馮齊

（天津市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津 300380）

在現(xiàn)階段中國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展中，要較好地適應(yīng)現(xiàn)代建筑工程的多方面使用要求，為了滿足新形勢(shì)下的更高需求，從建筑環(huán)節(jié)開始進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新非常必要。而建筑方案對(duì)后續(xù)項(xiàng)目的施工建設(shè)起到了較強(qiáng)的引導(dǎo)和決定性意義，所有建筑實(shí)用功能和使用價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，都離不開建筑。在建筑工作發(fā)展中，伴隨著各種新技術(shù)和新材料的廣泛使用，其總體技術(shù)水平也愈來愈高，相比于中國(guó)傳統(tǒng)建筑模式，無疑顯示出了明顯優(yōu)越性，這樣也就必須逐步加強(qiáng)對(duì)在建筑中合理應(yīng)用新技術(shù)和新材料的研發(fā)力量，并且也必須思考怎樣合理利用這種新技術(shù)和新材料，以最大限度地提高其使用效率。

1 建筑設(shè)計(jì)概述

建筑設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)人員在建設(shè)項(xiàng)目施工之前，根據(jù)施工目的和任務(wù)，設(shè)計(jì)建筑整體規(guī)劃及其結(jié)構(gòu)、功能等方面細(xì)節(jié)，并對(duì)在建筑施工和使用過程中可能出現(xiàn)的問題作出考慮設(shè)計(jì)，提出處理上述問題的具體方法，使用圖畫和文字表達(dá)設(shè)計(jì)過程。建筑通俗的來說是指材料、工程技術(shù)、建筑功能和經(jīng)濟(jì)性等多方面的綜合運(yùn)用，在建設(shè)工程施工中經(jīng)常會(huì)使用品種繁雜、數(shù)量豐富的各類建材，而目前建筑材料也由原來的土、木材發(fā)展到了現(xiàn)在的水泥、鋼材等[1]。目前，我國(guó)發(fā)展至今都在積極研究與使用新材料和新技術(shù)，把高新技術(shù)與環(huán)保材料運(yùn)用到了建筑中，這樣促進(jìn)了環(huán)境保護(hù)與減排工作的進(jìn)行，可以有效提高建筑資源的使用率，還可以適應(yīng)人類對(duì)建筑資源的使用性能的需求，為人類創(chuàng)造了優(yōu)質(zhì)的人居工作生存環(huán)境，并且可以減少由于建設(shè)施工過程而對(duì)周圍環(huán)境的不良影響，從而有助于建筑公司取得了最大的效益[2]。

2 在建筑工程中新型科技和新材料的使用原則

（1）技術(shù)規(guī)范。針對(duì)建筑中各種新技術(shù)和新材料的使用情況而言，為使得其能夠較好地納入建筑方案，同時(shí)又能夠在今后的建筑項(xiàng)目施工建設(shè)中起到相應(yīng)效果和價(jià)值，就必須兼顧相關(guān)新技術(shù)和新材料的規(guī)范性與科學(xué)性，以防止在最初使用中就出現(xiàn)了比較重大的技術(shù)偏差問題。正是基于此原因，在各種新技術(shù)和新材料使用之前，建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員就必須著重研究并掌握建筑行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法律制度規(guī)定，進(jìn)而結(jié)合對(duì)有關(guān)新技術(shù)或者新材料進(jìn)行的評(píng)價(jià)分析，以確定其有無出現(xiàn)明顯違反現(xiàn)狀問題，對(duì)不符合規(guī)定的新技術(shù)和新材料也必須進(jìn)行有效替換處理，以防止隨意使用帶來的不良后果[3]。當(dāng)然，隨著受限于國(guó)家建筑行業(yè)有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)更新的滯后性，可能出現(xiàn)部分新技術(shù)和新材料，雖然可以實(shí)現(xiàn)理想價(jià)值，但并不能滿足國(guó)家現(xiàn)行法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求的情形，那么政府也就要求有關(guān)技術(shù)人員必須及時(shí)進(jìn)行申請(qǐng)審查，以防止企業(yè)自行隨意引進(jìn)和使用。

