文／顧亦豐 上海浦東建筑設計研究院有限公司 上海 201206

引言：

在開展建筑物的施工前，設計人員需依據(jù)具體的建設要求和任務內(nèi)容，利用文件等所標注的具體尺寸、規(guī)格和使用的材料類型等條件，將施工期間可能出現(xiàn)的各類問題進行全面的預測，開展細化的調(diào)查和設想，從而設置解決不同問題的有效方案，輔助施工人員能夠在具體的項目建設過程中順利完成設計規(guī)劃。建筑工程的規(guī)模一般均較大，且施工的環(huán)境復雜程度也較高，在不同區(qū)域中的地質(zhì)、水文條件也具有明顯的差別，這也對建筑設計和施工環(huán)節(jié)帶來了較多的不穩(wěn)定因素。建筑所使用的材料和技術(shù)手段也對施工的安全性和質(zhì)量造成了一定的影響，能夠給用戶帶來各樣的居住體驗。相關企業(yè)在對建筑進行設計期間，如果主動應用新型的材料和技術(shù)，不但能夠全面迎合居住者在工作和生活等方面的要求，同時還能夠為居住人員營造相對高質(zhì)量的環(huán)境，企業(yè)也能夠贏得更高的經(jīng)濟收益，同時能夠深化環(huán)保工作的實施，全面推動建筑行業(yè)向綠色環(huán)保方向發(fā)展。

1、建筑設計的原則

在時代不斷發(fā)展變化的背景下，人們對建筑設計所建立的理解也產(chǎn)生了明顯的變化。修建建筑可為人們提供更為舒適和輕松的工作和生活空間，因此在具體開展建筑的設計環(huán)節(jié)時，便須以安全性、經(jīng)濟性等原則作為工作指導。需將安全作為首要的設計目標，所選擇使用的建筑原料需保證不會對人體健康造成損害，同時還需具有防火和隔熱等功能，在施工期間也需保證施工人員自身的安全。在大城市中，人們通過普遍建造高層建筑的方式來與城市的經(jīng)濟和人口發(fā)展相適應。城市所擁有的土地資源十分有限，因此在開展建筑設計工作時，便需側(cè)重凸顯其實用性的功能，不但要為人們構(gòu)建更為舒適的空間環(huán)境，同時也需提高資源的使用效率。在此背景下，地下空間的有效開發(fā)便能夠?qū)崿F(xiàn)建筑建造實用性的提升。利用深基坑技術(shù)來設計和建筑工程，能夠明顯提高結(jié)構(gòu)施工的安全性，同時還能夠獲得較為理想的經(jīng)濟和社會效益。其中，建筑工程的周期往往較長，且施工的成本也較高，相關企業(yè)所使用的感知方式也較少，傾向于應用簡潔的方法，通過理性指導反應設計的核心內(nèi)容，從而明顯提高建筑設計的經(jīng)濟性特征。在建筑物的功能產(chǎn)生變化時，工人僅需針對需要改善的部分進行優(yōu)化，而無須對建筑的整體結(jié)構(gòu)做出調(diào)整，這樣不但能夠明顯降低調(diào)整的成本投入，同時還能夠縮減工人的工作量，對施工環(huán)境也會形成較小的影響。因此，企業(yè)在開展建筑設計工作時，便須主動迎合建設綠色建筑的理念，盡量延長建筑的使用時間，從而獲得更高的經(jīng)濟和社會效益，全面實現(xiàn)綠色建筑的推廣和應用。

2、建筑設計中新技術(shù)的應用

2.1 生態(tài)技術(shù)

為推動現(xiàn)代建筑行業(yè)的深化發(fā)展，需持續(xù)提高生態(tài)技術(shù)的應用頻率和范圍，這對全面提高設計的效果具有重要的影響。生態(tài)技術(shù)并不是單純指建筑設計的某個環(huán)節(jié)所使用的技術(shù)手段，而是基于建筑整體充分發(fā)揮自然環(huán)境的功能，不斷化解改造工程和自然之間所存在的矛盾問題，從而盡量降低人類的建筑項目對周圍環(huán)境造成的不利影響。設計人員需傾向于促進生態(tài)技術(shù)應用到建筑的設計和施工當中，充分發(fā)揮該種技術(shù)對環(huán)境的保護功能，從而提高建筑的綠化作用。

2.2 節(jié)能技術(shù)

