摘 要：当代中国，材料技术日新月异，各种新材料新技术不断出现，在我国建筑学界引起了一场建筑与材料技术结合创新的高潮。新材料新技术与建筑两者之间是相辅相成的关系，两者的完美结合才能创新，才能创造出更加符合人类居住的、绿色环保的新建筑。
关键词：高科技材料,生态建筑,施工
1. 生态建筑的内涵
所谓生态建筑, 是根据当地的自然生态环境, 运用建筑学、生态学的基本原理和现代科学技术手段等, 合理安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系,使建筑和环境成为一个有机的结合体, 同时具有较强的生物气候调节能力和良好的室内气候条件, 以满足人们居住生活的环境舒适, 使人、自然生态环境、建筑之间形成一个良性循环系统。如利用绿色植物的蒸腾和光合作用来减少建筑废弃物的排放量和净化空气, 改善建筑局部的微气候条件, 从而降低建筑物的能源消耗, 减轻建筑物的环境负荷, 以达到建筑生态化的目的。
2. 新材料新技术的发展与建筑设计的关系
随着社会的发展、科技的进步，科学技术发生了日新月异的变化。伴随着科技进步步伐，建筑材料也发生了翻天覆地的变化。新技术成为材料与建筑的媒介，材料与设计的关系也更加密不可分。没有材料的建筑设计只能是空想，没有新技术的建筑只能是平庸的。不同的材料代表不同的时代特征，技术水平的先进与落后代表了建筑物的先进性。新材料新技术可以左右设计的流行时尚。同时，新材料新技术两者之间又密不可分。
3. 新材料新技术在我国建筑设计中的应用
20世纪80年代以来，在全球兴起“绿色运动”是人类在可持续发展道路上的重要之举，改善生存环境，实现可持续发展已成为现今人类共同的主题。我国实施可持续发展战略的指导思想中提出：坚持以人为本，以人与自然和谐为主线，以经济发展为核心，以提高人民群众生活质量为根本出发点，以科技与体制创新为突破口，坚持不懈地全面推进经济社会与人口、资源和生态环境的协调。所以现在提出绿色建筑的理念是我国建筑业对循环经济和全面协调科学发展观的一个战略途径。目前，在国内已涌现出不少高质量的具有环保、节能、体现绿色建筑理念的优秀建筑作品，如超低能耗的示范楼、纸质新材料环保建筑、2008年北京奥运会国家游泳中心(水立方)等，引起了不同层面的人们来自不同角度的评论。尽管在设计理念、美学层面等都有异议，但是它们对我国建筑技术和材料的进步推动作用确是史无前例的。2008年北京奥运会带来了一场科技的大变革，国家游泳中心(以下简称水立方)就是其中的代表，主要表现在：
① 建筑结构选型：
水立方采用骨架支承薄膜结构的新技术，以钢结构骨架支承为主。水立方没有传统意义上的门窗、柱子、墙等，取而代之的是多面体空间钢结构拼接而成，这种结构既很好的解决了力的传递问题，同时多边形的形状使建筑的整体性得到加强。
② ETFE建筑新型建筑材料：
水立方采用的ETFE(乙烯-四氯乙烯)充气薄膜新材料作为建筑的维护结构，既美观又实用。这种膜材料是一种柔性材料，具有延展性好、自重轻、屈服强度高、透明度良好、保温隔热、隔声、防水和隔水性能好等优点;尤其值得一提的是它的防火功能，它不同于传统意义上的阻燃防火材料，遇到火灾时，它除了具有阻燃等功能外，还能破裂，这就为人员的疏散和救援提供了便利条件。值得一提是，ETFE这种材料的结构做法虽然在以往的标准构造图集中没有出现过，但是其功能的运用确是符合传统的，从而实现了建筑的再创造。
4. 新高材料技术下的生态建筑
