新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用

发表时间:2021/7/2   来源:《中国建设信息化》2021年4期   作者:靳小伟1 李传玺2
[导读] 随着社会经济的快速发展,我国建筑工程数量不断增加,许多建筑的规模不断扩大,新型建筑材料层出不穷,这对建筑工程的结构设计提出了越来越高的要求。
        靳小伟1   李传玺2   
        1身份证号码:41102319870815****,2身份证号码:21088119901102****
        摘要:随着社会经济的快速发展,我国建筑工程数量不断增加,许多建筑的规模不断扩大,新型建筑材料层出不穷,这对建筑工程的结构设计提出了越来越高的要求。近年来,建筑节能环保理念深入人心,政府部门加强了可持续发展理念的落实,但新型建筑材料的应用有待提高。基于此,本文分析了当前市场上新型建筑材料的主要特点,并简要论述了新型建筑材料在建筑结构设计中的应用,提供必要的参考。
        关键词:新型建材;节能环节;建筑工程;结构设计;应用分析
        新型建筑材料是指采用一定的技术和工艺对传统建筑材料进行适当的优化,或者根据相应的物理化学原理,通过材料合成的手段进行新型建筑材料的研发,并投入施工。新型建筑材料一般可以节能降耗、保护环境,可以有效应用于建筑工程的结构设计,有利于促进我国建筑业的可持续发展。
        一、新型建筑材料的主要特点
        (一)绿色节能环保
        近年来,中国城市化进程不断推进,建筑业呈现快速发展势头。与此同时,许多高层建筑如雨后春笋般涌现,对自然生态系统造成了巨大破坏,威胁到人们的健康。目前,建筑领域的相关从业人员逐渐认识到绿色建筑和确保生态平衡的重要性。因为建筑业在国民经济、居民生活和能源应用中起着不可或缺的作用。因此,工作人员将注意力转向新型建筑材料,加强了相关的创新和应用,越来越重视行业内的新型节能环保建筑材料。如今,绿色、节能、环保的建筑材料逐渐应用于建筑工程的许多结构设计中,成为我国建筑材料领域的一个重要亮点。
        (二)功能的复杂性
        过去,建筑材料一般只考虑提供基本的建筑用途。然而,随着我国社会经济的发展和科学技术的进步,建筑工程技术得到了创新。居民对建筑的需求多样化、个性化,对建筑材料提出了更高的要求。比如有的客户要求建筑材料必须有一定的消毒杀菌效果,采用纳米技术合成新的建筑材料。有的客户要求房屋保温性能好,而建筑中却不断使用聚苯板。
        (三)可回收利用
        当一个建设项目处于正式建设阶段时,往往会产生大量的建筑垃圾和废料。如果施工人员处理不当,很容易消耗大量资源,污染周围环境。因此,人们采用先进的技术方法和技术手段,将传统的建筑垃圾和垃圾进行改造,然后转化为新型环保建筑材料,如石膏刨花板和纤维石膏板。这些新材料不仅加工工艺简单,易于操作,而且具有降低能耗和防辐射的功能。此外,一些建筑材料可以回收利用,提高了建筑资源的利用率,降低了建设成本,有利于建筑材料的可持续发展。  
        (四)重量轻、强度高
        目前,我国城市中高层和超高层建筑越来越多,对建筑材料提出了新的要求,其中,要求满足我国建筑工程结构设计中规定的重量和强度标准。而且随着建筑施工高度的上升,对材料重量和强度的要求也会相应严格。为了满足当前建筑行业的市场需求,一些新型建筑材料应运而生。而且新型建筑材料的强度、刚度等性能不断优化,达到了我国新时期建筑工程的结构设计标准。
        二、新型建筑材料在当前建筑结构设计中的应用
        (一)承重结构的应用
        一般来说,建筑工程的承重结构可以承受整个建筑的荷载,包括恒载和变载。因此,承重结构对稳定性和强度有更高的要求。众所周知,混凝土是建筑中承重结构常用的建筑材料。这种材料强度好,经久耐用。随着我国建筑业的发展,混凝土的性能不断提高。目前,投入施工的高性能混凝土可分为智能混凝土、活性细粉混凝土、高性能混凝土和纤维混凝土。

