新型建筑材料在建筑工程結構設計中的應用研究初探

劉艷紅

廣州航海學院

1 引言

目前我國建筑行業在發展過程中得到了有效優化，為了對現代居民實際需求予以滿足，建筑企業在發展中，需要對各類新型建筑材料予以使用，需要在建筑的保溫結構設計、墻體結構設計以及綜合防水設計等過程中，逐步對各類新型建筑材料予以使用，需要在對各個結構設計予以完善的過程中，使建筑工程所具有的綠色環保性得以提高。新型建筑材料的使用，能夠使建筑工程的環境在一定程度上得到改善。由此，需要加強對新型建筑材料的開發力度，并且將創新型綠色建筑理念在具體的建筑工程中予以應用，使建筑行業發展的環保性與穩定性得以提升。以下將對新型建筑材料在建筑工程設計過程中的實際應用進行分析與探討。

2 在建筑工程結構設計中應用新型建筑材料的現實意義

2.1 對資源予以節約

當前，在我國建筑工程的開展過程中，對各類材料的浪費情況較為嚴重，其主要原因在于無法對材料予以合理化使用。由此，使具體施工過程中各類材料的構建尺寸以及其綜合質量無法與工程的建設標準相符合，使工程構建過程中出現各類資源的現實浪費。而充分對新型建筑材料予以應用，并且以此對建筑工程的結構設計予與優化有著極其重要的現實意義。新型建筑材料在應用過程中具有節約成本以及環保性較高的現實特點，配合優質的工程結構設計工作，能夠使建筑構建過程中的浪費現象得以有效降低，以此使我國建筑工程的可持續性發展理念得到有效體現。

2.2 能夠對建筑環境予以改善

新型建筑材料在工程結構的設計過程中，擁有著較為優質的環保作用，不會對建造環境造成嚴重的污染。通過對建筑材料的功能進行分析可以得知，新型材料在應用過程中，擁有著優質的防水、隔音以及保溫性性能，在具體構建過程中，能夠對傳統材料所存在的能源消耗問題予以解決，使居住人員所擁有的生活環境得以大幅度優化。

2.3 有助于改善建筑的使用功能

在新型材料的應用過程中，能夠對整體建筑的綜合使用功能進行有效改善，新一代建筑材料在應用過程中，往往為環保型合成材料。同時，相應的材料也可進行二次研發，在構建過程中擁有質量較輕、強度較高以及柔韌性較好的諸多現實優點，在建筑工程的構建過程中，各類新型材料的輕便性擁有著較為突出的建設優勢，能夠對安裝步驟予以簡化，并且使施工操作的便捷性得以提升，能夠對傳統建筑材料安裝拆卸的煩瑣性進行有效改善。同時，由于新型材料在應用過程中所存在的諸多優點，使建筑在構建過程中所需要的各類功能能夠得到有效滿足，以此使建筑在使用過程中的功能性得以提高。

3 對建筑結構設計中對新型材料應用的問題進行探究

在建筑結構設計過程中，對新型建筑材料的應用仍然存在一定程度的問題有待于解決，其具體問題可用以下幾個角度進行詳細的分析。

3.1 建筑結構設計成本相對高

在具體的建筑工程結構設計過程中，根據相應的實際項目計算可得知。對新型材料的應用，將使整體工程造價能夠節約3%-5%。然而，具體施工過程中往往會對諸多各項費用予以添加，以此使得新型材料在具體應用過程中所存在的成本節約性無法得到充分的體現。

3.2 新型材料研究報告的真實性有待提升

在當前我國市場上所存在的各類新型建筑材料中，其材料所用的各項檢測報告主要由材料的建設單位所編制，使其研究報告所具有的片面性相對較高。由此可能造成新型材料所用的各類報告的真實性相對較低，以此使其不能作為施工方在對新型材料進行選擇的主要依據。

3.3 應用材料所擁有的優勢無法得到體現

目前，由于環保工作及諸多層面的現實需求，各級政府及相應的項目建設方均在現實項目構建過程中，呼吁建設單位對新型建筑材料予以應用。然而，由于建設單位其自身從主觀意愿而言，希望對其成本予以降低，并且其自身無法對新型材料所擁有的優質特點進行綜合探究。由此使其無法對新型材料所擁有的優勢予以認知，并習慣于應用各類傳統性材料，而部分能夠對新型材料予以應用的施工單位在具體的材料應用過程中，同樣會出現諸多現實問題。以新型墻體材料為例，在部分施工單位應用新型墻體材料之后，可能會出現墻體開裂，抹灰脫落等諸多問題，而技術人員由于其自身無法對新型材料的特性予以了解，進而無法對相應的問題進行積極性的處理，并有可能由于墻體材料所出現的各類問題對室內裝修產生更具綜合性的破壞，由此也使整體新型建筑材料的推廣應用的困難性大幅度提升。

4 對新型建筑材料在建筑工程結構設計中的具體應用進行分析

與傳統建筑材料相比，新型建筑材料所具用的價格、性能等諸多方面均具有較為突出的優勢。舉例說明，高聚物材料以及合金材料的應用，能夠使整體建筑材料的綜合質量得以提升，使建筑的安全性大幅度提高，新型材料在應用過程中同樣可以對朝向、采光以及水文氣候等諸多環境特點所存在的現實限制予以突破。由此使建筑在構建過程中的環保性以及實用性大幅度提升，并且使整體建筑行業所擁有的創新性得以體現。在具體的建筑工程結構設計過程中，對新型建筑材料予以應用的方式可用以下幾點進行詳細的探究。

