急速加強(qiáng);為進(jìn)一步適應(yīng)和滿足現(xiàn)代化建筑行業(yè)對建筑設(shè)計(jì)提出的要求，并將建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)勢和技術(shù)內(nèi)涵表現(xiàn)出來，下面將分別介紹建筑設(shè)計(jì)中新技術(shù)、新材料和新工藝的應(yīng)用，以及各類型新技術(shù)、新材料在應(yīng)用中的相關(guān)優(yōu)勢和部分新工藝的相關(guān)做法，并探索性的思考這些新技術(shù)、新材料和新工藝的應(yīng)用價(jià)值和意義。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì);新技術(shù);新材料;新工藝

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.041

在可持續(xù)發(fā)展、綠色建筑、海綿城市等新的建筑設(shè)計(jì)政策理念指導(dǎo)下，強(qiáng)化建筑設(shè)計(jì)人員對各項(xiàng)新技術(shù)和新材料的掌握力度，降低建筑設(shè)計(jì)難度，發(fā)揮各類新技術(shù)和新材料的作用效果，對建筑行業(yè)而言具有舉足輕重的意義;對新材料，新技術(shù)和新工藝的探索，是推動(dòng)整個(gè)行業(yè)發(fā)展的根本性動(dòng)力;同時(shí)，及時(shí)掌握新材料和新技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)過程中相關(guān)技術(shù)要求以及新工藝做法，合理運(yùn)用它們，需要我們進(jìn)一步全方位的審視和優(yōu)化設(shè)計(jì)思想和技術(shù)手段。

1、建筑行業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

1.1數(shù)字技術(shù)

在建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)利用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)對建筑物規(guī)模形態(tài)以及工程項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)情況進(jìn)行有效研究，并結(jié)合各項(xiàng)研究結(jié)果和前期收集而來的數(shù)據(jù)信息確定建筑設(shè)計(jì)方案，以此保證建筑設(shè)計(jì)在合理的方案支持下開展，嚴(yán)防相關(guān)設(shè)計(jì)在實(shí)際開展時(shí)因基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息不合理而出現(xiàn)問題。強(qiáng)化數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用力度，利用精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息構(gòu)建完整、準(zhǔn)確的三維模型，再按照三維模型形態(tài)以及各項(xiàng)參數(shù)信息將建筑設(shè)計(jì)過程中不合理地方清楚表現(xiàn)出來，同時(shí)為設(shè)計(jì)人員提供精準(zhǔn)、詳實(shí)的指導(dǎo)，方便設(shè)計(jì)人員靈活應(yīng)用各項(xiàng)數(shù)字技術(shù)對建筑物進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，減少設(shè)計(jì)失誤、提升設(shè)計(jì)效率，發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的作用。

1.2環(huán)保技術(shù)

隨著建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展不斷深入，環(huán)保技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中也得到了廣泛應(yīng)用。強(qiáng)化各項(xiàng)環(huán)保技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用力度，減少建筑設(shè)計(jì)過程中基礎(chǔ)材料和相應(yīng)能源、資源消耗量，減少對環(huán)境的破壞。滿足綠色建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)和整體建設(shè)要求，繼而將建筑工程生態(tài)環(huán)保效果和實(shí)際建設(shè)優(yōu)勢清楚表現(xiàn)出來。目前建筑設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用的環(huán)保技術(shù)比較多，比如保溫節(jié)能技術(shù)、新能源技術(shù)、采用新材料等，這就應(yīng)保證各類環(huán)保技術(shù)的現(xiàn)實(shí)作用，避免各類新能源材料以及相關(guān)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中受到限制，這對于提升建筑設(shè)計(jì)效果和環(huán)保水平也有重要作用。

1.3裝配技術(shù)