当前注重技术的生态建筑的特点可归纳为利用计算机和信息技术的发展将固定的建筑结构变成相对于气候可以自我调整的围合结构。随着环境问题的严重性和技术的发展, 高技术生态建筑将逐渐出现在我们身边; 用高技术生态建筑去解决人与环境的关系, 促进人与生态系统的和谐发展。生态建筑的特性主要体现在自然通风、天然采光、超低能耗、生态绿化、健康空调、再生能源、绿色建筑、智能控制、资源回用、舒适环境。
4.1 通风、采光和温度调控
高技术生态建筑通常把通风、采光和取暖作为一个整体来设计。理查德罗杰斯等一派的建筑师在设计中以先进技术为重要工具, 他们通过智能化设计来提高对生态环境的综合利用。智能化建筑结构的外墙系统可以对气候作出反应, 这可以控制太阳热的吸收和损失、使自然采光最大化、自然通风合理化。
如双层外墙系统的两层幕墙中间有智能叶片, 它根据环境的变化来调节室内通风和电子玻璃根据气候变化调节太阳对墙的照射来改变室内的光照和温度, 使室内环境更舒服适宜。
4.2 低耗能和再生能源
高技术建筑倡导建造过程中耗能低及运行中建筑耗能主要依赖自然再生能源。如英国爱丁堡的Jo hn Menzies HQ 反映了一些低耗能的处理方法。该建筑的办公区进深12 m, 通过中庭获得自然通风和采光; 固定在混凝土架上的椭圆形拱腹式的楼板系统容纳了各种管线, 这些管线能满足照明、通风、冷却等需要。由百叶和低反射双层玻璃构成的窗户可以在夏季根据气候打开、调整, 混合式的空调调控模式可以根据环境条件选择自然通风或人工空调来保证室内的环境质量。现代有相当一部分建筑利用了太阳能热水器、太阳能锅炉、太阳能供冷与供暖、太阳能光电利用等。为满足人们的社会需要和安全美观, 国家建设部、经贸委及太阳能生产商都在致力于实现建筑和太阳能的有机结合、一体化设计。这使建筑既充分利用了再生能源, 又安全健康。瑞典马尔默市的西港区的“住01”社区所用能源是百分之百可再生能源。北港区的风力发电机提供了“住01”社区的大部分能源, 安装在屋面上和建筑立面的太阳能电池板提供其余部分。百分之百当地能源供给使“住01”社区成为可持续能源技术的典范。
4.3生态绿化和绿色建筑
墙体绿化完善了高技术生态建筑的生态化和绿化。马来西亚的Menara Mesiniaga 大厦最引人注目的是绵绵不断的植被将整个大楼变成一座“空中花园”。一条绿化带从三层楼高的一片草坪开始环绕大楼盘旋而上, 成为立面墙的主要构成元素, 大楼的各种平台也种植了植被。这些植物绿化使楼内空间的空气更清新, 同时植被还可以吸收室内的废气、净化空气, 遮挡太阳的直射, 创造了一个良性的生态系统, 使建筑更健康、环保。
4.4资源回用
瑞典哈默比湖城拥有独立的生态系统。它的污水处理站在处理污水和废水过程中产生的热量得以回用, 产生的养分通过新技术的处理回用于农田, 对污水和有机垃圾处理产生的沼气用于家用沼气炉燃气和环境友好型轿车、公车的燃料。
总之，当今科学技术飞速发展，全球一体化进程不断加快，设计思想不断的融合创新，人们对与建筑设计中“设计”一词的理解也趋向理性规划的范畴。物质技术手段发展到一定程度，旧的艺术手法就不能适应。就必须抛弃，而必须寻求新的或新水平的物质技术手段相适应的艺术手法。新材料新技术的不断进步，使人们的审美不断变化，建筑形式在不同时期人们的审美需求不同时也在发生着变化。不同的材料技术对于建筑的外形、表现形式起到了决定性作用。但有一点可以肯定，无论材料怎么更新，技术怎么进步，建筑的发展都会朝着以人为本、绿色环保方向发展。
[1] 王兰. 建筑材料在建筑设计实践中的应用[J]. 经营管理者. 2010(23)
[2] 赵霞,刘红. 建筑屋面防水工程新材料、新技术在工程中的应用[J]. 山东煤炭科技. 2007(03)
[3] 张松. 浅谈我国建筑设计中节能材料的应用[J]. 价值工程. 2010(12)