（2）協(xié)調(diào)性。在建筑中新技術(shù)和新材料的運(yùn)用上還必須堅(jiān)持協(xié)調(diào)性原則，即充分考慮到新技術(shù)和新材料相互運(yùn)用的和諧性與適應(yīng)性特征，以達(dá)到最終新技術(shù)和新材料使用價(jià)值的提高。而根據(jù)這種協(xié)調(diào)性的基本原則，建筑工程設(shè)計(jì)人員還必須針對(duì)工程對(duì)象所處地域與現(xiàn)場(chǎng)自然環(huán)境作出細(xì)致全面的分析研究，以掌握新技術(shù)與新材料在運(yùn)用后如何才能更好地適應(yīng)外部自然環(huán)境，才能體現(xiàn)出較好的協(xié)同統(tǒng)一效應(yīng)，從而防止了二者之間產(chǎn)生更加明顯的相互沖突問題[4]。此外，在針對(duì)建筑中新技術(shù)與新材料使用之間的協(xié)調(diào)性方面，人們往往還必須著重注意到建筑內(nèi)部各個(gè)要素間的相互關(guān)系，并要求可以使得新技術(shù)與新材料良好地融合在其中，從而克服建筑彼此間出現(xiàn)的明顯問題或者矛盾問題。又例如，在對(duì)一些新技術(shù)引進(jìn)過程或者使用中，還必須充分考慮它可能會(huì)對(duì)建筑的其他體系和功能所形成影響，從而才有助于建筑進(jìn)行整體評(píng)估，并確定怎樣運(yùn)用于建筑方案之中。

（3）經(jīng)濟(jì)可行性。建筑中新技術(shù)和新材料的使用在考察其可能性時(shí)，除應(yīng)從立法規(guī)定和法律適用范圍等方面出發(fā)之外，通常還必須著重考察經(jīng)濟(jì)效益層面的條件，以使得新技術(shù)和新材料的使用可以較好地滿足建筑項(xiàng)目投資要求，從而防止在建筑項(xiàng)目成本管理方面形成危害和危險(xiǎn)[5]。而根據(jù)對(duì)這些經(jīng)濟(jì)可行性的條件加以分析，建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員還必須充分考慮可供選擇使用的各種新技術(shù)和新材料的實(shí)際造價(jià)情況，并依據(jù)限額開展了重點(diǎn)評(píng)估核查，并針對(duì)超預(yù)算的問題及時(shí)給予了完善調(diào)整。當(dāng)然，對(duì)于經(jīng)濟(jì)可行性的考慮往往還需要滿足于整個(gè)項(xiàng)目壽命周期視角，管理人員還需要立足于對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目的后續(xù)長(zhǎng)遠(yuǎn)使用過程中作出綜合評(píng)價(jià)，從而優(yōu)選合理的新科技和新材料，從而使得整體工程項(xiàng)目在長(zhǎng)遠(yuǎn)利用過程中獲得最大節(jié)約效果。

3 建筑設(shè)計(jì)中新技術(shù)的有效應(yīng)用

（1）生態(tài)技術(shù)。建筑中生態(tài)工程技術(shù)運(yùn)用的最主要目的就是為保證建筑生態(tài)達(dá)到一種良好的均衡狀況，從而很大程度上降低了建筑在施工過程中對(duì)周邊環(huán)境所產(chǎn)生的不良影響，從而間接維護(hù)了建筑物本身的生態(tài)環(huán)境。在通過對(duì)建筑中的生態(tài)工程技術(shù)分析后發(fā)現(xiàn)，它可以分成很明顯的兩點(diǎn)：①運(yùn)用生態(tài)化工程技術(shù)提升在建筑中對(duì)環(huán)境與資源的合理控制，這種特點(diǎn)的生態(tài)化工程技術(shù)要以改變傳統(tǒng)工程技術(shù)當(dāng)作設(shè)計(jì)前提，通過對(duì)傳統(tǒng)工程技術(shù)加以提升，從而轉(zhuǎn)變成一門全新的工程技術(shù)，提升在建筑過程中對(duì)環(huán)保與資源的合理需求更加重視，從而展現(xiàn)出一個(gè)全新的生態(tài)化工程建筑設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以增強(qiáng)建設(shè)企業(yè)以及施工單位對(duì)環(huán)境和綠色的關(guān)注性[6]。②通過引入了外界的生態(tài)建設(shè)方法，目前許多生態(tài)建設(shè)方法已經(jīng)在其他外界行業(yè)中取得了不小的使用效果，而且這些生態(tài)建設(shè)方法也和建筑工程中的要求基本吻合。此外，建筑物生態(tài)技術(shù)的特性產(chǎn)生了重要的綜合意義，它通過處理產(chǎn)生在建筑物中的生態(tài)問題，不但有利于對(duì)建筑物總體加以改善，而且還可能為新型材料在建筑物中的運(yùn)用創(chuàng)造了必要的基本條件。建筑中的生態(tài)科技則著重強(qiáng)調(diào)將建筑生態(tài)與科技融合到一起，以全面促進(jìn)生態(tài)科技在建筑行業(yè)中的應(yīng)用。