是指在建筑施工前，按照建筑物整體規(guī)模在工廠里進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件加工制作，將加工完成的預(yù)制構(gòu)件運(yùn)送到施工現(xiàn)場，應(yīng)用合理技術(shù)及可靠連接方式將預(yù)制構(gòu)件裝配安裝到一起，保證建筑各種使用功能、質(zhì)量和穩(wěn)定性的技術(shù)。近年來裝配式建筑技術(shù)在我國發(fā)展快速，眾多項(xiàng)目顯示裝配式建筑具有高效率、高精度、高質(zhì)量、較大節(jié)省資源的優(yōu)勢，越來越受到人們高度重視。這就要求建筑設(shè)計(jì)人員在裝配技術(shù)支持下進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，將建筑裝配技術(shù)貫穿于方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等各階段，以滿足裝配式建筑整體規(guī)劃建設(shè)要求。將建筑行業(yè)對工程項(xiàng)目裝配設(shè)計(jì)和綜合建設(shè)提出的要求落到實(shí)處，彰顯裝配技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的作用效果。

1.4智能化技術(shù)

在智慧社會(huì)不斷發(fā)展條件下，各類智慧技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中也有非常重要的作用。建筑智能化是以建筑物為平臺，基于對各類智能化信息的綜合應(yīng)用，集架構(gòu)、系統(tǒng)、應(yīng)用、管理及優(yōu)化組合為一體，具有感知、傳輸、記憶、推理、判斷和決策的綜合智慧能力，形成以人、建筑、環(huán)境互為協(xié)調(diào)的整合體，為人們提供安全、高效、便利及可持續(xù)發(fā)展功能環(huán)境的建筑技術(shù)。目前主要的智能建筑系統(tǒng)包括樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)等。設(shè)計(jì)階段要進(jìn)行合理的智能化需求分析，設(shè)計(jì)單位需要結(jié)合智能化工程經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行智能化需求分析，考慮智能化系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)。利用成熟的新技術(shù)實(shí)現(xiàn)人、自然、環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

2、建筑行業(yè)新材料的應(yīng)用與發(fā)展

2.1二氧化硅氣凝膠隔熱板材

新型保溫板材材料中的二氧化硅氣凝膠和其他材料復(fù)合，通過特殊的加工工藝，不僅讓保溫板材的性能得到擴(kuò)展，如高熱阻、低熱容、高強(qiáng)度等，同時(shí)，導(dǎo)熱吸收極低，疏水性較好，因此在為建筑提供保溫功能時(shí)，不僅可以有效防水、防潮，還能讓室內(nèi)的溫度與濕度都得到有效的控制。最為重要的一點(diǎn)是此種材料防火性能為A級不可燃，這就讓建筑發(fā)生火災(zāi)的可能性進(jìn)一步降低，間接提高了建筑的安全性。同時(shí)，由于二氧化硅無毒無味，所以非常符合綠色節(jié)能環(huán)保要求。在我國的建筑行業(yè)中應(yīng)用的范圍正在不斷擴(kuò)展。

2.2 聚酯樹脂玻璃鋼門窗材料

這是一種由不飽和聚酯樹脂作為基體材料配合中堿玻璃纖維無捻粗紗以及其織物作為增強(qiáng)材料并摻和一定比例的礦物材料制作而成的新型門窗。這種門窗材料通過加熱固化的方式可以生產(chǎn)出不同截面形式的空腹型材，滿足不同的建筑建設(shè)要求。這種材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、防腐、隔音等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)用此材料制作的門窗還具有極低的導(dǎo)熱系數(shù)，保溫效果突出，還可以在發(fā)生火災(zāi)時(shí)進(jìn)一步保證建筑內(nèi)部人員以及物件的安全，防止火災(zāi)的燃燒范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)，具備良好的絕緣性，可為人們提供一個(gè)更為舒適、安全的環(huán)境。