在當前低碳環(huán)保理念較為流行的背景下，全球均更為關注應用新型的清潔能源，探索出節(jié)能的渠道，從而有效降低電能等傳統(tǒng)的能源應用量，也能夠減少人們對于上述不可再生資源的依賴感。當前，在建筑工程領域，人們已經(jīng)認識到風能、太陽能等能源的重要性，同時也關注提升對自然條件和環(huán)境優(yōu)勢等方面的應用效果，將不同類型的能源有效使用到建筑設計當中，從而來降低傳統(tǒng)能源的應用量，實現(xiàn)綠色節(jié)能的目標。在實施建筑設計時，便可全面迎合太陽能的應用目的，通過使用科學的手段進行規(guī)劃布置，從本質(zhì)上保障建筑物能夠具有更為理想的通風和采光效果。同時也需聯(lián)系建筑物之間、樓群之間的距離等條件，應用不同類型的先進技術(shù)進行測試，從而不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)和外形的效果，從根本上提高建筑物環(huán)境的舒適性。節(jié)能技術(shù)在建筑設計和施工等環(huán)節(jié)中的應用能夠明顯提升建筑物的建設質(zhì)量，同時還可迎合綠色建筑的發(fā)展要求。因此，該類型的技術(shù)手段可作為后續(xù)建筑設計和施工的首選。

2.3 數(shù)字化技術(shù)

近年來，我國信息化技術(shù)的水平也在持續(xù)提升，在此背景下建筑設計工作也實現(xiàn)了應用不同類型的制圖軟件參與建筑設計工作。而信息化技術(shù)的應用和推廣更促使了建筑設計能夠達到更高的水平，如可借助VR設備和不同的信息化軟件來虛擬空間，也可運用BIM進行正向設計。上述類型的技術(shù)能夠有效應用到建筑設計當中，不斷提高設計的實施效率，同時還能夠驗證設計的效果，保證設計人員能夠全面掌控建筑工程的材料、空間等方面的內(nèi)容。此外，應用信息化技術(shù)手段還能夠有效結(jié)合設計、施工及后續(xù)的保養(yǎng)等環(huán)節(jié)，通過提高對各個環(huán)節(jié)控制的力度來盡量降低資源浪費的情況，從而提高不同工序的搭配效果。

2.4 信息化技術(shù)

圖1 信息化和數(shù)字化技術(shù)在建筑工程中的應用

在建筑設計環(huán)節(jié)應用的信息化技術(shù)手段，便是依賴于信息化的設備和相應的技術(shù)來對建筑設備的使用情況進行不斷的優(yōu)化革新，從而達到降低能源投入，提高效能的目標。如可運用具有智能化優(yōu)勢的太陽能產(chǎn)品參與建筑的設計工作，這樣便可明顯提高室內(nèi)空間的制冷和供暖等方面的設計效果。運用微波傳感器產(chǎn)品，能夠在建筑當中發(fā)揮報警的功能，從而明顯提高建筑施工環(huán)境的安全性。運用防風雨傳感器還能夠提高室內(nèi)窗戶的智能化開啟效果，從而避免雨水侵入到室內(nèi)，對室內(nèi)環(huán)境造成一定的負面影響。運用信息化技術(shù)手段參與建筑的設計環(huán)節(jié)，能夠明顯提高建筑空間的智能化水平，為居住者提供更為舒適和便捷的空間。

3、工程設計中新材料新技術(shù)的具體應用

建筑項目當中使用新型的材料，能夠?qū)φ麄€建筑行業(yè)產(chǎn)生較為明顯的影響，其可直接對不同的技術(shù)問題進行有效地改善，從而解決行業(yè)的難題，明顯降低工程的成本投入，同時還能夠優(yōu)化設計和施工的效果，為居住者提供更為舒適和便利的生存空間。

第一，可使用節(jié)能的墻體材料。從目前我國的新型墻體材料清單中可見，詳細材料主要可劃分為下述類型：一是磚類，主要包括孔洞率高于25%的空心磚、燒結(jié)頁巖磚等類型。二是建筑砌塊類，主要為粉煤灰小型空心砌塊等。三是建筑板材類，主要包括蒸壓器混凝土板等。四是原料具有高于3%的建筑垃圾等墻體材料。五是能夠達到國家和地方標準的混凝磚、燒結(jié)保溫磚等材料。第六是鋼結(jié)構(gòu)和玻璃幕墻。在對墻體開展設計工序時，部分地區(qū)在應用外墻材料時，更傾向于使用保溫隔熱性能較好的加氣砌塊等材料。而190普通混凝土空心砌塊的效果并不理想，最差的為剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土。通常依據(jù)建筑行業(yè)的設計標準和國際的設計規(guī)范，混凝土空心砌塊等墻體材料需采取必要的保溫和隔熱的措施。針對節(jié)能住宅的設計可依據(jù)地方的設計標準，除加氣砌塊外，上述材料類型均需采用必要的保溫和隔熱措施。

