新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用研究初探

发表时间:2021/7/21   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷3月第8期   作者:赵家兴
[导读] 随着建筑行业的不断发展,为了满足人们的需求,建筑公司广泛应用新型建筑材料,在墙体结构设计、维护结构设计以及防水设计方向都在应用新型建筑材料
        赵家兴
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        摘要:随着建筑行业的不断发展,为了满足人们的需求,建筑公司广泛应用新型建筑材料,在墙体结构设计、维护结构设计以及防水设计方向都在应用新型建筑材料,各个公司也在提高结构设计质量的同时,充分贯彻了绿色环保理念。但当前的建筑工程结构施工中虽然不断引进新材料,但是并没有充分发挥材料的价值,这就意味着工程结构设计中依然存在不足之处,对施工质量造成不良影响,导致施工进度缓慢。因此,建筑工程中要更好地发挥新型建筑材料的性能,就要在设计中充分考虑新型建筑材料的应用。基于此,本文详细分析了新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用研究。
        关键词:新型建筑材料;建筑工程;结构设计;应用研究
        引言
        在当今现代技术的发展过程中,工程设计理念及各类施工技术得到了更新与发展,新型材料在工程结构设计中得到了有效地应用,并且获得了较为优质的成效。我国建筑业发展的步伐不断加快,与此同时对于技术的要求也逐渐提高。鉴于工程结构的不断创新,新型建筑材料所存在诸多优势被普遍认可,在建筑工程中得以广泛应用,这也成为当前建筑业的重要发展方向。新型建筑材料的使用,能够使建筑工程的环境在一定程度上得到改善。由此,需要加强对新型建筑材料的开发力度,并且将创新型绿色建筑理念在具体的建筑工程中予以应用,使建筑行业发展的环保性与稳定性得以提升。
        1新型建筑材料的相关概述
        在施工的过程中应用新型建筑材料,可以发挥其良好的塑性,根据需要加工成各种形状,而且施工和使用中具有较高的安全可靠性。在建筑工程结构设计中将新型建筑材料用于其中,无论是采用人工操作方式还是采用机械操作方式,都可以获得良好的效果。应用机械设备对新型建筑材料进行加工,可以节省人力和物力,降低施工成本,创造更高的利润。另外,新型建筑材料普遍密封性能非常好,这是传统建筑材料不能比拟的,其耐热性也非常好,具有不燃烧性和保温性,耐腐蚀性也非常好。建筑中使用新型建筑材料更符合当前的绿色发展要求,因为这种材料具有可重复利用性,因此国家鼓励使用。如今,建筑工程规模化方向发展,特别是高层建筑居多,而且结构形式多种多样。新型建筑材料的使用可以解决重量大的问题,使得建筑结构简单化[1]。
        2在建筑工程结构设计中应用新型建筑材料的现实意义
        2.1对资源予以节约
        当前,在我国建筑工程的开展过程中,对各类材料的浪费情况较为严重,其主要原因在于无法对材料予以合理化使用。由此,使具体施工过程中各类材料的构建尺寸以及其综合质量无法与工程的建设标准相符合,使工程构建过程中出现各类资源的现实浪费。而充分对新型建筑材料予以应用,并且以此对建筑工程的结构设计予与优化有着极其重要的现实意义。新型建筑材料在应用过程中具有节约成本以及环保性较高的现实特点,配合优质的工程结构设计工作,能够使建筑构建过程中的浪费现象得以有效降低,以此使我国建筑工程的可持续性发展理念得到有效体现[2]。
        2.2功能更丰富
        新型建筑材料是在传统建筑材料基础上生产出的新一代建筑材料,比传统的单一型建筑材料的应用前景更为广泛,能够在建筑行业的应用中形成多种用途。通过新型的制造工艺为建筑材料增加了各种特殊的属性和功能。新型建筑材料的快速发展和运用,很好地改善了我国城乡居民的环境,使工程的效率和质量获得了提升,同时为我国的节能环保事业贡献出一份力量。
        2.3能够对建筑环境予以改善
        新型建筑材料在工程结构的设计过程中,拥有着较为优质的环保作用,不会对建造环境造成严重的污染。通过对建筑材料的功能进行分析可以得知,新型材料在应用过程中,拥有着优质的防水、隔音以及保温性性能,在具体构建过程中,能够对传统材料所存在的能源消耗问题予以解决,使居住人员所拥有的生活环境得以大幅度优化[3]。
        2.4有助于改善建筑的使用功能
