新技術(shù)新材料在建筑設(shè)計的作用
時間:2022-05-16 09:31:42
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摘要:全國各地都在積極地去產(chǎn)能,倡導(dǎo)新能源、新技術(shù),盡快實(shí)現(xiàn)新舊能源的轉(zhuǎn)化。在新舊能源轉(zhuǎn)化的推動下,政府部門也加大了支持力度,使得新技術(shù)和新材料在建筑設(shè)計中的應(yīng)用將更加廣泛。首先要強(qiáng)化建筑設(shè)計理念的創(chuàng)新,同時將新技術(shù)與新材料融入到設(shè)計理念中,優(yōu)化現(xiàn)有的建筑設(shè)計理論和方案,強(qiáng)化環(huán)保和節(jié)能理念在建筑設(shè)計中的應(yīng)用,全面有效的提升建筑資源的利用率。
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計;新技術(shù);新材料;技術(shù)應(yīng)用
1引言
面對不可再生資源的枯竭,環(huán)境問題的日益嚴(yán)重,人與自然的和諧問題成為人們?nèi)找骊P(guān)注的熱點(diǎn)話題。有效的改善建筑與環(huán)境的關(guān)系,完善建筑設(shè)計和建設(shè)管理工作,進(jìn)行科學(xué)合理的新技術(shù)和新材料的應(yīng)用對人與自然的和諧問題具有重要的指導(dǎo)意義。新技術(shù)和新材料的運(yùn)用對建筑設(shè)計、優(yōu)化施工方案、建設(shè)工程質(zhì)量以及建筑物的安全適用、經(jīng)濟(jì)美觀性都有著重要的影響。
2建筑設(shè)計中新技術(shù)新材料的應(yīng)用分析
為了提高建筑設(shè)計的質(zhì)量,新技術(shù)新材料在建筑設(shè)計過程中的應(yīng)用中,必須遵循和諧性的原則,建筑與自然環(huán)境的和諧,建筑與人的和諧,還有人與大自然的和諧。還要加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性的原則,只有從整體上進(jìn)行對新技術(shù)和新材料應(yīng)用的控制,才可以降低建筑能源的消耗,實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)。還要重視實(shí)用性,只有充分發(fā)揮新技術(shù)和新材料實(shí)用性的功能,才可以使設(shè)計效果真正有助于實(shí)際的工程需求。對于建筑設(shè)計方案的優(yōu)化,可以借鑒國內(nèi)外一些新技術(shù)和新材料的應(yīng)用實(shí)例,例如在考慮資源再利用的問題上,可以借鑒日本德國等國家的建筑設(shè)計制度。建筑設(shè)計是一個復(fù)雜而又綜合的系統(tǒng)性工作,需要建筑設(shè)計師和各個專業(yè)的工程師共同合作,在規(guī)劃設(shè)計方方面,必須滿足建筑物選址合理,在技術(shù)方面要降低能源消耗,減少環(huán)境污染,資源高效循環(huán)利用等等。以人為本的理念是建筑設(shè)計者的根本目標(biāo),不管怎樣的建筑設(shè)計都是為了提供更加舒適的居住環(huán)境,因此新技術(shù)新材料的應(yīng)用都是為了實(shí)現(xiàn)居住的舒適性。
3建筑設(shè)計中的新技術(shù)
3.1數(shù)字化技術(shù)在設(shè)計中的應(yīng)用(BIM)。大數(shù)據(jù)時代的到來,讓人們的生活更加方便快捷,同時也慢慢的進(jìn)入到城市建設(shè)中,應(yīng)用到建筑設(shè)計中。數(shù)字化技術(shù)最主要的代表就是城市智能建筑,通過使用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化控制技術(shù),大大提高了建筑設(shè)計的效率和發(fā)展步伐,使設(shè)計的效果更加科學(xué)和符合實(shí)際工程,既保障了建筑設(shè)計的真實(shí)性,也可以提升設(shè)計者的效率。例如建筑信息模型(BuildingInformationModeling)軟件的使用,中文簡稱BIM,通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物,并以實(shí)際建筑工程項(xiàng)目的相關(guān)信息,作為數(shù)據(jù)模擬的基礎(chǔ),從而建立三維建筑模型,如圖1所示。對設(shè)備管理、數(shù)字化加工、物業(yè)管理、工程化管理、工程監(jiān)理等功能進(jìn)行仿真模擬,提高管理的質(zhì)量。BIM具有以下八大特點(diǎn):可視化性、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性、可出圖性、模擬性、信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性。