2.3真空材料

在建筑設(shè)計(jì)過程中，各類真空材料也逐漸取代傳統(tǒng)建筑材料，這就應(yīng)保證各類真空材料在建筑設(shè)計(jì)中的作用效果，繼而彰顯真空材料應(yīng)用價(jià)值。而且強(qiáng)化各類真空材料與建筑設(shè)計(jì)材料之間結(jié)合力度，還能對各類材料存在的問題進(jìn)行優(yōu)化處理，強(qiáng)化各類真空材料在建筑設(shè)計(jì)中的作用效果，有效改善真空材料實(shí)際應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題。而且良好的真空材料在實(shí)際應(yīng)用過程中還能控制風(fēng)力和外物對建筑物各部位的沖擊，借此提高建筑物整體設(shè)計(jì)效果和質(zhì)量安全，同時(shí)避免建筑設(shè)計(jì)過程中因選用的材料質(zhì)量水平和綜合性能不達(dá)標(biāo)而出現(xiàn)問題。解決建筑設(shè)計(jì)缺陷，并在高質(zhì)量材料支持下提高建筑設(shè)計(jì)效果。

2.4納米材料

目前已有一些高科技的納米材料應(yīng)用到建筑領(lǐng)域，例如納米陶瓷用做建筑外墻裝飾材料，比普通陶瓷具有高強(qiáng)度、高韌性和高硬度，同時(shí)具有良好的抗燒蝕和防熱性;在建筑涂料中加入納米復(fù)合材料，可改善建筑外墻涂料的耐候性和內(nèi)墻涂料的抗菌性;利用納米技術(shù)開發(fā)新型的混凝土可大幅度提高混凝土的強(qiáng)度、施工性能和耐久性能;納米材料在玻璃、塑料和橡膠等領(lǐng)域都能發(fā)揮重要作用。新型的納米材料使許多傳統(tǒng)建筑材料性能得到改進(jìn)，但是納米材料也存在一些問題有待解決，使用時(shí)利用納米材料優(yōu)勢使其充分發(fā)揮，并注意改善材料的缺陷。這種高技術(shù)建筑新材料的應(yīng)用必將提高我國建筑行業(yè)的技術(shù)競爭實(shí)力，對建筑設(shè)計(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

3、建筑行業(yè)新工藝的應(yīng)用與發(fā)展

3.1混凝土打印工藝

混凝土3D打印是通過利用計(jì)算機(jī)分層建模并發(fā)出程序指令，將建筑圖形設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)化為三維的空間打印路徑，利用打印系統(tǒng)將凝結(jié)時(shí)間短、強(qiáng)度發(fā)展快的混凝土精確分層布料，逐層疊加累積成型，實(shí)現(xiàn)免模板施工，工業(yè)機(jī)器人受控逐層重復(fù)鋪設(shè)材料從而構(gòu)建出自由形式的建筑結(jié)構(gòu)。3D打印混凝土技術(shù)在實(shí)際施工打印過程中，由于其具有較高的可塑性，在成型過程中的無需支撐，是一種新型的混凝土無模成型工藝;它既有自密實(shí)混凝土的無需振搗的優(yōu)點(diǎn)，也有噴射混凝土便于制造繁雜構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)。3D打印混凝土技術(shù)作為一種新型技術(shù)，必將成為混凝土發(fā)展史上的重大節(jié)點(diǎn)。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)的新工藝

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)以裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑為主體，集成墻板作為外墻維護(hù)體系，并綜合集成建筑、機(jī)電、裝飾工程的高度裝配化建筑體系。采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑本身的目的主要是實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)品化、工業(yè)化以及裝配化。和傳統(tǒng)的用鋼結(jié)構(gòu)直接替換混凝土結(jié)構(gòu)的做法相比，從系統(tǒng)工程的層面去看待裝配式鋼結(jié)構(gòu)，它是以建筑功能為核心、以結(jié)構(gòu)布置為基礎(chǔ)、以工業(yè)化圍護(hù)和內(nèi)裝部品為支撐，整體提升鋼結(jié)構(gòu)建筑使用的功能和品質(zhì)，它綜合考慮了建筑功能、結(jié)構(gòu)、圍護(hù)、內(nèi)裝、機(jī)電，實(shí)現(xiàn)了建筑平面、立面、結(jié)構(gòu)體系、圍護(hù)系統(tǒng)、管線系統(tǒng)、防火、內(nèi)裝等各方面的協(xié)同與集成。