（2）數(shù)字化相關(guān)技術(shù)。目前的城市數(shù)字化及相關(guān)技術(shù)還處在一個(gè)發(fā)展初級(jí)階段，它還是一個(gè)比較新興的技術(shù)。而數(shù)字化技術(shù)中的重要內(nèi)容就是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，它能夠?yàn)榫用裉峁└臃奖恪⑹娣?、適合的居家空間設(shè)計(jì)。例如：運(yùn)用在建筑中的數(shù)字化技術(shù)，將信息數(shù)據(jù)理念運(yùn)用在了具體的建筑中，是對(duì)建筑中的內(nèi)環(huán)境進(jìn)行了較好優(yōu)化，其中比較具有特殊代表意義的是智能建筑系統(tǒng)，它正是通過在建筑中運(yùn)用了數(shù)字化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在通信、監(jiān)控和信息管理等方面的智能化服務(wù)。而近年來，隨著計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，在建筑過程中，已運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制整合在了其中，從而在確保建筑信息比較自由的前提基礎(chǔ)上，有效增強(qiáng)了數(shù)字化信息技術(shù)的力量和效果。

（3）新材料的應(yīng)用。傳統(tǒng)的建筑保溫材料不僅寬度較厚，而且容易因?yàn)槭┕すに嚥环蠘?biāo)準(zhǔn)或質(zhì)量參差不齊，在抗拉性能差的情況下，易出現(xiàn)施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而發(fā)熱架橋現(xiàn)象。而泡沫混凝土在施工過程中，存在強(qiáng)度差、吸水率高的問題，成本也遠(yuǎn)高于其他材料，不僅嚴(yán)重影響建筑外墻的施工質(zhì)量，并且會(huì)出現(xiàn)漆層剝落、空鼓、裂縫等質(zhì)量問題，不適合在高寒地區(qū)使用，影響建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量。然而，通過新型隔熱材料的應(yīng)用，它可以有效地減少碳排放，滿足低碳要求。保溫效果也遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的保溫材料。除了隔熱外，建筑物還必須確保良好的通風(fēng)環(huán)境。本采用新型專用窗框和開閉位置，可降低窗框的施工成本，提高技術(shù)含量，起到隔聲、阻霧的作用，因此在建筑中設(shè)置了新的通風(fēng)材料，能更好地提高建筑質(zhì)量。

4 新技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

（1）新興現(xiàn)代數(shù)字化信息技術(shù)的使用。在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)中將新現(xiàn)代數(shù)字化信息技術(shù)逐步引入至我國(guó)現(xiàn)代化建筑工程領(lǐng)域中，將推動(dòng)著建筑工程質(zhì)量升級(jí)和風(fēng)格的多元化。由于新興現(xiàn)代數(shù)字化信息技術(shù)一般涉及數(shù)碼管理信息技術(shù)、數(shù)碼倉儲(chǔ)信息技術(shù)、數(shù)碼經(jīng)營(yíng)技術(shù)以及建筑信息化工程技術(shù)等幾個(gè)方面的內(nèi)涵，在建筑工程領(lǐng)域的使用將極大的提升了建筑工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。特別是在建筑設(shè)計(jì)逐步走向現(xiàn)代化發(fā)展的當(dāng)下，新興現(xiàn)代數(shù)字化信息技術(shù)將會(huì)作為現(xiàn)代化建筑的重要技術(shù)手段。所以，相關(guān)的建筑設(shè)計(jì)從業(yè)人員也應(yīng)該關(guān)注新興數(shù)字化信息技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的使用與普及，并通過對(duì)新建筑理念和數(shù)字化信息技術(shù)的充分融入，以提升建筑設(shè)計(jì)效率與品質(zhì)，適應(yīng)人類社會(huì)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的功能要求，從而推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展[7]。

（2）新型環(huán)?？萍嫉倪\(yùn)用。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快的今天，城市環(huán)保問題日益惡化，已經(jīng)嚴(yán)重的限制了城市健康穩(wěn)定發(fā)展，對(duì)人民正常生活也帶來了一定的負(fù)面影響。所以，很有必要在建筑中增加新型環(huán)?？萍嫉倪\(yùn)用，以進(jìn)一步提高建筑的使用率，從而達(dá)到建筑的節(jié)能環(huán)保。比如利用當(dāng)下的先進(jìn)能耗科技、隔熱保溫科技等，就能夠很有效的減少建筑中對(duì)能量的耗費(fèi)，從而保持建筑室內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，處在一種比較舒適的狀態(tài)。同時(shí)，建筑還應(yīng)充分考慮使用新興的能源技術(shù)，以逐步替代傳統(tǒng)能源，比如太陽光、風(fēng)電、地?zé)崮艿刃驴萍?，利用淺層地溫能可高效的通過使用土溫實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)外溫度的管理，從而達(dá)到對(duì)室內(nèi)外溫度控制的有效管理，減少建筑整體能源消耗，有利于促進(jìn)整個(gè)建筑產(chǎn)業(yè)的綠色環(huán)保理念的迅速發(fā)展。

