探究建筑工程结构设计中新型建筑材料的应用路径

发表时间:2021/8/18   来源:《建筑实践》2021年40卷第10期   作者:杨齐江
[导读] 文章结合新型节能材料的特点,对其在房建工程中的应用及推广策略进行分析,以达到节能环保的目的。

        杨齐江
        贵阳黄官农业开发有限责任公司 550014
        摘要:现阶段,我国建筑行业能耗占据社会总能耗的40%~50%,在大量消耗能源的同时,也具有良好的节能潜力。节能材料是构成节能建筑的物质基础,是实现建筑节能的根本途径,将其应用到建筑工程中,可减少能源损耗,改善建筑内部环境。文章结合新型节能材料的特点,对其在房建工程中的应用及推广策略进行分析,以达到节能环保的目的。
        关键词:建筑工程;结构设计;新型建筑材料;应用
        引言
        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。将大量的新型建筑材料用于建筑工程施工中,不仅施工操作简单,而且工程进度加快,更为重要的是,这些材料具有重复利用价值,因此降低了工程成本,提高了经济效益。正是由于这些原因,新型建筑材料受到青睐,同时对于材料应用情况也高度关注,特别是现在的建筑越来越高,建筑结构复杂化,人们在欣赏这些建筑美感的同时,对于质量有了更高的要求。这就需要强化建筑工程结构设计工作,更好地发挥新型建筑材料的作用,保证施工质量,使得材料的性能充分发挥,同时资金投入也得到有效控制。
        1新型建筑材料的性能特点
        1.1复合型、多样性
        传统建筑材料通常仅提供一种建筑结构或使用方法,随着建筑技术的不断创新和进步,人们的生活要求也不断提升,同时也提高了建筑材料的标准。例如,一些建筑工程需要使用具有杀菌和杀菌功能的材料,这促进了生物纳米技术在新材料中的复合应用。一些建筑项目需要良好的隔热性能,因此可以使用聚苯乙烯板等。
        1.2具有良好的生态环保性
        经济的快速发展和丰富的物质资源的发展也导致了自然生态环境的不断恶化和破坏。越来越多的人意识到生态可持续发展和能源消耗的关键作用。建筑业与人类的生活发展密切相关,在能源的使用和消耗中占有相当大的比重。因此,更加环保地使用建筑材料和节约能源的方式是十分重要的,节能新材料的研发与普及已成为我们的首要任务。由于新型建筑材料具有良好生态效果的节能环保功能,因此已开始在各种建筑项目中被广泛应用,如今已成为建材行业中一个非常重要的课题。
        1.3强度高、质量轻
        在建筑工程施工过程中,对材料的选择尤为重要。现代工程设计较为复杂,对材料的要求也在逐渐递增,新型材料在满足建筑工程施工设计的同时,也保证了工程的质量。新型建材具有轻质、高强度、保温、节能等优良特性。同时稳定性较好,粘结强度高,综合成本较低。伴随着建筑工程施工质量要求的提升,新型建筑材料迎来了更宽更广的应用空间,同时在新型材料普及和推广过程中,其材质的优越性完全能够满足现代建筑工程施工质量需求。
        2建筑工程结构设计中需要遵循的原则
        建筑工程结构设计中,结构的失稳现象时有发生,设计不合理是一个原因,更为重要的是材料的使用不够恰当。设计人员对于建筑材料方面难点知识掌握得不够,特别是新型建筑材料,不能在设计中恰当使用,在设计之前没有全面了解施工的综合情况,不能合理选择材料。另外,当前国家鼓励使用新型建筑材料,在建筑工程结构设计中,设计人员没有全面了解新型建筑材料的情况,导致施工中使用不当,很有可能造成建筑工程结构缺乏稳定性的问题。为了避免这种现象发生,在建筑工程结构设计中对于新型建筑材料的应用需要按照以下原则展开。其一,对于建筑体系要综合考虑,还要明确新型建筑材料的稳定性,对于建筑工程结构合理布置。其二,在设计中会涉及计算方面的问题,要求计算草图要与工程实际保持一致,保证计算结果准确,才能保证框架结构有良好的稳定性。

