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新技术、新材料视域下的生态建筑建设研究

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：刘南杉

[导读] 摘要：随着社会的不断进步与发展，各种新技术、新材料不断涌现，而建筑技术的发展与新技术、新材料的发展密切相关，只有合理地利用新技术与新材料，才能更好地满足资源型社会的发展需求。

        中煤科工集团重庆设计研究院有限公司重庆市 400010
        摘要：随着社会的不断进步与发展，各种新技术、新材料不断涌现，而建筑技术的发展与新技术、新材料的发展密切相关，只有合理地利用新技术与新材料，才能更好地满足资源型社会的发展需求。本文对新技术、新材料视域下的生态建筑建设进行研究。
        关键词：新技术；新材料；生态建筑；建设策略
        一、新材料、新技术发展下的生态建筑建设思路探讨
        1、了解新材料、新技术与生态建筑设计方面的关系
        通过对新材料、新技术发展方面的考虑，在落实生态建筑建设工作的过程中，应了解新材料、新技术与生态建筑设计方面的关系。具体表现为：（1）新技术是新材料和生态建筑设计之间的媒介。生态建筑建设中实施设计工作计划时，若能对新材料、新技术的引入及利用加以思考，可提升这类建筑的创新设计水平，提高生态建筑设计质量；（2）在新材料、新技术的作用下，可为生态建筑有效设计提供保障，为其设计工作的顺利开展奠定基础，得到理想的生态建筑设计方案；（3）生态建筑的建设，也为新材料、新技术发展创造了有利的条件，可使它们在实践中处于良好的发展状态。
        2、新材料、新技术作用下不断优化生态建筑建设方式
        在探讨新材料、新技术发展下的生态建筑建设思路的过程中，需要对这类建筑建设方式的不断优化进行充分考虑。具体表现为：（1）新材料、新技术的价值在于可根据新形势下建筑领域的发展要求，从节能环保、材质自重减轻等方面入手，为生态建筑建设提供信息参考，实现对建筑能耗问题的科学处理，最终达到生态建筑建设方式不断优化的目的；（2）生态建筑建设中若能发挥出新技术、新材料的应用优势，可优化屋面、外墙、门窗等组成部分的使用功能，为这类建筑的科学建设提供参考依据，满足生态建筑建设工作针对性开展要求，促使其建设方式在长期的实践中能够不断优化。因此，生态建筑建设思路拓宽过程中，需要重视新材料、新技术的高效利用，从而为这类建筑提供所需的建设方式。
        3、新技术支持下生态建筑建设中技术含量的增加
        生态建筑建设中的技术含量是否良好，与其建设效果是否显著密切相关。因此，为了增加生态建筑建设中的技术含量，则需要考虑新技术的应用。具体表现为：（1）生态建筑建设中通过对新技术的科学应用，可协调好建筑与环境之间的关系，实现二者的协调发展，突出生态建筑应用中的智能控制、环境舒适、低能耗等特点，不断增加这类建筑建设中的技术含量；（2）新技术支持下的生态建筑建设工作开展，可从能耗控制、结构性能优化、环境适应性等方面入手，给这类工程建设质量提高及效果增强提供有效保障，实现对生态建筑建设中所需资源的整合利用，增加其建设中的技术含量。
        4、基于新材料的生态建筑建设状况的改善
        为了使建设好的生态建筑能够适应低碳经济时代的形势变化，实现这类建筑的可持续发展，则需要在新材料的支持下，不断改善生态建筑建设状况予以应对。具体表现为：
        （1）在对生态建筑结构进行维护处理时，可考虑ETFE（乙烯-四氯乙烯）充气薄膜新材料使用，结合这类材料的延展性好、自重轻、屈服强度高、保温隔热效果好等优良特性，增强生态建筑建设中结构方面的维护效果；（2）新材料支持下的生态建筑建设，可通过对建筑物通风、采光及温度等方面的调控处理，优化生态建筑性能。同时，可在新技术的配合作用下，通过对智能化建筑结构外墙系统的构建与使用，有效应对气候变化，满足生态建筑建设中的自然采光最大化、自然通风合理化等方面的要求。

