建筑设计中生态建材的应用与发展分析
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摘要：建筑行业的发展源于社会的进步，在人文社会构建的当下，建筑行业生态环境的构建、生态功能的创造变得尤为关键。“绿色环保，节能减排”一直是建筑设计领域推崇的指导思想，房屋建设应当与周边的生态环境相契合，为人们创建健康、科学、环保的居住环境，节约建筑资源、生活资源的同时，让生活消耗的效率更高。生态建材能够帮助建筑设计追求节能、环保的建设需要，也能给建筑带来与众不同的“绿色元素”，以推动、实现建筑行业的可持续发展。
关键词：建筑设计;生态建材;应用问题;发展分析
建筑资源的应用与消耗是改变建筑行业发展大方向的两个关键因素，社会生态环境可利用的资源大多都是不可再生资源，这些资源终有一天会面临枯竭，如果不科学处置和安排，则建筑资源会渐渐无法满足建筑设计、建筑建设、建筑发展的需要。近些年，生态建材开始走进建筑市场，成为时下较为主流的建筑元素，它的“可持续性”“环保性”“功能性”特征被大大开发，目前已经获得了可喜的应用效果。
一、理论简述
（一）建筑设计
建筑设计是指建筑物在建造之前，设计者按照建设任务，对施工过程和使用过程中存在的或可能发生的问题，事先作好通盘的设想，拟定好解决这些问题的办法、方案，用图纸和文件表达出来。建筑设计阶段，设计者会通过科学观念、建筑原理以及设计构思想法等，将诸多建筑元素汇聚在一起，各建筑元素形成有机的结合体，融入生态系统和环境中来，为人们的居住生活服务。
（二）生态建材
生态建材是指在生产和使用过程中对生态环境影响最小，节能节材、环保型的建筑材料，它必须具备先进性、舒适性及环境协调性三大特点。在建筑设计过程中也会引入生态建材，如：排水系统、电力系统、光照系统等，都可以利用生态建材对建筑的各个结构进行合理安排和规划，使建筑可以有效利用光能、太阳能和动能，并且足够环保，建材本身对周边环境不会产生空气影响和伤害性的物质。
二、建筑设计中生态建材的应用与分析
建筑设计也要遵循可持续性原则和统一性原则，构建建筑的各个设计元素，需要结合建筑建材的功能、属性来分析和判断，设计的要求是遵循生态建筑，但是难免会因为建材的功能属性差而出现偏差。本文从建筑设计实践角度分析生态建材的应用优势及影响。
（一）生态建材材料的选择及应用影响
（1）选择原则。建筑设计需要选择相应的建材来塑造、构建建筑结构的一部分，在选择的过程中，需要考虑以下几点问题：一是，建筑材料需要符合建筑设计的功能、属性要求;二是，建筑材料可以最大限度地解决建筑、建设成本;三是，建筑材料污染率最低、对能源资源的消耗是科学的。生态材料从应用选择上满足建筑设计的要求和标准，在每个建设环节上，能够帮助设计者依靠材料的功能优势和属性优势解决一定资源。
（2）应用影响。建筑材料一般废弃之后就不能再循环使用，但有些建筑工程为了节约建设成本，会在建筑设计之初采纳、引入一些废弃建筑材料，使其在性能上达标的同时，节约成本。这种应用做法是错误的，一般生态建材可以有效规避这点漏洞，因为生态建材的功能和属性构造一般具有针对性，如：生态水泥，它是常见的建筑材料，并且有很强的再塑性和可操作性。工业生产的废渣、城市垃圾经过科学处理和加工形成生态水泥，这些水泥需要按照既定标准在既定的建筑环境下使用，虽说使用限制仍然存在，但是它做到了足够环保，并且应用之后对周边环境无害。
（二）生态建材中应用可再生资源