其三,在建筑工程结构设计中,计算的时候要保证细部结构对新型建筑材料的应用高度准确,确保主题构件稳定,考虑到施工实际情况及新型建筑材料的使用情况。
        3建筑工程结构设计中新型建筑材料的应用
        3.1建筑工程承重结构材料的应用
        在建筑施工过程中,工程的承重结构显得尤为重要,会承载整座建筑的恒荷载和可变荷载,因此,工程的承重结构会直接关系到建筑主体的整体质量,同时直接关系到建筑工程后期的工程验收以及其它环节。通常建筑工程中的承重结构主要是钢筋混凝土,因此必须严格控制混凝土的质量才能确保建筑主体的综合质量不受影响。目前许多新型的建筑材料不断应用到建筑施工之中,使混凝土的质量也获得了提升,同时增强了建筑主体结构的稳定性。近年来,许多建筑工程都在运用具有高性能的混凝土,这种新型的建筑材料涵盖了活性细分混凝土等多种材质,比起以往单一的混凝土结构,高性能混凝土拥有传统混凝土无法比拟的多重作用。许多混凝土结构中注入外加剂,能够有效提高混凝土的强度,同时提高了建筑结构的防水性能,最重要的是提升了承重主体的稳定性。
        3.2在建筑工程防水结构材料的应用
        建筑防水是工程建设的关键点之一,因为建筑防水的好坏会严重影响用户的生活质量和建筑物的使用寿命。因此,防水材料的选择一定要谨慎。随着技术的不断进步,越来越多的新型防水材料也逐渐被研发和应用。首先是聚氨酯防水涂料,适应性强,对工作环境要求很低。不管涂层表面是干或湿,其防水性能都不会受到环境的影响,涂抹施工完成后,该材料可在最短的时间固化,并完成构建防水结构的第一步骤。其次是防水卷材,防水卷材是防水涂层固化之后需要铺设的材料。在操作过程中,卷材只需进行涂层固化,使两者之间没有间隙,优化防水效果的同时,也可以减少使用粘合剂。此外,建筑的屋顶结构也是一个值得特别关注的部分。建筑的顶部直接暴露在外经历风吹雨打日照,这就对它的防水性能有了严格的考验,如果质量达不到标准,就会给人们带来诸多不便,所以在选择屋顶防水材料时,防水卷材就是一个不错的选择,防水卷材良好的拉伸强度和耐老化性能可以有效地保证屋顶防水达标。
        3.3建筑工程保温结构材料的应用
        在对建筑工程进行设计的过程中,需要充分的对保温材料的应用予以有效考量,以此确保住户的生活质量得以保证。传统的保温结构设计主要对保温层的复合材料予以应用,其主要材料为聚乙烯保温材料为主,相应的材料在构建过程中,会使层间距以及窗洞的深度与建筑的外观构建产生一定程度的影响。而在当前新技术的研发背景之下,创新型的真空隔热板防热技术得以诞生,而由该种原理所构建的材料,其自身空间占用相对较小,通过对真空隔热原理予以应用,可将纸质或者金属双层外壳构建为真空状态,并且将其内部填充多孔纤维以及各类泡沫材料,以此使整体隔层的核心部件予以构建,由于所应用的保温原理具有高度的差异化特征。因此在具体应用过程中,将相应隔热保温层的厚度控制在50mm之内便可达到传统保温材料200mm厚度的隔热效果。新型保温材料在构建过程中不会对二氧化碳予以释放,并且其制作成本低廉,其经济价值较为优质,能够对绿色建筑的综合设计需求予以满足。
        结语
        在新时代的背景之下,对新材料予以有效地应用,能够对建筑行业在发展过程中所存在的诸多传统性问题予以解决,并且使建筑在过程中所拥有的环保性与环境友好性得以提高。建筑工程结构设计者需要积极对各类新型建筑材料进行研究,并且将各类材料在具体的设计过程中予以综合应用,使我国建筑工程行业所具有的创新性以及环保性的优化,并促进整体建筑行业得到更为优质化的发展。
        参考文献
        [1]张缘缘.新型墙体材料在建筑节能中的运用探讨[J].建材与装饰,2020(2):39~40.
        [2]周丽君.刍议新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用[J].装饰装修天地,2021(3):84-86.
        [3]袁军.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用探讨[J].科学大众,2020(04):13,15.
        [4]郑天.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用[J].四川建材,2021,47(1):41-43.
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