新型建筑材料在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

周華東

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國的建筑工程數(shù)量日益增多，很多建筑物的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，新型的建筑材料層出不窮，對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了越來越高的要求。近年來，節(jié)約環(huán)保的建筑理念逐漸深入人心，政府部門加強(qiáng)了可持續(xù)發(fā)展觀的落實(shí)，但在新型建筑材料的應(yīng)用上還有待于提升。基于此，本文分析了當(dāng)前市場(chǎng)上新型建筑材料的主要特征，簡(jiǎn)要地探討了新型建筑材料在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，提供了必要的參考。

關(guān)鍵詞：新型建材;節(jié)能環(huán)節(jié);建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);應(yīng)用分析

新型建筑材料是指采用一定的工藝與技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的建筑材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，或根據(jù)相應(yīng)的物理、化學(xué)原理，通過材料合成的方式研發(fā)新的建筑材料，投入建筑施工中。新型建材一般可以起到節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境的作用，有效地應(yīng)用于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，有利于推動(dòng)我國建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、新型建材的主要特征

（一）綠色節(jié)能環(huán)保

近年來，我國城市化進(jìn)程不斷向前推進(jìn)，建筑行業(yè)呈現(xiàn)迅速發(fā)展的勢(shì)頭，同時(shí)，眾多高樓林立而起，在建筑施工中給自然生態(tài)體系造成極大的破壞，給人們的身體健康構(gòu)成了威脅，當(dāng)前，建筑領(lǐng)域相關(guān)從業(yè)人員逐漸認(rèn)識(shí)到綠色建筑與確保生態(tài)平衡的重要性。由于建筑行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)、居民生活、能源應(yīng)用中發(fā)揮不可或缺的作用。所以，工作人員將目光投向了新型的建筑材料，加強(qiáng)了相關(guān)的創(chuàng)新與應(yīng)用，新型節(jié)能環(huán)保型的建筑材料越來越受到業(yè)內(nèi)密切關(guān)注與重視。現(xiàn)如今，綠色節(jié)能環(huán)保的建筑材料逐漸被應(yīng)用于很多的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，成為我國建材領(lǐng)域一個(gè)重要的亮點(diǎn)。

（二）復(fù)合型的功能

以往的建筑施工材料一般僅僅考慮到提供基本的建筑用途，然而，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，建筑工程技術(shù)得到創(chuàng)新。居民對(duì)建筑物的需求也呈現(xiàn)多樣化、個(gè)性化特點(diǎn)，對(duì)建筑材料提出了較高的要求。例如：有的客戶要求建筑施工材料必須具備一定的消毒、殺菌功效，采用納米技術(shù)合成新型的建材。有的客戶要求房屋具有良好的保溫性能，聚苯乙烯板則被不斷應(yīng)用于建筑施工環(huán)節(jié)。

（三）可回收、利用

當(dāng)建筑工程進(jìn)行正式的施工階段，往往會(huì)產(chǎn)生很多的建筑垃圾、廢料等。施工人員若未進(jìn)行妥善處理，極易消費(fèi)大量的資源，并會(huì)給周邊環(huán)境造成污染。所以，人們采用了先進(jìn)的工藝方法與技術(shù)手段，對(duì)傳統(tǒng)的建筑廢料、垃圾等進(jìn)行改造，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為新型的環(huán)保型建材，例如：石膏刨花板、纖維石膏板等。這些新型的材料不僅擁有簡(jiǎn)單的加工工藝，便于操作，而且還具備降低能耗、防止輻射的功能。此外，有的建筑材料本身就能夠進(jìn)行回收、利用，提升了建筑資源的利用率，降低了施工成本，有利于建筑材料的可持續(xù)發(fā)展。

（四）輕質(zhì)高強(qiáng)

現(xiàn)階段，我國城市的高層、超高層的建筑物日益增多，對(duì)建筑材料提出了新的要求，其中，要求達(dá)到我國建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中規(guī)定的重量、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。而且，伴隨建筑物施工高度的上升，對(duì)材料重量、強(qiáng)度的要求也會(huì)相應(yīng)地嚴(yán)格。為了適應(yīng)當(dāng)前建筑行業(yè)的市場(chǎng)需求，一些新型的建材應(yīng)運(yùn)而生。而且，新型的建筑材料強(qiáng)度、剛度等自身性能不斷優(yōu)化，完成達(dá)到了新時(shí)期我國建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

二、新型建材在當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）承重結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

