新型建筑材料在建筑工程結構設計中的應用探討

李鐵楠/赤峰宏基建筑（集團）有限公司建筑設計研究院

新型建筑材料在建筑工程結構設計中的應用探討

李鐵楠/赤峰宏基建筑（集團）有限公司建筑設計研究院

新型建筑材料是建筑建材行業(yè)的重要組成部分之一，涉及：新型墻體材料、新型防水密封材料、新型保溫材料等方面。生產(chǎn)和使用新材料，有利于節(jié)能，減少資源消耗，保護生態(tài)環(huán)境，促進住宅產(chǎn)業(yè)化建設和現(xiàn)代化。隨著新材料的使用和發(fā)展，新型建筑材料在建筑工程中的需求量越來越大，成為越來越多環(huán)保人士所推崇環(huán)保理念的實踐，逐步成為建筑工程領域的主打材料。對此，本文簡要分析了新型建筑材料在建筑工程結構設計中的應用方面。

建筑結構設計；新型材料；應用

1. 引言

新型建筑材料作為建筑工程業(yè)全新的發(fā)展方向，相應的帶動了新型建筑材料的研究與廣泛應用。其在一定程度上影響了建筑物本身，同時還影響著自然環(huán)境及人體的健康方面。使用環(huán)保建筑材料會降低對周邊生活環(huán)境的污染、降低建筑垃圾的產(chǎn)生，能最大程度的減少施工時對自然環(huán)境的破壞；同時也能夠滿足人們最基本的舒適安全的要求，且具有消毒、除臭等一系列新功能，一定程度上能夠提高人們的生活質量。因而，加快新型建筑施工材料的研發(fā)，并且能夠引入建筑工程施工行業(yè)已是重要研究方面。

2.使用和發(fā)展新型節(jié)能環(huán)保材料的必要性分析

一直以來，我國的建材行業(yè)生產(chǎn)遵循著傳統(tǒng)的粗放模式，對于開發(fā)自然資源，重利用、輕保護，不利于生態(tài)環(huán)境的均衡發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，我國每年的能源消耗有將近36%用于室內取暖或室內降溫，因此，節(jié)能建筑和新建筑將是專業(yè)人士所重點關注的方面。

新品種建材新型建材是與傳統(tǒng)的磚和灰色砂巖等在內的多種類別區(qū)分開來的新型材料。從功能上講，新型建筑材料包括：墻體材料、裝飾材料、防水材料與粘結和密封材料及其支持的各種金屬件、塑料件及其他一些起輔助功能的材料?，F(xiàn)階段建筑材料正處于不斷發(fā)展、不斷更新的時期，建筑節(jié)能材料作為節(jié)能建筑的重要基礎，是建筑材料環(huán)保的前提。因此，建筑材料應向節(jié)能環(huán)保創(chuàng)新發(fā)展，開發(fā)和使用各種高品質的建筑節(jié)能材料，節(jié)約能源、降低能耗和保護環(huán)境，對我國經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)具有深遠的意義。

3.建筑結構設計中墻體材料創(chuàng)新應用

3.1 建筑結構設計中材料的應用問題分析

建筑結構設計的成本費用讓新型材料的應用價值變得不那么明顯，按設計計算使用新墻體材料可節(jié)省工程造價3-5%，但對建筑施工環(huán)節(jié)中所存在的各項措施費用，使實際節(jié)省的成本沒有那么客觀；新型墻體研究報告不真實，一些新墻體材料的研究報告，是由材料制造單位編制，存在推介產(chǎn)品性質，片面性，不能作為新型建筑材料選擇的依據(jù)；新型墻體材料優(yōu)勢不明顯，各級政府雖極力推廣使用新型墻體材料，但由于建設單位、施工單位在使用新型墻體材料后遇到墻體開裂、滲水，從而污染、損壞室內裝修等問題，且目前粘土磚造價低于一般新型墻體材料，給新墻體材料推廣使用帶來困難，因此應認真研究降低新墻體材料使用成本。

3.2 墻體材料設計要點

建筑設計的墻體，從屬性上講，包括：基材板、反射輻射熱材料、墻體連接構造等。

3.2.1 基材板的選擇。

基材板具有承重作用，構成空腔以提供反射材料附著，一般需要很強的氣密性、耐久性及水密性，板與板之間縫隙采用聚氨酷泡沫密封劑密封；要求基材板表面強度高，和一定美觀效果，造價盡可能低廉，經(jīng)濟指標與其技術性能比較合理，板型能標準化設計、工廠流水線生產(chǎn)，施工現(xiàn)場干作業(yè)安裝，服役期對環(huán)境不造成污染，退役后可重復利用或方便地實現(xiàn)無害化處理。