在同一平臺上將施工單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位和設(shè)計單位等項(xiàng)目參與方實(shí)行統(tǒng)一管理,使用同一個建筑信息模型,有利于建設(shè)項(xiàng)目的精準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化建造,提升建設(shè)工程的施工質(zhì)量。BIM是一種管理手段,而CAD只是一款設(shè)計軟件,不能實(shí)現(xiàn)管理的目的,要想實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計精細(xì)化,BIM是信息化管理的必不可少的工具。為提高工程參建各方的辦事效率,BIM創(chuàng)建好建筑模型和管理平臺,可以有效的提升設(shè)計質(zhì)量,減少設(shè)計中的錯誤,獲取精準(zhǔn)的工程量和成本數(shù)據(jù)。確保建設(shè)工程在建筑周期內(nèi),能夠按時保質(zhì)、安全高效、環(huán)保節(jié)約的順利完成,還可以使各方責(zé)任具有可追溯性。由于BIM數(shù)據(jù)庫的模型可以構(gòu)建出建筑物的構(gòu)件,還可以快速提供項(xiàng)目各方所需的數(shù)據(jù)信息,可以有效的提升施工管理效率。5D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫的建立是BIM數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建的關(guān)鍵,利用數(shù)據(jù)庫可以準(zhǔn)確快速的計算工程量,提升施工預(yù)算的準(zhǔn)確度。主要有以下幾個優(yōu)點(diǎn):(1)設(shè)計精確,減少浪費(fèi)現(xiàn)象施工企業(yè)的精細(xì)化管難以實(shí)現(xiàn),最根本原因在于大量的工程數(shù)據(jù)無法做到準(zhǔn)確的分析,一般都是根據(jù)工程施工人員的經(jīng)驗(yàn),以至于無法準(zhǔn)確獲取施工和資源使用計劃。而BIM的出現(xiàn),可以使工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)得以分析,可以為施工企業(yè)制定精確的施工計劃,減少材料儲存和物流環(huán)節(jié)的浪費(fèi),對限額領(lǐng)料和消耗實(shí)現(xiàn)有效的控制。(2)對比優(yōu)化,管控有度及時準(zhǔn)確地獲取相關(guān)工程數(shù)據(jù)是項(xiàng)目管理的關(guān)鍵,工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理就是項(xiàng)目管理的基礎(chǔ),對數(shù)據(jù)做出優(yōu)化和合理的施工計劃。BIM數(shù)據(jù)庫可以快速獲取工程任一點(diǎn)時的基礎(chǔ)信息,通過合同計劃與實(shí)際施工的對比,消耗量和剩余量等數(shù)據(jù)的對比,可以直接了解項(xiàng)目的運(yùn)營盈虧情況,資源計劃量有無超標(biāo),工程總價有無失控等問題,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目成本風(fēng)險的有效管控。(3)虛擬施工,有效協(xié)同在計算機(jī)上三維可視化加上時間維度可以進(jìn)行虛擬施工的場景。將施工計劃與實(shí)際進(jìn)展進(jìn)行直觀快速地對比,對于施工方、監(jiān)理方、建設(shè)業(yè)主領(lǐng)導(dǎo)都可以對工程項(xiàng)目的各種問題和情況了如指掌。BIM技術(shù)通過結(jié)合施工方案、施工模擬和現(xiàn)場視頻監(jiān)測,可以大大減少返工和整改的情況,達(dá)到節(jié)約資源的目的。(4)碰撞檢查,避免返工三維可視化是BIM最直觀的特點(diǎn),BIM利用三維技術(shù)在施工前期可以進(jìn)行各種構(gòu)件的碰撞檢查,優(yōu)化工程設(shè)計和管線排布方案,減少在建筑施工階段可能存在的錯誤。施工人員可以利用碰撞優(yōu)化后的三維管線方案,對施工班組進(jìn)行詳細(xì)的施工交底,提高施工的質(zhì)量效率。(5)沖突調(diào)用,決策支持大量的工程相關(guān)信息,為施工提供了巨大數(shù)據(jù)后臺,可計量性為施工成本控制提供了可靠的工程量統(tǒng)計。在BIM中的項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù),可以在各管理部門之間實(shí)現(xiàn)共享,根據(jù)時空維度和構(gòu)件類型對工程信息進(jìn)行分類匯總和拆分對比分析,為施工企業(yè)制訂工程進(jìn)度管理和造價成本管理提供了可靠地依據(jù)。