新型建筑材料在建筑工程結構設計中的應用淺談

呂 振

大峘集團有限公司

1 引言

新型建筑材料在建筑結構設計中的應用，一方面有利于取得更好的設計效果，另一方面，也負荷現代建筑設計對于環保方面的要求。為了取得更好的建筑設計效果，工程建設的工作開展需要在新型材料的應用篩選工作方面引起充分的重視。

2 新型材料的應用意義

本文所探討的新型材料，重點強調的是一部分具有環保應用性能的材料，這部分材料在應用中能夠在質量和效果上為建筑工程的結構設計提供最全面的保障。

2.1 符合現代建筑結構設計的要求

從現代建筑工程項目本身的角度出發，項目的建設工作無論是從難度上還是功能性要求上都有了更高的層次。這就意味建筑工程項目的建設工作，需要從各個環節入手提升其質量水平。從建筑結構和項目建設質量的關系上來看，合理的建筑結構是取得良好施工效果的基礎[1]。只有首先從結構設計的角度入手保證其合理性，才能確保最終的項目工程質量符合項目建設的要求。從結構設計工作本身的角度上來講，合理的結構設計除了依托于設計人員先進的思路和方法外，還需要依托于在性能上和應用效果上都具有先進性的原材料，新型材料的應用對于建筑工程項目的結構設計工作來講就能夠起到優化建筑設計和建設效果的作用。

2.2 符合綠色環保的要求

綠色環保是現代建筑行業發展的一個主要趨勢，也是響應可持續發展要求的一項基本要求，新型材料在環保性能和應用性能上能夠達到全面的保障，應用新型材料，在環保性能上更佳，而相對的成本更低。這也是新型材料得到認可并得以廣泛應用的一個主要原因。

3 新型環保材料的類型分析

結合建筑結構設計的重點區域進行分析，新型環保材料的應用也需要結合不同的應用區域選擇適當的材料進行應用，且不同的材料在應用優勢和功能點方面也是存在差異的，要想取得預期的應用效果，需要結合新型材料的類型篩選適當的材料進行應用。

3.1 新型的墻板材料

相變儲能墻板作為一種新型墻板材料，在主要功能上是用于圍護的。如果對這種材料進行細分，則其又可以分為石膏板和混凝土材料。從具體的由應用區域上分析，這種材料一般應用在外墻的內壁區域中[2]。主要的優勢在于，能夠提高墻壁的穩定度，并且在舒適度指標上也能夠達到更高的層次。而混凝土建材的特點是，主要應用在外墻體區域。第三種材料，其發揮的主要作用在于保溫隔熱性能。從應用原理上分析，這種墻板的作用發揮，主要依靠吸收屋內的溫度并且進行釋放與交換來達到，這種性質也是保證墻板應用舒適度的一個重要因素。

3.2 新型的砂漿原材料

砂漿原材料的環保性能發揮，主要依靠在其基質中添加相變材料來達到。加入相變材料后，材料的生產儲備能力就會得到顯著的提升。比較典型的代表就是在微膠囊技術支持下的水泥生產。在具體的原材料配制環節中，主要依靠在能量微球中加入石蠟和水泥，就可以制作成石蠟砂漿，應用于室內墻壁的結構設計中，提高墻壁本身結構的穩定度。這種成分結構的原材料可以根據溫度的變化完成釋放能量和儲備能量的過程，從而是建筑結構中的支撐性墻壁結構具備自我調節的功能。

4 結構設計中應用新型材料的技術支持

先進的原材料和結構設計工作需要依托相應的技術作為支持。這些技術的應用一方面是為了滿足現代結構設計中對新型材料的應用效果提出的要求，另一方面，也是為了更好的發揮環保方面的作用。

4.1 生態技術的應用分析

生態技術的應用從本質上來說是為了取得更好的生態環保效果。具體來說，這種技術的應用需要注重以下兩方面具體問題，第一，應當在設計工作的開展前期對建筑工程所在區域的自然環境條件進行了解和考察。保證技術應用在盡可能減低對環境的危害的前提下進行。第二，對于有限的能源的應用，也應當在應用形式上進行轉變。可以通過加大對可再生能源的應用力度，達到提高能源應用效果的目的[3]。另外，還應當從技術層面入手，這種具體參與設計和建設的施工人員的技術水平。使其掌握一些先進的環保性能的原理，例如外墻結構中的保溫層區域設計，就需要相關工作人員對外墻保溫性能的發揮原理有一個全面的了解，最終為取得更好的外墻保溫性能建設保障。

4.2 環保技術的應用分析

環保技術的應用需要結合不同的設計區域和建筑工程中的運行系統來進行。為了取得更好的環保技術應用效果，不同運行運行系統和不同類型的能源在應用技術和方法上都有所差異。

4.2.1 采暖技術的應用

采暖技術的應用從本質上來說是對于水資源的一種再利用。尤其是對于北方地區來講，在干旱缺水的大環境下，采暖技術的更新就更為關鍵。如果通過技術的干預使得循環應用的水資源獲得更加有效的利用，是現代采暖技術應用中需要考慮的一個重點問題。具體來說，可利用具有循環功能的水循環系統融入采暖系統中，對有限的水資源通過技術的干預進行綠色環保的處理，達到二次利用的目的。

4.2.2 對于太陽能的利用

圖1 基于太陽能的室內采光設計原理圖

在眾多的能源中，太陽能是來源于自然界的一個重要資源類型。太陽能所能夠發揮的作用既能夠滿足人們的要求，在作用發揮的效果上也能夠保持持久性。在利用太陽能時，應當充分利用其可再生性質，在施工建設的不同環節中充分發揮其能源支持作用[4]。另外，從建筑設計的角度上來講，采光效果和室內溫度調節的功能效果，都可以通過設計工作與太陽能源的實際利用效果的融合達到更好的狀態。這也從另一個側面反映出了太陽能在利用方法上的多樣性。圖1為利用太陽能提高室內采光效果的原理圖。

4.2.3 對于垃圾處理技術的應用

建筑垃圾的產生是建筑行業需要面臨的一個典型問題。從目前的垃圾處理方式上來看，集中焚燒處理是比較典型的一種方式。但這種方式的主要弊端在于，會同步造成環境污染的問題和資源的浪費問題。新的垃圾處理技術在主要特點上，是實現垃圾的資源化，將其中的可回收利用部分最大化。這個最大化的過程，就需要先進的回收處理技術作支持。現階段已經出現的比較典型的形式為，通過技術的應用將垃圾轉變成具有綠色環保新功能的綠色菌肥，而對于部分固體結構的垃圾來說，可以通過應用切割技術，將垃圾進行粉碎和轉換。是這些垃圾具有更加廣泛的應用范圍。這不僅節約了建筑工程項目建設的成本，也體現出了結構設計階段的綠色環保性。

5 結束語

綜合來說，現代建筑項目中的結構設計環節，是影響整個項目的正常運行和建設的一個關鍵性因素。為了取得更要的結構設計效果，新的技術和材料的引進應用是具有一定的必然性的。對于參與結構設計和具體的施工操作的工作人員來說，需要結合實際對結構設計工作中所應用到的技術進行全面的把握，并且在思想觀念上形成一種具有環保性和先進性的理念。