圖2 節(jié)能墻體材料

第二，新型的保溫性能材料。作為新產(chǎn)生的材料類型，目前在具體的應用期間，隨著建筑物性能的不斷提升，新型的保溫材料也得到了廣泛的應用，同時人們對新材料應用的重視程度也不斷加強。該種材料具有明顯的隔熱優(yōu)勢，因此在參與建筑施工時，便可發(fā)揮出其保溫方面的性能，提高現(xiàn)代建筑的設計和使用效果，從而實現(xiàn)資源的節(jié)約目標。在目前現(xiàn)代建筑的發(fā)展期間，不斷提高新型保溫材料的應用力度，便可明顯迎合現(xiàn)代化建筑發(fā)展的要求。如使用保溫板便可對建筑進行外保溫等，這樣建筑的墻體便具有良好的保溫性能，為居住者提供較為舒適的空間環(huán)境。新型材料不會對建筑周圍的環(huán)境產(chǎn)生負面的破壞性影響，這也是該種材料得到普遍應用的主要原因，能夠充分體現(xiàn)出當前建筑行業(yè)的生態(tài)化發(fā)展趨勢。

第三，高分子化學建材的使用。從目前的發(fā)展形勢來看，較為熱門的問題便是對有機硅性樹脂方面的研究。國際上對建筑材料的防水性能進行研究期間，產(chǎn)品本身的革新速度也較快，尤其是高分子樹脂改性瀝青等材料的革新。作為相對基礎的聚合物材料，其發(fā)展具有良好的勢頭，瀝青、樹脂基纖維等物質(zhì)也實現(xiàn)了強效發(fā)展。屋面的防水結(jié)構(gòu)也趨于雙向發(fā)展，從熱施工技術(shù)開始便實現(xiàn)了自膠等效果。

第四，新型的防水密封性材料。目前，我國的防水材料主要可分為下述類型：卷材、涂料、高分子材料等。高分子材料能夠在防水性能方面具有明顯的優(yōu)勢，其也成為全面替代傳統(tǒng)紙?zhí)ビ蜌值男滦臀锪?。如TPO等，其作為高分子材料在耐高溫和抗風性等方面具有較為明顯的優(yōu)勢特征。另外，目前市場出現(xiàn)的新型防水材料，如非滲油蠕變橡膠防水材料，在延展性、自愈性方面得到了很好的體現(xiàn)，也被充分應用在隧道、地鐵等易漏水，難防水地方。

圖3 新型防水密封性材料

第五，新型門窗材料。以往在設計和施工環(huán)節(jié)，門窗部分均可作為重要的通風通道，能夠保障整個建筑具有良好的氣密性功能，而在社會持續(xù)發(fā)展，人們的生活和審美水平不斷提高的背景下，人們對門窗的設計也形成了更高的審美標準。我國古代的門窗原料多為木頭，因此人們會在木質(zhì)上雕刻上不同的花紋，這樣不但使門窗具有一般意義的通風功能，同時也能夠提高其藝術(shù)效果。當今，在各類新型材料和技術(shù)不斷涌現(xiàn)的背景下，門窗的設計和建設也受到了人們的廣泛關注。新型材料形成的門窗在保溫性能方面更勝一籌，部分企業(yè)還對門窗的開合功能進行了優(yōu)化改進，賦予了更多的功能，讓門窗具有自主感知外部環(huán)境的作用，實現(xiàn)自主開合。上述自動開合裝置不但能夠提高人們對室內(nèi)空氣的體驗效果，同時還可在不良的氣候中也能夠為室內(nèi)人群提供舒適的空間環(huán)境，從而實現(xiàn)了建筑設計的大跨度革新。

圖4 新型門窗材料

結(jié)語：

我國持續(xù)將節(jié)能作為建筑設計和施工的重點目標。在社會不斷優(yōu)化發(fā)展的背景下，人們對建筑的節(jié)能效果也越發(fā)重視，這便促進了新型的材料和技術(shù)在建筑設計中的運用，更有利于推動建筑行業(yè)的深化發(fā)展，為技能技術(shù)深化發(fā)揮功能提供前提。在建筑設計和施工中，合理應用新型的材料和技術(shù)手段，能夠明顯優(yōu)化建筑的節(jié)能效果，這也能夠與建筑行業(yè)的發(fā)展方向一致，拓展出更為廣闊的新型材料和技術(shù)的應用前景。通過深化探究建筑工程中的節(jié)能材料和技術(shù)的應用，便可看到我國建筑的環(huán)保型和安全性等方面的進步。應用新型的材料和技術(shù)手段能夠明顯降低能源的使用量，同時還可提高建筑的經(jīng)濟和社會方面的效益，優(yōu)化人們的生存空間。

本文主要對新型的節(jié)能材料和技術(shù)手段進行系統(tǒng)的研究分析，可見建筑工程需全面運用具有節(jié)能功能的材料和技術(shù)手段，從而有效降低能源的消耗，同時減少對周圍環(huán)境的負面影響，提高施工的性能，達到更高的目標，這也可作為建筑設計和施工的未來發(fā)展方向。因此，在保障建筑工程質(zhì)量的前提下，可不斷優(yōu)化人們的生活質(zhì)量，滿足其不同的需求，在此目標的指導下，便需研究更多中新型的材料和技術(shù)類型，從而不斷促進建筑行業(yè)向更環(huán)保、節(jié)能、綠化等方向發(fā)展。