生态建材在使用角度来说能够削弱降低建筑的“不利影响”，提升其使用价值和功能，在资源、能源利用方面也拥有很多优势。以太阳能为例，现代环保型建筑都十分注重太阳能的利用，如：在建筑设计中，单列出太阳能的光电系统，太阳板吸纳日常太阳能，以能量传导的方式将太阳能储存在电池中，满足建筑日常照明的需要。光电系统最主要的内核是光导纤维，它能够在不损耗太阳能的情况下，将太阳能以高效的形式储存在光能储存器中。为了让光导纤维能够正常运作，建筑设计会在太阳能经过的“沿线”预设光导纤维，这在一定程度上也加大了建筑设计的难度，但即便如此，经过承载能力、受力情况的校验，这一设计想法还是普及推广开来。
与太阳能的可利用优势相比，还有很多生态材料可以降低破坏程度，如：具有形状记忆的合金材料，它能够被引入到建筑的百叶窗、空调系统当中，对各系统的功能进行调节的同时，使其功能性更强。在建筑中，“冷凝热”是热水的主要来源，因为合金材料的形状是有记忆的，所以热水经过或热水温度变化都可以在合金材料的外形中找到依据，以此为分析依据来制定冷凝热的具体温度和表现，在建筑的舒适性上能够达到较好的标准。
（三）可以提高建筑设计的合理性
（1）建筑设计中工程材料的合理替换。房屋建設和设计可以在过程中进行多次改变，生态建材因为它的功能和属性拥有绝对的优势，所以设计与实践可以依据生态建材的功能表现来随机调整。建筑施工设计时，建筑材料会因为保管、存放不妥当而浪费、损耗，有时会因为建筑施工步骤、实操的设计不科学，出现材料浪费情况。同时，设计人员也可以根据建筑的具体设计过程，对建筑所需要应用的建筑材料进行合理设计，如：以钢筋的最小配筋率计算金属的添加量，如果在建筑设计条件允许的情况下，可以适当采用生态建材来取代一部分。建筑构架的硬度是有明确规定的，所以除了钢筋之外，混凝土、水泥等使用，都可以依靠生态建材的特殊功能去改变，进行优化设计。
（2）建筑设计中工程施工步骤的合理规划。生态建材是一个体系工程，建筑设计中一旦引入生态建材，就需要在建筑设计中协调配合相关建筑元素，如：材料的生产、使用、回收和循环等，各个环节都处于建筑设计的同等生态环境中，作为系统工程，建筑设计应当发挥生态建材的良好的生态性能。如果因为建筑结构对生态系统产生不利影响，则建筑设计的生态环境可以利用它的生态破坏情况增减建筑材料。
（四）建筑成本的考量
一般情况下，建筑市场所采用的生态建材都是比较高端的，价格比较昂贵，所以在使用生态建材的时候需要对建筑成本进行合理的规划，应当根据项目的建筑设计成本预算，适当引入关键系统、关键结构的生态建材，使建筑项目的生态性、生态功能被充分发挥出来。生态建筑的设计源于生态建材的使用，现在不乏一些建筑工程打着使用“生态建材”的旗号，实际上只是在技术上合理规划出了生态建材的使用空间和位置，所以这种建设和设计方法是极端不合理，有悖生态建材使用初衷的。為此，应当号召建筑市场，在科学设计生态建材生产、使用和售后环节之后，对生态建材合理定价，并且联合有关部门，对生态建材可以利用的功能点和价值点进行积极宣传，使其在建筑设计的成本预算中所占份额能越来越高。
三、结语
总的来说，生态建材在建筑设计中的应用是显著的，在建筑设计发展的当下，需要在具体应用中，对生态建材进行合理的规划使用。生态建材的功能和属性是逐渐成熟和发展的，生态建材的应用会逐渐普及和推广，以独特的功能影响和应用表现来改变当前建筑项目的功能和生态环境。未来几年，建筑设计中的生态建材会成为建筑设计的重点研究课题，在建筑领域和市场受到关注。
参考文献
[1]陈怀平，张海生，孙蕾，王清云，徐丹，王丽杰，张弦.生态建材在房屋建筑设计中的应用分析[J].居舍，2017（33）：27.
[2]刘莉萍，王海燕，杨冰倩.生态建材在房屋建筑设计中的应用分析[J].科技资讯，2017，15（31）：113-114.
（作者单位：大连建筑设计研究所有限公司）
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