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        5、其他方面的建设思路
        基于新材料、新技术发展下的生态建筑建设思路探讨，需要对这些方面的建设思路有所了解：（1）通过对新材料、新技术的科学使用，加大低能耗建筑建设力度，并通过对太阳能、生物能等再生能源的高效利用，为生态建筑建设水平的提升提供支持，促使其建设质量更加可靠；（2）新材料、新技术作用下的生态建筑建设，可通过对自然采光、自然通风、太阳能光电转化、资源回收利用等方面的考虑，为生态建筑提供所需的建设方案，并为相应的建设工作开展提供科学指导，确保生态建筑在实践中的整体建设状况良好；（3）在了解新材料、新技术功能特性的基础上，能优化生态建筑结构性能，延长其使用寿命。
        二、新技术、新材料在生态建筑建设中的应用
        1、天然建材
        剑麻、木材、矿物等均属于天然建材。木材尤其是经过特殊加工的胶合木在西方国家得到了广泛应用，胶合木一方面保留了传统木材的美观性，另一方面又具有良好的稳定性、绝缘性和耐火性，可直接用作拱形构件或大跨度直线构件，因此成为了一种环保性能突出、应用前景广阔的新型建筑材料。在生态建筑及可持续发展理念下，木构建筑的热度不断提高。西方的建筑大师正在积极探索木构建筑的新发展，我们也需要重新认识木构文化，为我国建筑文化注入新思想。
        2、循环再生建材
        选用可再利用和循环使用的建筑材料，是新时代生态建筑发展的重要理念。近年来，在一线建筑领域，建筑材料的耐久性能有了大幅度提升，循环使用的安全性能也大大提升。如改造旧建筑，实际上就是对建筑材料的再利用，这种材料再利用一方面能有效节约大量建筑材料，另一方面还能延续历史文化。循环利用建筑材料，就是对无法利用的建筑材料进行加工、处理，然后进行循环使用。循环利用材料，对于减轻对自然系统的破坏、减少建筑废弃垃圾都有重要作用。上海市在2004年建成的生态示范楼就使用了再生骨料混凝土，与普通混凝土相比，新料的使用量降低了2/3，将建筑垃圾、炼矿废渣制成骨料，强度毫不逊色。
        3、低环境负荷建材
        传统建材对环境的负荷比较大，会大量消耗资源和能源，而低环境负荷建材对环境的影响非常小，环境负荷值大大低于传统建材。利用工业废弃物生产低环境负荷的高性能建材，已成为现代生态建筑的重要理念。现阶段，以工业废弃物生产的高性能绿色混凝土等建筑材料已经得到了较为广泛的应用，这类建筑材料能有效利用各种废弃物，降低烧成温度，节约能源消耗，并减少了粉尘、二氧化硫等空气污染物的排放。
        4、功能型建材
        光催化分解氮氧化物的生态材料、防霉防臭的涂料和卫生陶瓷、可调湿度的建筑内墙、具有防辐射功能的内墙涂料是现阶段正在研究的功能型建材。这类建材易于再生和回收，不会形成二次污染，具有修复和治理环境的作用。在建筑墙体上使用隔热材料，能减少外界与建筑物之间的能量交换，节能效果显著；将调湿材料应用于图书馆、博物馆等，能够起到显著的文物保护效果；使用压电热电材料及多孔材料，一方面能吸收电磁辐射，另一方面还能吸收声波能量。
        5、复合材料
        现阶段，太阳能电池已成为生态建筑的重要构件，如太阳光电玻璃、太阳能光电屋顶等，其集采光、发电、保温、装饰等功能于一体。在玻璃材料领域陆续研制出了电磁波屏蔽玻璃、电敏感玻璃、热反射玻璃等，其通过复杂的构造来达到采光、保温等生态建筑所需的效果。TIM是一种新型透明绝热材料，由结构墙体、吸热层、TIM层、保护玻璃等组成，其不仅能得到TIM的反射能，还能吸收太阳辐射热。
        结束语：
        综上所述，在新材料、新技术的支持下，可使生态建筑在实践中有着良好的建设思路，实现这类建筑的科学建设目标，避免影响生态建筑建设工作的落实效果。因此，未来在提升生态建筑建设水平、优化其建设方式的过程中，应重视新材料、新技术发展下相应建设工作的高效开展，促使生态建筑建设效果更加显著，全面提高其建设过程中的工作质量及效率。同时，应提高对新材料、新技术在生态建筑建设中应用价值方面的正确认识，从而为它们应用范围的扩大提供支持。
        参考文献：
        [1]李奕池. 生态建筑理论的应用研究论述[J].科学大众（科学教育），2019（3）：188.
        [2]杨英. 生态建筑设计需要建立整体生态建筑观[J].居舍，2019（7）：88.