（3）新型生態(tài)建設(shè)技術(shù)的運(yùn)用。為適應(yīng)現(xiàn)代建筑在環(huán)境、安全、經(jīng)濟(jì)效益等方面的特點(diǎn)，降低現(xiàn)代建筑技術(shù)在施工和應(yīng)用過程中對(duì)大自然所產(chǎn)生的損害和環(huán)境污染，有必要提高新型生態(tài)建設(shè)技術(shù)在建筑中的運(yùn)用。新型生態(tài)建設(shè)技術(shù)是既能夠適應(yīng)人類的建設(shè)需求，節(jié)約建筑能源與資源，又能夠維護(hù)大自然的科技手段。它是構(gòu)建現(xiàn)代生物學(xué)、自然環(huán)境學(xué)與信息技術(shù)等前沿科學(xué)的基石，在實(shí)際使用中通常極少產(chǎn)生污染，是圍繞著綠色生態(tài)建設(shè)的宗旨來加以推進(jìn)與實(shí)施的。通過在建筑中運(yùn)用新型生態(tài)建設(shè)技術(shù)，就可以更有效的適應(yīng)人類對(duì)生活環(huán)境以及適宜的人居工作環(huán)境的要求，也比較符合當(dāng)下人類生活日益提高的建筑要求。通過指導(dǎo)相關(guān)工程設(shè)計(jì)及技術(shù)人員在建筑設(shè)計(jì)中對(duì)新生態(tài)技術(shù)合理的利用，能夠提高新生態(tài)技術(shù)在施工設(shè)計(jì)及使用中的充分利用，達(dá)到對(duì)新生態(tài)工程技術(shù)的有效應(yīng)用，從而使城市現(xiàn)代化建設(shè)中具備更明顯的生態(tài)化特性，并盡可能的達(dá)到城市綠色發(fā)展建筑行業(yè)的目的，為改變城市自然環(huán)境打下了基石。

（4）保溫性能型新建筑材料的使用。在建設(shè)施工中建筑材料應(yīng)用過多一直是困擾著施工單位和企業(yè)的問題，而新建筑材料的使用，往往可以從根本上對(duì)這些問題有效化解，并具有良好的保溫效果[8]。但在建設(shè)工程施工過程中，由于傳統(tǒng)的新建筑材料一般厚度都很大，浪費(fèi)了很多設(shè)計(jì)空間，對(duì)現(xiàn)代化建筑的靈活性產(chǎn)生了限制，而這種新建筑材料的使用，不但保溫性能較高，而且還具備了明顯的重量輕、易于安裝等良好特性。例如：真空型的隔熱板，該種材質(zhì)的保溫效應(yīng)就更為突出了，它構(gòu)造比較輕薄，最外層表面為金屬結(jié)構(gòu)，而里面的關(guān)鍵成分則是硅酸鹽和泡沫等，而該種材質(zhì)的厚度僅為一般傳統(tǒng)建筑材料厚度的25%，正是由于真空型隔熱板的這種特性優(yōu)點(diǎn)，使得它已成為在進(jìn)行建筑物保溫工程設(shè)計(jì)中，最先選用的傳統(tǒng)建筑材料之一。

（5）隔熱型新建筑材料的使用。在建筑過程中，隔熱工作是其比較重要的環(huán)節(jié)之一，它必須要滿足現(xiàn)代建筑的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段，人們?cè)诮ㄖh(huán)節(jié)中最經(jīng)常使用的絕熱材料，外表已經(jīng)展現(xiàn)出零點(diǎn)五透明狀，而這種新型材料的構(gòu)造可以大致分為3個(gè)重要組成部分：①玻璃，它以蜂窩狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，能夠自主地對(duì)陽光做出反映。②空氣間隔層，主要是用于吸取建筑物外部的熱能。③吸收面，它將大部分布置在絕熱材料外面，防止了外部的熱能進(jìn)入到建筑物里面，從而充分地提升了建筑絕緣材料的熱效能。