3.3抹灰工程中的新工藝

近年來粉刷石膏代替水泥砂漿或混合砂漿在室內(nèi)抹灰工程中的應(yīng)用技術(shù)有了快速的發(fā)展，傳統(tǒng)的采用水泥砂漿或混合砂漿的抹灰層，施工中易出現(xiàn)空鼓、裂縫等質(zhì)量通病，同時(shí)在交付使用后，由于水泥產(chǎn)生的收縮變形，致使抹灰面層出現(xiàn)龜裂紋。而粉刷石膏具有早強(qiáng)、快硬、防火、保溫隔熱粘結(jié)力強(qiáng)，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度，以及表面觀感及手感細(xì)膩舒適等良好特性。由于其具有微膨脹性和有較大的粘結(jié)力，能夠有效的防止抹灰裂縫、起皮和脫落，同時(shí)，對抹灰基層要求不高，無須在基層表面涂刷任何界面劑或水泥素漿即可直接抹灰。

3.4防水新工藝

建筑地下室和屋面防水一直是建筑工程防水的重點(diǎn)?！邦A(yù)鋪反粘”防水做法是目前行業(yè)內(nèi)較為推崇的地下工程防水做法，適用于地下工程底板和側(cè)墻外防內(nèi)貼法防水。與傳統(tǒng)鋪貼相比，“預(yù)鋪反粘”將防水卷材粘貼在主體上，就像建筑主體的“皮膚”，防水層與結(jié)構(gòu)層粘結(jié)牢固，無竄水隱患，且容易明確滲漏點(diǎn)，容易維修。同時(shí)，無需找平層，對基層要求低，不受天氣及基層潮濕影響;無需保護(hù)層，卷材直接粘結(jié)在結(jié)構(gòu)層上;冷作業(yè)施工，無明火、無毒無污染，安全環(huán)保等。屋面防水工藝目前使用較為廣泛的是聚合物水泥基復(fù)合涂抹施工。在對建筑進(jìn)行防水施工之前，應(yīng)先保證建筑表面的裂縫、板縫、節(jié)點(diǎn)的位置應(yīng)該進(jìn)行重點(diǎn)的清理工作。使用聚合物水泥基之前，應(yīng)先清潔表面，保證表面沒有雜物，在涂抹完一次之后，需要等到完全干燥后再進(jìn)行第二次涂抹，共需進(jìn)行三次涂抹。此種施工工藝可較好的保障建筑防水施工質(zhì)量。

結(jié)語：

隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展和更新迭代，建筑設(shè)計(jì)不僅需要按照各項(xiàng)具體要求對建筑物進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，更需要遵循可持續(xù)的綠色生態(tài)理念;行業(yè)的發(fā)展必然催生新材料和新技術(shù)的爆發(fā)式增長，我們在強(qiáng)化各項(xiàng)新技術(shù)、新材料和新工藝在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以創(chuàng)新推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)在進(jìn)步的同時(shí)，也要將相關(guān)設(shè)計(jì)出現(xiàn)各類新問題新風(fēng)險(xiǎn)的可能性降到最低。保證各類新技術(shù)、新材料與原始材料和技術(shù)之間具有極高的貼合度，兼顧工藝流程的改進(jìn)和創(chuàng)新，從而為改善建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)和材料阻礙，真正發(fā)揮各項(xiàng)新技術(shù)和新材料在現(xiàn)實(shí)發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)作用，確保建筑設(shè)計(jì)行業(yè)可以滿足生態(tài)綠色，集約環(huán)保，真正意義上可持續(xù)的新時(shí)代發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡偉松，趙夏旻.新技術(shù)和新材料在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].四川建材，2010，36（01）：57-58+60.

[2]姚瓊，潛蘭.新技術(shù)和新材料在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].江西建材，2017（02）：69+74.

[3]張文.建筑設(shè)計(jì)中新技術(shù)和新材料的應(yīng)用探討[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2018，45（18）：20-21.

[4]王林.淺談建筑設(shè)計(jì)中新技術(shù)和新材料的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2020（20）：82+84.

[5]林穎.試論新材料和新技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2020（08）：5-6.

[6]王凡.建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用新技術(shù)和新材料的實(shí)踐分析與研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020（23）：158-15.