3.2.2 反射輻射熱材料的選擇。

反射輻射熱材料是反射絕熱板上對保溫隔熱效果影響最大部分，典型的有鋁箔和真空鍍鋁聚酯薄膜，鋁箔有良好的遮光性、阻氣性、阻濕性，有良好的導熱性、電磁屏蔽性。真空鍍鋁聚酯薄膜是以聚酯薄膜為原料，經(jīng)真空鍍鋁精制而成。真空鍍鋁膜一般是耐溫及機械加工性能較好的BOPP、BOPET、CPP 等材料。

3.2.3 與墻體連接構造。

一般使用干掛法對墻體和保溫材料進行連接，墻體與保溫材料之間留下一個空腔，以供空氣流通，在夏天，保溫材料阻絕房間內熱量的散失。由可調控的空腔空氣配合封閉空氣層形成兩重保溫，由反射層進一步阻止輻射熱損失，協(xié)同工作。

4.新型建筑材料輕型鋼材的應用分析

現(xiàn)階段，建筑結構工程多數(shù)是使用綠色建筑材料。作為新型的建筑材料能得到大量使用，其主要原因是綠色建筑材料的質量好，具有非常堅固性和穩(wěn)定的特性，適合運用于建筑工程的建設。有利于提高建筑的安全性。到目前為此，我國建筑材料的種類較多，但能夠作為綠色材料使用的，還需要考慮對環(huán)境的危害，了解材料從生產(chǎn)到利用后變成廢棄物的過程，所產(chǎn)生的廢棄物是不能污染環(huán)境，要求實現(xiàn)循環(huán)利用。

輕型鋼材具有非常好的堅固性和穩(wěn)定性，達到綠色建筑材料的標準要求，對自然環(huán)境沒有出現(xiàn)危害，能夠進行循環(huán)利用，是一種比較新型的高節(jié)能材料。按照建筑結構的需求，生產(chǎn)出不同長度、厚度、寬度的輕型鋼材，簡便、健康的輕型鋼材將在建筑工程中，越來越受到人們的喜愛與重視。

5.環(huán)保型建筑材料的發(fā)展分析

5.1 提倡綠色建筑

綠色建筑是“資源有效利用的建筑”，即節(jié)能、環(huán)保、舒適、健康、有效的建筑，簡稱為低能耗、低污染的建筑。

對材料選用應遵循以下原則：

提倡使用3R材料；選用無毒、無害、不污染環(huán)境，有益人體健康的材料和產(chǎn)品，采用取得國家環(huán)境保護標志的材料、產(chǎn)品。與傳統(tǒng)建材相比，新型建材有益于人體的健康，有助于改善建筑功能，起到防霉、隔音、隔熱、調溫、調濕、調光、除臭的作用。

制造新型建材有利于采用不對環(huán)境造成污染的生產(chǎn)技術，且在產(chǎn)品結束其使用壽命后，能作為再生資源加以利用，不會形成新的廢異物。

5.2 發(fā)展資源節(jié)約型建筑材料

資源節(jié)約型建材的發(fā)展需要相關建筑材料企業(yè)對現(xiàn)有產(chǎn)品進行節(jié)約型規(guī)劃，實行節(jié)約型措施，如：降低單位產(chǎn)品原材料消耗，提高產(chǎn)品的成品率等。其次，當下我國建筑垃圾及城市生活垃圾總和約為320億噸，對數(shù)字如此龐大的垃圾資源進行回收利用，利用垃圾再處理技術將其代替原材料進行節(jié)約型建筑材料的生產(chǎn)，不僅能減少對環(huán)境的污染和資源的浪費，更重要的是實現(xiàn)經(jīng)濟、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

5.3 發(fā)展環(huán)境友好型、多功能型建筑材料

環(huán)境友好型建筑材料的要求是盡量在不產(chǎn)生建筑垃圾、不污染環(huán)境建材、不會影響人體健康的前提下，進行建筑工程材料的選擇和使用。隨著人們生活水平的日益提高，消費觀念正在不斷提升，人民群眾日益增長的環(huán)保意識與環(huán)保要求正在不斷提高，環(huán)境友好型建材產(chǎn)品已逐步成為市場的熱點銷售。

隨著我國經(jīng)濟新常態(tài)的提出，舊的建筑材料已不能滿足人們的需求，新的多功能材料的開發(fā)成為人們追求的新目標。包括研究具有自主知識產(chǎn)權的新產(chǎn)品，加工技術，如：納米技術和材料新技術的發(fā)展相結合等方面，開發(fā)多功能的生態(tài)建材，從而改善人們的生活環(huán)境，提高人民生活質量。

6. 結論

總之，隨著社會的需求，建筑材料備受人們所關注。新型建筑材料具有保溫、隔熱、高強度、健康、環(huán)保和安全等性質。加強開發(fā)和應用綠色建筑材料，有利于實現(xiàn)建筑材料工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]申嘉城.小議土木施工中的綠色建筑材料使用[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（7）.

[2]王春華.綠色建筑材料的種類與發(fā)展[J].上海監(jiān)理，2013（2）.

[3]李永國.建筑節(jié)能設計中新型墻體材料的使用探析[J].建材與裝飾.2013