5 新材料在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（1）新型保溫隔熱防腐材料的使用。由于新型保溫隔熱防腐材料發(fā)展得很快，而且品種也較多，尤其在建筑設(shè)計(jì)中，為降低能源消耗，有必要增加新型保溫隔熱防腐材料在建筑設(shè)計(jì)中的使用。如多層玻璃、保溫隔熱復(fù)合型墻等都是當(dāng)下使用得比較多的建筑材料，多層玻璃中的內(nèi)部玻璃的重要功用是反射太陽光，而中間層重要功用是吸取外界的熱能，而外面的重要功用則是阻隔外界熱能，最后起到了對(duì)建筑內(nèi)部的保溫隔熱功效；而保溫隔熱復(fù)合墻一般分為外墻保溫、內(nèi)墻保溫和室內(nèi)外混合保溫方式等多種型式，通過在建筑過程中加大對(duì)保溫隔熱復(fù)合墻的使用，在能夠保證建筑外墻的保溫隔熱功效滿足國(guó)家有關(guān)規(guī)定的同時(shí)，也起到了對(duì)減少建筑能源消耗的目的[9]。

（2）通風(fēng)建筑材料的應(yīng)用。通氣材質(zhì)主要是用來適應(yīng)建筑的通氣要求，給建筑物內(nèi)帶來優(yōu)質(zhì)的室內(nèi)空氣，主要表現(xiàn)在全新型窗框以及開合設(shè)備等方面，是當(dāng)前應(yīng)用較多的新興通氣材質(zhì)，因此在建筑中，應(yīng)該強(qiáng)化對(duì)新型通氣材質(zhì)的運(yùn)用，通過通風(fēng)材質(zhì)外部空氣的引入，從建筑外進(jìn)入到建筑物內(nèi)，同時(shí)達(dá)到對(duì)室內(nèi)空氣流通速率的合理調(diào)控，同時(shí)還能夠?qū)ㄖ獠靠諝鈱?shí)現(xiàn)過濾功能，以防止粉塵、冷凝水汽等流入室內(nèi)空氣中，提高人對(duì)室內(nèi)空氣流通的舒適度，以合理的方式實(shí)現(xiàn)有效控制建筑物能耗。

（3）新型鋼筋混凝土材料的研究。由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和對(duì)城市建設(shè)用地要求巨大的供需矛盾的產(chǎn)生，并且當(dāng)下經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)高層建筑的要求愈來愈高，而傳統(tǒng)的建材材料已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代建筑的需要。而新型鋼筋直徑水泥材質(zhì)的硬度更高，并且質(zhì)地更輕，硬度更高的水泥材質(zhì)得以迅速發(fā)展，并且將鋼筋和管材等與水泥混雜運(yùn)用，可以更有效的提高建筑的材質(zhì)選擇，并且還能夠極大的增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震強(qiáng)度和安全性。

6 新技術(shù)和新材料在重大工程建設(shè)中的未來發(fā)展

由于技術(shù)和材料在建筑工程中的廣泛運(yùn)用，其未來發(fā)展會(huì)向著低碳化、綠色生態(tài)化和融合等方面快速發(fā)展。在節(jié)約化發(fā)展中，通過建筑工程促進(jìn)節(jié)約減排，并改進(jìn)技術(shù)和材料在建筑工程中的主要運(yùn)用，以確保其獲得積極發(fā)揮[10]。在建設(shè)綠色化發(fā)展中，對(duì)技術(shù)與材料都要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)匕凑战ㄔO(shè)綠色生態(tài)的要求，并著重強(qiáng)調(diào)建設(shè)生態(tài)和環(huán)境保護(hù)對(duì)人類未來生存的重要意義，以幫助建筑物對(duì)資源與環(huán)境的有效優(yōu)化，從而降低建筑物對(duì)自然環(huán)境所帶來的損害。在建設(shè)融合開發(fā)中，將技術(shù)與材料充分地融匯到一塊，并在建筑過程中運(yùn)用相互配合的主要方法，對(duì)建筑物的設(shè)計(jì)工作做出了規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。

7 結(jié)語

綜上所述，由于時(shí)代的發(fā)展，特別是國(guó)家綜合能力和整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展技術(shù)水平的提升，促進(jìn)了中國(guó)建材行業(yè)的發(fā)展，但是由于中國(guó)建材行業(yè)逐步的發(fā)展壯大，卻發(fā)現(xiàn)了進(jìn)行傳統(tǒng)施工的建筑技術(shù)無法完全的適應(yīng)現(xiàn)代人民生活工作的需要，這就要求相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工公司必須加強(qiáng)對(duì)于新型技術(shù)和施工模式的研究，從而使得采用新興技術(shù)和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，可以在很大程度上適應(yīng)現(xiàn)代人民的日常生活需要，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。