3.2生態(tài)技術(shù)的應(yīng)用。生態(tài)建筑設(shè)計是指通過最大限度的利用大自然的生態(tài)環(huán)境,在傳統(tǒng)建筑設(shè)計理論的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)創(chuàng)新,使之成為新的設(shè)計理念,從而使建設(shè)中污染嚴(yán)重和耗能大等問題得以解決,達(dá)到既可以滿足人們的需求,又可以節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的目的。例如在屋面隔熱技術(shù)中,在屋頂種植花草樹木,技術(shù)示例如圖2所示,使屋面的隔熱效果得以提升,同時植物可以吸收二氧化碳,產(chǎn)生大量的氧氣,達(dá)到建筑與自然環(huán)境保持協(xié)調(diào)的目的。還例如在有光的公共空間,為了避免光照的浪費(fèi),在屋頂上安裝太陽能發(fā)電設(shè)備,對于一些樓層過道使用人體感應(yīng)或者定時開關(guān)設(shè)備,這樣既節(jié)約了資源,又避免了自然資源的浪費(fèi)。技術(shù)的發(fā)展是動態(tài)的,要隨著社會的發(fā)展做出有效的改變生態(tài)技術(shù)也固然如此,在不同條件下充分使用原材料,減少造成對環(huán)境的污染和生態(tài)的破壞,促進(jìn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。3.3節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。節(jié)能新技術(shù)是根據(jù)建筑的功能情況,對建筑的部分功能進(jìn)行改造,找出能源浪費(fèi)較大的設(shè)備和耗能較大的工程材料,例如黏土磚的制作和原材料的選用,研發(fā)新技術(shù)和最大化的節(jié)約能源。建筑物的節(jié)能是減少能源消耗的重要途徑,例如給建筑物設(shè)計一套保溫系統(tǒng),在外墻上安裝保溫板,減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量損失,使室內(nèi)的溫度保持恒溫,減少建筑能源的使用,達(dá)到節(jié)能的目的。
4建筑設(shè)計中新材料的應(yīng)用
4.1新型保溫材料的應(yīng)用。新型保溫材料對于保溫效果具有高效性,作為新型保溫材料的突出代表真空隔熱板,在建材市場上的應(yīng)用前景非常廣闊。對于傳統(tǒng)的保溫材料而言,保溫隔熱效果差、厚度較大、質(zhì)量較重等一系列問題,然而真空隔熱板對這些問題都可以迎刃而解,外觀美觀、耐久性和安全性都可以得以保證。板體的結(jié)構(gòu)和三明治差不多,外殼利用金屬和紙質(zhì)包裹,夾層利用泡沫塑料、壓縮的硅酸鹽和多孔的纖維填充,50mm厚的真空隔熱板和200mm普通礦物棉保溫材料的保溫效果差不多。4.2通風(fēng)新技術(shù)的應(yīng)用。新的通風(fēng)設(shè)計的研發(fā)會使通風(fēng)效果更佳,例如通過溫度和濕度感控技術(shù)系統(tǒng)控制不同通風(fēng)條件下通風(fēng)量的多少,減少通風(fēng)設(shè)備的電量消耗,達(dá)到節(jié)約能源的目的。在窗框的下部邊緣安裝溫度和濕度控裝置,當(dāng)空氣從外界沿窗框進(jìn)入室內(nèi)時,經(jīng)過計算機(jī)系統(tǒng)的分析,降低空氣流動的速度,可以有效的阻止過高的氣流通過,減少人的不適應(yīng)感。窗框內(nèi)還可以設(shè)置降噪板,減弱外界噪音的干擾,同時安裝空氣過濾網(wǎng),使室內(nèi)的空氣環(huán)境更加舒適。
5結(jié)束語
以人為本是新技術(shù)新材料推廣使用的首要原則,在此原則上更應(yīng)該重視建筑與環(huán)境的和諧發(fā)展。對于傳統(tǒng)設(shè)計中資源浪費(fèi)的現(xiàn)象要予以重視,強(qiáng)化新技術(shù)和新材料的應(yīng)用,加大對新技術(shù)新材料的研發(fā)力度,實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能、生態(tài)環(huán)保的設(shè)計目標(biāo)。新技術(shù)新材料在建筑設(shè)計應(yīng)用中,還要遵循整體上控制細(xì)部把握的原則,優(yōu)化設(shè)計方案和資源配置,促進(jìn)建筑設(shè)計行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。
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作者:文睿東 單位:景森設(shè)計股份有限公司