这种高性能混凝土具有较好的耐久性、稳定性、强度和抗渗性。同时,与相应的外加剂配合使用,是一种很好的新型建筑材料。对于有钢结构的建筑来说,抗震钢自然受到相应工人的青睐。这种新型建筑钢材可以标准化,不仅具有节能、环保、施工方便、抗震性能强的优点,而且可以重复使用,在建筑施工中发挥着重要作用。
        (二)维护结构的应用
        所谓的维护结构,既可以用于维护建筑工程自身结构,又要达到一定的承重性与保湿性。因此,一定要具备优良的使用性能。例如:加气混凝土块就是一种极其常见的建筑工程的维护结构,具有保湿、防火、多孔、质量轻盈等特点,可以起到良好的隔热、保温作用。对于有些建筑工程,对保温功能要求较高,这时,可以优先选择聚苯乙烯板、珍珠岩板等建筑材料,它们均具有质量轻巧、保温性能好的特点,能够极大地降低了整个建筑结构的荷载、承重。在暖通、水电等设备进行穿墙套管时,为了更好地保证墙体维护结构的稳定性,应当注意散热,确保维护结构的保温性、隔热性。同时,对于外维护结构而言,可以选择保温隔热、透光性能好的玻璃材料,或者应用太阳能的玻璃材料,例如:北京某个火车站的主体结构应用了太阳能板的建筑材料,不但增加了采光面积,增强了室内的透光度,而且通过发电的手段节约了大量的电能,属于非常先进的新型的建材,值得广泛推广。
        (三)墙体结构的应用
        进行墙体结构设计时,可以选择基材板(主要由传统的板材,经特定的加工工艺压缩而成),增强了建筑材料的气密性能,有利于延长板材的使用期限。而且,基材板具有较强的抗渗性,能够防止水份的渗漏,应用成本低,环保性能好,这种材料的应用是当前我国建筑工程墙体结构设计的进步。此外,为了让墙体保持良好的导热性、遮光性、电磁的屏蔽性,还可以在日常的墙体材料中增设真空镀铝的聚酯薄膜与铝箔,采用这样的方式可以有效地增强了墙体的保温隔热、阻止湿气及反辐射性能。
        (四)門窗结构的应用
        门窗是建筑工程结构设计的重要部位,也是确保室内空气通畅、热量传播的重要载体。所以,门窗结构的建筑材料有效应用十分关键。近年来,随着科学技术的不断进步,市场上的新型建筑材料越来越多,铝合金门窗、钢化玻璃得到广泛应用。这些新型的建筑材料既可以控制热量的散失,增强了门窗的保温性,而且节省了能源。例如:某个科学研究机构的外窗设计中应用了镀膜中空玻璃,窗户的散热系数平均为2.9W/m2,遮阳系数平均大于0.3,具有良好的遮阳性、透光性能。
        (五)屋顶结构的应用
        在建筑工程的结构设计中,屋顶往往最引人关注。由于屋顶的结构受到气候的影响较大。因此,在屋顶结构设计过程中,必须做好保温、防水工作,一般要选用一些抗老化性、抗拉性强的保温隔热与防水材料。据研究发现,防水卷材在预防屋面渗漏方面效果良好,聚苯乙烯板、珍珠岩板能够对建筑物起到保温、隔热作用,可以在建筑工程结构设计中加以应用。
        结束语:
        当前,绿色环保理念已在建筑施工领域得到高度的关注与重视,成为建筑工程质量评价的一项重要指标。市场上不断涌现新兴的建筑材料,其合理应用有利于提升建筑结构设计水平,优化工程的综合性能,给人们生活、工作带来极大的便利。新型建筑材料种类很多,有些是传统的金属等材料改进的产物。而且,采用新型环保型建筑材料有利于降低施工能耗,有利于维护生态系统的平衡,具有广阔的发展前景。
        参考文献:
        [1]赵亚男.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用探讨[J].居舍,2019(02):34.
        [2]蔡亮.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用[J].工程技术研究,2018(06):157-158.
        [3]李凯.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用探讨[J].居舍,2017(35):31.
        [4]沈昶润.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用探讨[J].绿色环保建材,2016(12):6.
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