高明德

（甘肅第一建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730070）

隨著各種新型建筑技術(shù)和材料的應(yīng)用，使建筑設(shè)計(jì)更具現(xiàn)代感。施工項(xiàng)目是一個(gè)復(fù)雜的綜合工程，根據(jù)空間與功能的不同要求，進(jìn)行相應(yīng)的施工設(shè)計(jì)，并選用合適的材料和技術(shù)，滿足施工需要。近年，能源消耗逐漸增加，人們?cè)絹?lái)越重視綠色環(huán)保建筑的應(yīng)用，新時(shí)代的建筑設(shè)計(jì)，應(yīng)更注重安全環(huán)保，通過(guò)采用新技術(shù)、新材料，提高建筑設(shè)計(jì)的效益。

1 建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用新材料、新技術(shù)的重要性

我國(guó)能源儲(chǔ)量豐富，人口眾多，但是人均資源較少，隨著社會(huì)發(fā)展，資源日益消耗，能源存量不斷減少，難以滿足需求。此外，由于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)體系不平衡、礦產(chǎn)資源分布不合理，導(dǎo)致能源利用率逐步下降，因此，對(duì)占用能源量大的建筑領(lǐng)域提出了更高的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。而新材料、新技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中具有巨大的設(shè)計(jì)潛力，近年，我國(guó)相繼出臺(tái)相關(guān)節(jié)能、環(huán)保設(shè)計(jì)的規(guī)范，但因仍處于發(fā)展初期，節(jié)能設(shè)計(jì)的環(huán)保理念還需進(jìn)一步推廣。

1.1 降低住宅能耗

利用新能源，引進(jìn)科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)，推廣使用環(huán)保材料和節(jié)能技術(shù)，提高能源利用效率，對(duì)于降低建筑能耗至關(guān)重要。采用節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)技術(shù)，是降低建筑能耗的重要途徑。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，可以有序安排后續(xù)施工，施工階段采用節(jié)能施工技術(shù)是降低能耗的重要手段。

1.2 提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量

美好舒適的居住環(huán)境是一項(xiàng)基本需求。因此，為營(yíng)造良好環(huán)境，必須加強(qiáng)環(huán)保材料與節(jié)能設(shè)計(jì)，選用環(huán)保材料，降低能耗。

1.3 降低建筑施工成本

通過(guò)建筑工程的節(jié)能減排設(shè)計(jì)，可以提高施工效率，有效縮短后續(xù)施工周期，降低成本支出和施工能耗。同時(shí)，也可以不斷推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。對(duì)于民用建筑而言，施工周期長(zhǎng)，必然會(huì)增加建筑成本，而采用新材料、新技術(shù)可以縮短施工周期、提高施工效率。

2 新技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 生態(tài)科技

采用生態(tài)技術(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，主要是滿足人們節(jié)能環(huán)保的需要，有利于社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)可以促進(jìn)建筑生態(tài)與自然生態(tài)的有機(jī)結(jié)合，在建筑設(shè)計(jì)中，生態(tài)技術(shù)的主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：第一，協(xié)調(diào)自然環(huán)境。生態(tài)化設(shè)計(jì)改造了傳統(tǒng)的屋頂保溫技術(shù)，最大限度利用自然環(huán)境，減少建筑成本，降低能耗，有效緩解環(huán)境污染問(wèn)題。第二，建筑物設(shè)計(jì)中，屋面的保溫能力決定屋面的保溫性能。為保證屋面具有良好的保溫性能，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可采用屋頂綠化或倒置式屋面的新技術(shù)，在保溫層下設(shè)計(jì)防水層，對(duì)屋面進(jìn)行綠化施工，降低能耗和溫室氣體排放。第三，遮陽(yáng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。遮陽(yáng)裝置的設(shè)計(jì)主要采用活動(dòng)性裝置和永久性裝置，根據(jù)房間使用樁，可以設(shè)計(jì)活動(dòng)性裝置；根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，可以設(shè)計(jì)永久性裝置（見圖1）。生態(tài)技術(shù)可以充分利用原材料，減少生態(tài)破壞和環(huán)境污染，作為一個(gè)動(dòng)態(tài)的發(fā)展概念，當(dāng)其處于不同的狀態(tài)和條件時(shí)，應(yīng)用也不一樣。