4.1 對新型保溫材料予以應用

在對建筑工程進行設計的過程中，需要充分的對保溫材料的應用予以有效考量，以此確保住戶的生活質量得以保證。傳統的保溫結構設計主要對保溫層的復合材料予以應用，其主要材料為聚乙烯保溫材料為主，相應的材料在構建過程中，會使層間距以及窗洞的深度與建筑的外觀構建產生一定程度的影響。而在當前新技術的研發背景之下，創新型的真空隔熱板防熱技術得以誕生，而由該種原理所構建的材料，其自身空間占用相對較小，通過對真空隔熱原理予以應用，可將紙質或者金屬雙層外殼構建為真空狀態，并且將其內部填充多孔纖維以及各類泡沫材料，以此使整體隔層的核心部件予以構建，由于所應用的保溫原理具有高度的差異化特征。因此在具體應用過程中，將相應隔熱保溫層的厚度控制在50mm之內便可達到傳統保溫材料200mm厚度的隔熱效果。新型保溫材料在構建過程中不會對二氧化碳予以釋放，并且其制作成本低廉，其經濟價值較為優質，能夠對綠色建筑的綜合設計需求予以滿足。此外，在現代生態環保材料的應用過程中，玻璃材料保溫技術屬于其應用的核心內容，而目前所出現的電磁波屏蔽玻璃材料以及吸熱玻璃材料與熱反射玻璃材料等，在優化組合的使用過程中，同樣可以達到較為優質的隔熱效果。

4.2 對創新型通風材料予以應用

為了使整體建筑內部的空氣質量得以有效地保證，需要使建筑在構建過程中的通風系統具有高度的流暢性，傳統的建筑設計在具體的開展過程中，無法對空氣質量較差以及通用效果不佳等諸多問題予以解決，相應的建筑設計人員在研發過程中，對創新型的通風建筑材料進行設計與構建。其主要的實驗方式在于應用特殊材質，對窗框機器開合器裝置進行有效地制作。相應的項目在構建過程當中，其綜合成本相對較低，并且安裝便捷、檢修方便，在應用過程中的實際使用價值相對較高。通風材料技術其主要原理在于對于窗框上部以及其底部之間進行中空通道的預留，當外部氣流從底部通過時，相應的空氣可由中空通道從上部通道輸送至室內，通過該種設計模式的應用，能夠對空氣直接進入室內時所產生的不適感予以有效地降低。而通過對中部通道進行寬度的改變，能夠實現對風速進行有效控制，以此使室內空氣所有的質量得以提升，并且使居民的生活質量得以提升。而在此技術的構建之下，創新型的新風系統得到了進一步的優化，相應的通風裝置在構建過程中，其主要的核心技術在于對氣體動力予以利用，并且對風的作用面積進行充分考量，進而形成高壓力差，以此方式構建的新風系統，其清潔性較高，并且安裝簡單，同時可借助各類計算機軟件以及總體設計規劃的方式，對室內環境與外部條件進行綜合探究，對整體建筑物的通風率進行更加優質化的提升，使通風過程中的節能環保效果得以體現。

4.3 對新型隔熱材料予以應用

目前，在建筑行業的發展過程中能夠對透明型隔熱材料予以應用，相應的材料在應用過程中能夠與外墻體予以復合，進而形成透明隔熱裝置。從宏觀而言，該隔熱裝置在構建過程中，其結構主要由隔著材料、層外部保護玻璃、吸熱面層以及透明粘膠予以構成。相應的隔熱裝置會在隔熱層內對核心部分予以構建，其裝置材料所具有的表面呈密閉式的蜂窩狀，蜂窩兩側會有具有高度透明性的隔片進行密封，并形成隔熱氣泡。由于空氣自身的熱導性相對較低，而蜂窩狀氣泡能夠對太陽光能量予以吸收，并且能夠獲得隔熱材料的反射能，因此在應用過程中具有較為優質的隔熱效果。此外，在整體材料的構建過程中，蜂窩狀結構會處于整體結構黑色吸熱層的外表面，因此在冬季寒冷條件之下，能夠對室內溫度所存在的失溫情況予以改善，而在夏季氣溫較高的環境之下，又可減少外部熱量進入至室內，以此確保在構建過程中，整體室內的溫度擁有高度的穩定性，使空調系統以及采暖系統的綜合消耗得以大幅度降低，并且該種材料在應用過程中其成本相對低廉，具有較為廣闊的應用前景。

4.4 對防水材料予以有效應用

建筑在構建過程中，需要對其基本應用功能予以遵循，諸如遇寒、隔熱、防水等功能，需要作為基礎性的考量內容。由此在進行建筑結構的設計過程中，需要對防水材料的應用進行綜合性的考慮，由于防水工作是整體建筑在構建過程中極為重要的構件部分之一，在長期以來，對于建筑防水材料所擁有的現實要求相對較高。當前所應用的防水材料需要的凝結時間相對較長，并且需要在地面處于干燥情況下予以使用。與傳統性的防水材料進行比較，新型防水材料所用的施工操作較為簡單。

5 結語

在新時代的背景之下，對新材料以及創新型技術予以有效地應用，能夠對建筑行業在發展過程中所存在的諸多傳統性問題予以解決，并且使建筑在過程中所擁有的環保性與環境友好性得以提高。建筑工程結構設計者需要積極對各類新型建筑材料進行研究，并且將各類材料在具體的設計過程中予以綜合應用，使我國建筑工程行業所具有的創新性以及環保性的優化，并促進整體建筑行業得到更為優質化的發展。