        在新型材料的应用过程中,能够对整体建筑的综合使用功能进行有效改善,新一代建筑材料在应用过程中,往往为环保型合成材料。同时,相应的材料也可进行二次研发,在构建过程中拥有质量较轻、强度较高以及柔韧性较好的诸多现实优点,在建筑工程的构建过程中,各类新型材料的轻便性拥有着较为突出的建设优势,能够对安装步骤予以简化,并且使施工操作的便捷性得以提升,能够对传统建筑材料安装拆卸的烦琐性进行有效改善[4]。
        3对建筑结构设计中对新型材料应用的问题进行探究
        3.1新型材料研究报告的真实性有待提升
        在当前我国市场上所存在的各类新型建筑材料中,其材料所用的各项检测报告主要由材料的建设单位所编制,使其研究报告所具有的片面性相对较高。由此可能造成新型材料所用的各类报告的真实性相对较低,以此使其不能作为施工方在对新型材料进行选择的主要依据。
        3.2建筑结构设计成本相对高
        在具体的建筑工程结构设计过程中,根据相应的实际项目计算可得知。对新型材料的应用,将使整体工程造价能够节约3%-5%。然而,具体施工过程中往往会对诸多各项费用予以添加,以此使得新型材料在具体应用过程中所存在的成本节约性无法得到充分的体现[5]。
        3.3应用材料所拥有的优势无法得到体现
        目前,由于环保工作及诸多层面的现实需求,各级政府及相应的项目建设方均在现实项目构建过程中,呼吁建设单位对新型建筑材料予以应用。然而,由于建设单位其自身从主观意愿而言,希望对其成本予以降低,并且其自身无法对新型材料所拥有的优质特点进行综合探究。由此使其无法对新型材料所拥有的优势予以认知,并习惯于应用各类传统性材料,而部分能够对新型材料予以应用的施工单位在具体的材料应用过程中,同样会出现诸多现实问题。以新型墙体材料为例,在部分施工单位应用新型墙体材料之后,可能会出现墙体开裂,抹灰脱落等诸多问题,而技术人员由于其自身无法对新型材料的特性予以了解,进而无法对相应的问题进行积极性的处理,并有可能由于墙体材料所出现的各类问题对室内装修产生更具综合性的破坏,由此也使整体新型建筑材料的推广应用的困难性大幅度提升[6]。


        4新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用
        4.1相变材料的应用
        建筑结构存在一定的荷载,其作为承担建筑工程承重结构的作用,不仅要保持稳定,还要提高强度。建筑工程施工中,混凝土是常用的材料,随着近年来混凝土性能不断强化,各种高性能混凝土被研制出来并用于建筑工程施工中,诸如活性细粉混凝土、纤维混凝土及机敏高性能混凝土等,将外加剂添加其中,高性能的相变材料就形成了。不仅是混凝土,建筑工程中还可以使用多种相变材料,比如,使用相变涂料,使用保温隔热材料,等等。其中,建筑工程中所应用的相变混凝土在应用的过程中,可以使得建筑工程温度保持稳定,工程施工不会由于温度变化造成质量问题。在建筑工程中应用相变涂料,建筑的储热能力有所提高;在建筑工程中使用相变地板,结合电加热,就可以使得建筑内部不再忽冷忽热,而是维持恒温的状态。
        4.2在建筑工程维护结构中的应用
        建设项目的维护结构不仅是用来维护建筑本身,还能够满足承重和保温隔热性能。加气混凝土砌块是在建设工程中最常见的维护结构,因为它能做到隔热防火,并能起到很好的保温功能。为满足相对高的绝缘要求,珍珠岩板、聚苯乙烯板是非常合适的材料,因为它们的绝缘性能非常好,而且质量非常轻,从而可以大大减少建筑物结构的负荷。当然,当水电设备及暖通设备通穿墙套管时,为确保对墙体维护结构不会造成大的影响,必须要注意散热问题和绝缘性能。对于外部的维护结构,可以使用具有良好的光传输性能的太阳能玻璃材料,能在获得保温隔热效果的同时增加采光面积,也是一个非常值得推广和应用的新型材料。在进行墙体保温结构设计时,可以使用阻燃蜂窝复合结构。采用这种结构,不仅使隔热效果可以得到改善,而且结构抗裂性问题也能得到有效解决。采取全面保温所使用到的新型设计构件以及新型建筑材料,可以用增强网和环保型的抹面砂浆形成一个防裂保护层以确保建筑物的稳固性和提升保温效果[7]。
        4.3对创新型通风材料予以应用