圖1 保溫隔熱設(shè)計(jì)圖

2.2 節(jié)能技術(shù)

采用建筑節(jié)能技術(shù)的目的是降低能耗、減少結(jié)構(gòu)損耗、有效提高資源利用率。施工設(shè)計(jì)中，要根據(jù)能耗狀況，通過(guò)與新技術(shù)的有機(jī)結(jié)合科學(xué)改造施工材料，降低工程材料的消耗。節(jié)能技術(shù)關(guān)系到建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此，在建筑設(shè)計(jì)中，要滿足節(jié)約能源的基本要求，并對(duì)其進(jìn)行深入、全面的研究。

2.3 數(shù)字化信息技術(shù)

數(shù)字化信息技術(shù)是指通過(guò)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等手段使建筑設(shè)計(jì)智能化、系統(tǒng)化、專業(yè)化，提高建筑設(shè)計(jì)的自由度和設(shè)計(jì)效率。近年，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)的日益普及，數(shù)字化信息技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用，它不僅是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)的重要手段，也是發(fā)展知識(shí)經(jīng)濟(jì)和信息社會(huì)的重要保障。將該項(xiàng)技術(shù)引入建筑設(shè)計(jì)，不僅可以優(yōu)化室內(nèi)環(huán)境，而且可以有效普及通信、管理等相關(guān)技術(shù)。

2.4 自然與建筑相結(jié)合

在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，我國(guó)主要以具有科技風(fēng)格的高樓為主，建筑外部環(huán)境的設(shè)計(jì)更具前衛(wèi)感、時(shí)尚感和現(xiàn)代感，而忽視了自然生態(tài)的風(fēng)格設(shè)計(jì)以及人與自然的有機(jī)融合。生態(tài)系統(tǒng)都有相應(yīng)的循環(huán)規(guī)律和自然結(jié)構(gòu)，其循環(huán)規(guī)律固定，能量的流動(dòng)方式比較單一。因此，要將建筑設(shè)計(jì)和節(jié)能設(shè)計(jì)互相融合，在建筑美化的基礎(chǔ)上，減少建筑資源的浪費(fèi)，同時(shí)，也要重視可持續(xù)性設(shè)計(jì)。為了體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的建筑設(shè)計(jì)理念，除了最大限度利用土地資源，還需要充分利用節(jié)能資源，例如，針對(duì)水資源短缺的問(wèn)題，可采取雨水資源設(shè)計(jì)，有效利用和移動(dòng)水資源，促進(jìn)其循環(huán)利用。

2.5 給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于建筑工程非常重要，對(duì)于住宅而言，設(shè)計(jì)給排水泵和液位可以保證用戶的用水需求和消防用水的需要。在消防水池設(shè)計(jì)中，可采用液位計(jì)方法檢測(cè)水池水位，并通過(guò)控制泵進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。同時(shí)，設(shè)置自動(dòng)巡檢泵和自動(dòng)排水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為居民住宅的用水安全提供保障。

2.6 暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

對(duì)建筑電氣工程來(lái)說(shuō)，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)、復(fù)雜的工程，其涉及領(lǐng)域很多，因此，要綜合考慮各個(gè)施工要素，以確保最終的效果。HVAC的性能與設(shè)計(jì)優(yōu)良，是一種相互聯(lián)系的關(guān)系。一般而言，系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要按照最大負(fù)荷原則，在實(shí)際運(yùn)行中，空調(diào)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)要求較低，如果系統(tǒng)各單元只簡(jiǎn)單達(dá)到負(fù)荷運(yùn)行，卻不適應(yīng)負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生最大能耗。應(yīng)從節(jié)能角度出發(fā)，科學(xué)比較和選擇設(shè)計(jì)方案，如選擇冷熱源系統(tǒng)，由于 HVAC能耗最高的是冷熱源系統(tǒng)，必須考慮其運(yùn)行費(fèi)用和投資成本，結(jié)合建筑使用功能和能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理分析和比較能耗指標(biāo)。另外，還應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，按照空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行季節(jié)，進(jìn)行全過(guò)程、全方位地分析計(jì)算，確定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)建筑工程所處的環(huán)境、人文、氣候等條件，科學(xué)設(shè)計(jì)HVAC的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)，確保HVAC經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為HVAC節(jié)能降耗奠定良好基礎(chǔ)。