一般情況下，建筑工程的承重結(jié)構(gòu)可以承載整個(gè)建筑物荷載，包括恒荷載與可變荷載兩種。所以，承重結(jié)構(gòu)對(duì)穩(wěn)定性、強(qiáng)度的要求比較高。眾所周知，混凝土就是一種建筑施工中承重結(jié)構(gòu)常見的建筑材料。這種材料具有良好的強(qiáng)度與持久性能。伴隨我國建筑事業(yè)的發(fā)展，混凝土的性能得到不斷地改進(jìn)。現(xiàn)階段，投入建筑施工中的較高性能的混凝土大體分為機(jī)敏型、活性細(xì)粉、高性能型及纖維型混凝土幾種類型。這類擁性能較高的混凝土具有更好的持久性、穩(wěn)定性、強(qiáng)度及抗?jié)B透性能，同時(shí)，配合相應(yīng)的外加劑使用，是一種良好的新型建筑材料。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的建筑物而言，抗震鋼材自然受到相應(yīng)工作人員的青睞，這種新型的建筑鋼材能夠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化制作，不僅具有節(jié)能環(huán)保、便于施工、抗震性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且能夠重復(fù)利用，在建筑施工中發(fā)揮重要的作用。

（二）維護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

所謂的維護(hù)結(jié)構(gòu)，既可以用于維護(hù)建筑工程自身結(jié)構(gòu)，又要達(dá)到一定的承重性與保濕性。因此，一定要具備優(yōu)良的使用性能。例如：加氣混凝土塊就是一種極其常見的建筑工程的維護(hù)結(jié)構(gòu)，具有保濕、防火、多孔、質(zhì)量輕盈等特點(diǎn)，可以起到良好的隔熱、保溫作用。對(duì)于有些建筑工程，對(duì)保溫功能要求較高，這時(shí)，可以優(yōu)先選擇聚苯乙烯板、珍珠巖板等建筑材料，它們均具有質(zhì)量輕巧、保溫性能好的特點(diǎn)，能夠極大地降低了整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的荷載、承重。在暖通、水電等設(shè)備進(jìn)行穿墻套管時(shí)，為了更好地保證墻體維護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)注意散熱，確保維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性、隔熱性。同時(shí)，對(duì)于外維護(hù)結(jié)構(gòu)而言，可以選擇保溫隔熱、透光性能好的玻璃材料，或者應(yīng)用太陽能的玻璃材料，例如：北京某個(gè)火車站的主體結(jié)構(gòu)應(yīng)用了太陽能板的建筑材料，不但增加了采光面積，增強(qiáng)了室內(nèi)的透光度，而且通過發(fā)電的手段節(jié)約了大量的電能，屬于非常先進(jìn)的新型的建材，值得廣泛推廣。

（三）墻體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

進(jìn)行墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可以選擇基材板（主要由傳統(tǒng)的板材，經(jīng)特定的加工工藝壓縮而成），增強(qiáng)了建筑材料的氣密性能，有利于延長(zhǎng)板材的使用期限。而且，基材板具有較強(qiáng)的抗?jié)B性，能夠防止水份的滲漏，應(yīng)用成本低，環(huán)保性能好，這種材料的應(yīng)用是當(dāng)前我國建筑工程墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)步。此外，為了讓墻體保持良好的導(dǎo)熱性、遮光性、電磁的屏蔽性，還可以在日常的墻體材料中增設(shè)真空鍍鋁的聚酯薄膜與鋁箔，采用這樣的方式可以有效地增強(qiáng)了墻體的保溫隔熱、阻止?jié)駳饧胺摧椛湫阅堋?/p>

（四）門窗結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

門窗是建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要部位，也是確保室內(nèi)空氣通暢、熱量傳播的重要載體。所以，門窗結(jié)構(gòu)的建筑材料有效應(yīng)用十分關(guān)鍵。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，市場(chǎng)上的新型建筑材料越來越多，鋁合金門窗、鋼化玻璃得到廣泛應(yīng)用。這些新型的建筑材料既可以控制熱量的散失，增強(qiáng)了門窗的保溫性，而且節(jié)省了能源。例如：某個(gè)科學(xué)研究機(jī)構(gòu)的外窗設(shè)計(jì)中應(yīng)用了鍍膜中空玻璃，窗戶的散熱系數(shù)平均為2.9W/m2，遮陽系數(shù)平均大于0.3，具有良好的遮陽性、透光性能。

（五）屋頂結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

在建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，屋頂往往最引人關(guān)注。由于屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)受到氣候的影響較大。因此，在屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，必須做好保溫、防水工作，一般要選用一些抗老化性、抗拉性強(qiáng)的保溫隔熱與防水材料。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，防水卷材在預(yù)防屋面滲漏方面效果良好，聚苯乙烯板、珍珠巖板能夠?qū)ㄖ锲鸬奖亍⒏魺嶙饔茫梢栽诮ㄖこ探Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用。

結(jié)束語：

當(dāng)前，綠色環(huán)保理念已在建筑施工領(lǐng)域得到高度的關(guān)注與重視，成為建筑工程質(zhì)量評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。市場(chǎng)上不斷涌現(xiàn)新興的建筑材料，其合理應(yīng)用有利于提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，優(yōu)化工程的綜合性能，給人們生活、工作帶來極大的便利。新型建筑材料種類很多，有些是傳統(tǒng)的金屬等材料改進(jìn)的產(chǎn)物。而且，采用新型環(huán)保型建筑材料有利于降低施工能耗，有利于維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的平衡，具有廣闊的發(fā)展前景。

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