        为了使整体建筑内部的空气质量得以有效地保证,需要使建筑在构建过程中的通风系统具有高度的流畅性,传统的建筑设计在具体的开展过程中,无法对空气质量较差以及通用效果不佳等诸多问题予以解决,相应的建筑设计人员在研发过程中,对创新型的通风建筑材料进行设计与构建。其主要的实验方式在于应用特殊材质,对窗框机器开合器装置进行有效地制作。相应的项目在构建过程当中,其综合成本相对较低,并且安装便捷、检修方便,在应用过程中的实际使用价值相对较高。通风材料技术其主要原理在于对于窗框上部以及其底部之间进行中空通道的预留,当外部气流从底部通过时,相应的空气可由中空通道从上部通道输送至室内,通过该种设计模式的应用,能够对空气直接进入室内时所产生的不适感予以有效地降低。而通过对中部通道进行宽度的改变,能够实现对风速进行有效控制,以此使室内空气所有的质量得以提升,并且使居民的生活质量得以提升。而在此技术的构建之下,创新型的新风系统得到了进一步的优化,相应的通风装置在构建过程中,其主要的核心技术在于对气体动力予以利用,并且对风的作用面积进行充分考量,进而形成高压力差,以此方式构建的新风系统,其清洁性较高,并且安装简单,同时可借助各类计算机软件以及总体设计规划的方式,对室内环境与外部条件进行综合探究,对整体建筑物的通风率进行更加优质化的提升,使通风过程中的节能环保效果得以体现[8]。
        4.4用于建筑工程的门窗结构材料
        门窗是建筑施工过程中的重要组成部分,会对整体结构的视觉效果产生画龙点睛的作用,同时能够影响施工建筑内部环境的光线采集以及舒适度。门窗材质的选择具有多样性,包括五金以及玻璃等各种材料,对于门窗的设计涵盖了许多重有因素,例如降噪性、密封性等等都需要进行详细的设计。门窗材料会直接影响内部环境的设计和施工,所以在施工过程中,对于门窗材质的要求也越来越高。另外镀膜玻璃的应用率也较高,即在原有玻璃表面加镀不同种类的金属化合物,形成膜状以改变玻璃的部分性能,从而对光产生符合要求的折射,来达到建筑的特定目的。不同种类的材质可以起到不同的作用,所以在施工时需要依据具体情况选择合适的材料[9]。
        4.5对防水材料予以有效应用
        建筑在构建过程中,需要对其基本应用功能予以遵循,诸如遇寒、隔热、防水等功能,需要作为基础性的考量内容。由此在进行建筑结构的设计过程中,需要对防水材料的应用进行综合性的考虑,由于防水工作是整体建筑在构建过程中极为重要的构件部分之一,在长期以来,对于建筑防水材料所拥有的现实要求相对较高。当前所应用的防水材料需要的凝结时间相对较长,并且需要在地面处于干燥情况下予以使用。与传统性的防水材料进行比较,新型防水材料所用的施工操作较为简单[10]。
        结束语
        综上所述,当前建筑工程结构设计的一个重点要求是不容易损坏,非常坚固,使得建筑安全使用,寿命得以延长。在建筑工程结构设计中充分利用新型材料,不仅发挥其环保价值和再利用价值,还能够有效控制造价。为进一步扩大新型建筑材料的使用范围,就要提高建筑结构设计技术水平,对材料合理利用,这是保证施工质量的关键,对建筑业持续稳定发展具有促进作用。
        参考文献
        [1]贾瑞庆.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,2019(11):12+14.
        [2]史红珺.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用[J].建材世界,2019,40(05):36-37.
        [3]张志影,曹智健.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用[J].现代物业(中旬刊),2019(09):95.
        [4]周景深,范沙沙,李龙.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用[J].江西建材,2019(07):95-96.
        [5]陈涛.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2019(12):96.
        [6]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.
        [7]全小芸.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的运用[J].工程技术研究,2019,4(01):124-125.
        [8]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.
        [9]梁毅.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,2018(02):4.
        [10]闫咏.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用分析[J].建材与装饰,2018(08):88-89.
       
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