3 新材料在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 保溫材料

傳統(tǒng)的隔熱材料厚度較大、外觀不雅致，易使層間間距縮小，窗洞加深。與之配套的真空保溫板，可有效解決此類問(wèn)題。真空保溫板較薄，可減少污染。真空隔熱層由紙張、金屬包裹外部，將殼體之間的空氣抽走，選用硅酸鹽或泡沫填充，形成真空隔熱。采用這種新材料，隔熱板厚度可減至50mm，具有廣泛的應(yīng)用空間。近年，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，玻璃保溫材料逐步得到應(yīng)用，如調(diào)光玻璃、吸熱玻璃。設(shè)計(jì)者要根據(jù)建筑的不同功能和結(jié)構(gòu)形式，選擇合適的保溫材料，提高采光保溫效果。

3.2 通風(fēng)材料

根據(jù)相關(guān)研究，新研發(fā)的特殊窗框，可通過(guò)窗框底部進(jìn)行空氣過(guò)濾，再由底部向室內(nèi)輸入新鮮空氣。獨(dú)特的處理方式，可保證空氣流動(dòng)速度穩(wěn)定。設(shè)置噪音吸收板，可以促進(jìn)凝結(jié)水的排泄，有效過(guò)濾空氣。另外，可以利用計(jì)算機(jī)、總線系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)掌握能耗狀況，詳細(xì)了解建筑物在不同通風(fēng)狀態(tài)下的能耗情況。實(shí)際上，建筑物的空間布局、平面設(shè)計(jì)以及三維設(shè)計(jì)方案，都會(huì)對(duì)自然通風(fēng)產(chǎn)生影響。如采用通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)，可降低建筑投資，改善空氣品質(zhì)和居住舒適度?，F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，通過(guò)房屋結(jié)構(gòu)的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)，可以合理調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣及周圍環(huán)境，從而達(dá)到環(huán)保和經(jīng)濟(jì)雙重收效的目的（見圖2）。

圖2 建筑工程通風(fēng)設(shè)計(jì)圖

3.3 照明材料

作為建筑電氣工程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，照明設(shè)計(jì)對(duì)建筑能源消耗影響極大。為達(dá)到節(jié)能效果，在不影響照明質(zhì)量的前提下，可以采用低亮度設(shè)計(jì)。

（1）充分利用自然光線。按光源體系分類，自然光是一種清潔、環(huán)保的能源，可以充分發(fā)揮自然光的作用，增大門窗、外窗的尺寸。在白天，通過(guò)自然光就可以達(dá)到照明效果，降低照明能耗。

（2）根據(jù)每個(gè)房間的照明需要，選擇合理的照明燈具和節(jié)能開關(guān)設(shè)備，如高壓鈉燈、聲控開關(guān)等。

（3）選擇太陽(yáng)能產(chǎn)品。近年，隨著電力產(chǎn)品的更新和電力技術(shù)的發(fā)展，光伏發(fā)電系統(tǒng)可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能。

3.4 結(jié)構(gòu)材料

當(dāng)前，我國(guó)正處于數(shù)字化、信息化時(shí)代，建筑材料領(lǐng)域呈現(xiàn)高科技化，新材料種類日益多樣化，傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)以木質(zhì)結(jié)構(gòu)為主，而新型建筑結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)為主，建筑造型材料也隨著新技術(shù)、新材料的發(fā)展而不斷變化和進(jìn)步。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，在建筑設(shè)計(jì)中，廣泛應(yīng)用新技術(shù)、新材料，可以解決各種建筑工程問(wèn)題，降低建筑成本，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，提高建筑施工、設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，促進(jìn)建筑業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。因此，要加大新技術(shù)、新材料研發(fā)創(chuàng)新的力度，促進(jìn)建筑業(yè)整體水平提升，實(shí)現(xiàn)建筑與自然的和諧穩(wěn)定發(fā)展。