對建筑新材料與結構發展的研究

姜其花

【摘要】新材料是經濟發展和社會進步的必然趨勢。建筑業的進步不僅要求建筑物的質量、功能要完善.而且要求其美觀且無害人體健康等。要想保證建筑工程的工程質量，為人們提供良好的居住環境，就必須要加強建筑3-程結構的分析與研究。本文主要針對對建筑新材料與結構發展進行分析和討論。

【關鍵詞】建筑工程；節能材料；新材料；結構發展

一、新材料在建筑工程中的應用

隨著全球性資源和環境問題的日益突出，各個社會生產領域都開始尋求一種更加低耗環保的生產方式，對于建筑工程來說，研發新型的環保建筑材料，采用新的建筑技術，在工程的施工過程中盡可能的減少對環境的污染和資源的浪費，將是未來發展的主要方向。

（一）節能墻體

我國傳統圍護結構墻多為無機材料組成，如磚石砌體、混凝土、水泥砂漿等，如今為了節能保溫的需要，引入了大批有機保溫材料如模塑聚苯乙烯泡沫板、擠塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等，因為這些有機保溫材料的保溫性能要比傳統墻體材料的保溫性能強，所以有機保溫材料在建筑圍護結構節能中廣泛利用，形成了一種無機與有機材料復合墻體，這樣就對施工工藝提出了新的請求。范例的保溫墻體，是有機與無機材料相間復合而成，而這種墻體除了傳統的承重、隔聲請求外，還增長了保溫隔熱的請求。無機材料和有機材料組合成一個整體，在自然環境中能共同作用，因此對組成墻體的材料性能及施工工藝有了新的要求。如抹灰再不是傳統意義上的水泥砂漿抹灰，膩子也不是普通外墻膩子。涂料也不同于水泥砂漿外墻，貼面磚也不是貼于傳統墻面上，施工工藝產生了深入的改變。

（二）節能門窗

建筑中的窗戶屬于薄壁結構。是節能的薄弱環節，特別是普通單層窗戶，是能量損耗的首要部位。其占到全部建筑物能耗的百分之五十以上，所以需要對窗戶隔熱功能進行有效的改進，這才是節能施工的關鍵。窗戶的朝向、數量等都會影響到窗戶的節能作用。另外，對玻璃隔絕特性和導熱性等性質的分析處理也會對節能作用形成影響，同時還要對窗戶的氣密性進行把關，使其處在較高的氣密性水平，從而提高窗戶的保溫性。這些年，隨著科學技術的提高，一些節能門窗都具有非常好的保溫性和氣密性。但在加強窗戶的氣密性的同時，還要確保室內的空氣質量，使其符合基本的需求。

（三）節能屋面

我們在做屋面保溫時，在屋面板和防水層之間通常是選擇用導熱系數小、容重低、吸水率低、強度適當的保溫材料，由此可供選擇的保溫材料頗多，板塊狀的我們有瀝青或水泥珍珠巖板、水泥蛭石板、水泥聚苯板及各種輕骨料混凝土板等：膠結料現場澆注的有珍珠巖、蛭石、浮石、爐渣等；在吊頂上部或尖頂屋面下的松散料直接或袋裝設置有膨脹珍珠巖、巖棉、玻璃棉、廢聚苯粒等。利于方便施T檢修、保護防水層的反鋪法，將防水層置于保溫層以下，然而過高的造價成本，尚未在住宅建筑中大規模使用。

二、建筑結構發展

（一）混凝土結構體系

混凝土體系是建筑結構中運用較為廣泛的體系，這種結構突出了新的結構形式和相應的建筑材料的最佳優化組合，在結構形式上突破了傳統的單一形式，避免了對資源的浪費、工業化水平無法提高以及受限制的建筑結構布置等一系列的弊病。混凝土體系可以向以下幾個方向發展：第一，預應力混凝土大板結合大開問的建筑結構模型，該結構主要由抗側力構件以及預應力大跨樓蓋組成，重點在于強調抗側力構件在設計中的合理運用和大跨預應力樓蓋的合理設計：第二。異形柱框輕結構模型。這種結構采用平面抗側力的結構空間協同工作模型或這三維空間丁作模型，目前于理論上已有粗略的算法建立模型，但是這種模型在使用起來的實際操作不是很方便，不能準確地反映出異形柱空問的整體受力等特性：第三，短肢剪力墻結構模型，這種結構模型是根據中高層建筑的平面特點設計的，在設計中利用豎向的交通中心區，如樓梯問或者電梯間，的分隔墻來設置相應的鋼筋混凝土剪力墻作為承受建筑建筑結構的豎向荷載以及抗側力，其整體分析適用于采用三維空間的工作模型。

（二）砌體結構體系

砌體建筑結構體系是較早運用在建筑施工設計的類型之一，在這個體系中有均勻配筋砌體系以及約束配筋砌體系兩種。前者是配筋混凝土砌塊剪力墻結構，這種建筑結構利用配筋砌塊剪力墻作為結構的承重和抗側力構件，具有強度高、延展性好的優點，可用于大開問和高層建筑結構。后者是在砌體結構中加設弱框架（鋼筋混凝土構造柱和圈梁共同組成）對砌體進行約束以形成砌體建筑的約束配筋砌體：在這一體系的基礎上又發展出了集中配筋砌體，這種體系在原有的約束配筋砌體系的基礎上又增加了墻中柱和配筋帶結構，能夠進一步提高了結構延性和承載能力。

（三）輕鋼結構體系

輕鋼結構體系與傳統的混凝土體系相比具有強度高、建筑自重輕、抗震性好、施工快、節省建筑地基費用、建筑占地面積小、施工過程工業化程度高、建筑外形美觀等優點，同時這種結構還具有環保的優勢，可再次利用，并且易于產業化生產，在發達國家的建筑業中已被廣泛的使用。輕鋼結構技術的發展中要重視此類結構建筑在施工中的要求，必須明確輕鋼結構建筑設計和施工的指導性原則：第一，輕鋼結構體系建筑的關鍵是標準化和多樣化：第二，輕鋼結構建筑中的大空間結構可增強建筑的可變能力的：第三，輕鋼結構建筑中的管道布局和埋設應提高其有序化程度。與傳統的建筑生產模式相比輕鋼結構具備典型的工業化生產方式，具體體現在：第一，輕鋼結構生產工期明顯縮短；第二，輕鋼結構建筑成品質量有保證；第三，輕鋼結構建筑的性能有一定的法律保證措施。

三、結束語

隨著城市規模的擴大，人口的急劇增長，環境的破壞變得日益嚴重，資源日益匱乏，人們的生活條件和質量不斷惡化。發展新材料和新的建筑結構，提高廢棄物綜合利用率，減少資源和能源消耗，改善和提高人們居住條件和生活質量，還可以使建材工業的發展進一步融合到整個經濟社會和環境可持續發展的系統中，使建材產業和建筑業成為節水、節能、節材、節地的可持續發展的現代化產業。

參考文獻：

[1]汪培明.淺述國內新型建筑材料的發展現狀[J].國外建材科技，2009，（04）

[2]聶建國，廖彥波.四肢鋼管混凝土格構柱軸壓受力試驗[J].清華大學學報（自然科學版），2009.49（12）：33—34

[3]遲建生.淺談新型建筑材料的使用與發展趨勢[J].林業科技情報，2012.（03）

[4]吳曼霞.淺談新型建筑材料在我國的發展[J].山東省農業管理干部學院學報，2011，（06）