對建筑新材料與結(jié)構(gòu)發(fā)展的研究

姜其花

【摘要】新材料是經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的必然趨勢。建筑業(yè)的進步不僅要求建筑物的質(zhì)量、功能要完善.而且要求其美觀且無害人體健康等。要想保證建筑工程的工程質(zhì)量，為人們提供良好的居住環(huán)境，就必須要加強建筑3-程結(jié)構(gòu)的分析與研究。本文主要針對對建筑新材料與結(jié)構(gòu)發(fā)展進行分析和討論。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；節(jié)能材料；新材料；結(jié)構(gòu)發(fā)展

一、新材料在建筑工程中的應(yīng)用

隨著全球性資源和環(huán)境問題的日益突出，各個社會生產(chǎn)領(lǐng)域都開始尋求一種更加低耗環(huán)保的生產(chǎn)方式，對于建筑工程來說，研發(fā)新型的環(huán)保建筑材料，采用新的建筑技術(shù)，在工程的施工過程中盡可能的減少對環(huán)境的污染和資源的浪費，將是未來發(fā)展的主要方向。

（一）節(jié)能墻體

我國傳統(tǒng)圍護結(jié)構(gòu)墻多為無機材料組成，如磚石砌體、混凝土、水泥砂漿等，如今為了節(jié)能保溫的需要，引入了大批有機保溫材料如模塑聚苯乙烯泡沫板、擠塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等，因為這些有機保溫材料的保溫性能要比傳統(tǒng)墻體材料的保溫性能強，所以有機保溫材料在建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能中廣泛利用，形成了一種無機與有機材料復(fù)合墻體，這樣就對施工工藝提出了新的請求。范例的保溫墻體，是有機與無機材料相間復(fù)合而成，而這種墻體除了傳統(tǒng)的承重、隔聲請求外，還增長了保溫隔熱的請求。無機材料和有機材料組合成一個整體，在自然環(huán)境中能共同作用，因此對組成墻體的材料性能及施工工藝有了新的要求。如抹灰再不是傳統(tǒng)意義上的水泥砂漿抹灰，膩子也不是普通外墻膩子。涂料也不同于水泥砂漿外墻，貼面磚也不是貼于傳統(tǒng)墻面上，施工工藝產(chǎn)生了深入的改變。

（二）節(jié)能門窗

建筑中的窗戶屬于薄壁結(jié)構(gòu)。是節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)，特別是普通單層窗戶，是能量損耗的首要部位。其占到全部建筑物能耗的百分之五十以上，所以需要對窗戶隔熱功能進行有效的改進，這才是節(jié)能施工的關(guān)鍵。窗戶的朝向、數(shù)量等都會影響到窗戶的節(jié)能作用。另外，對玻璃隔絕特性和導(dǎo)熱性等性質(zhì)的分析處理也會對節(jié)能作用形成影響，同時還要對窗戶的氣密性進行把關(guān)，使其處在較高的氣密性水平，從而提高窗戶的保溫性。這些年，隨著科學(xué)技術(shù)的提高，一些節(jié)能門窗都具有非常好的保溫性和氣密性。但在加強窗戶的氣密性的同時，還要確保室內(nèi)的空氣質(zhì)量，使其符合基本的需求。

（三）節(jié)能屋面

我們在做屋面保溫時，在屋面板和防水層之間通常是選擇用導(dǎo)熱系數(shù)小、容重低、吸水率低、強度適當?shù)谋夭牧?，由此可供選擇的保溫材料頗多，板塊狀的我們有瀝青或水泥珍珠巖板、水泥蛭石板、水泥聚苯板及各種輕骨料混凝土板等：膠結(jié)料現(xiàn)場澆注的有珍珠巖、蛭石、浮石、爐渣等；在吊頂上部或尖頂屋面下的松散料直接或袋裝設(shè)置有膨脹珍珠巖、巖棉、玻璃棉、廢聚苯粒等。利于方便施T檢修、保護防水層的反鋪法，將防水層置于保溫層以下，然而過高的造價成本，尚未在住宅建筑中大規(guī)模使用。

二、建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展

（一）混凝土結(jié)構(gòu)體系

混凝土體系是建筑結(jié)構(gòu)中運用較為廣泛的體系，這種結(jié)構(gòu)突出了新的結(jié)構(gòu)形式和相應(yīng)的建筑材料的最佳優(yōu)化組合，在結(jié)構(gòu)形式上突破了傳統(tǒng)的單一形式，避免了對資源的浪費、工業(yè)化水平無法提高以及受限制的建筑結(jié)構(gòu)布置等一系列的弊病?；炷馏w系可以向以下幾個方向發(fā)展：第一，預(yù)應(yīng)力混凝土大板結(jié)合大開問的建筑結(jié)構(gòu)模型，該結(jié)構(gòu)主要由抗側(cè)力構(gòu)件以及預(yù)應(yīng)力大跨樓蓋組成，重點在于強調(diào)抗側(cè)力構(gòu)件在設(shè)計中的合理運用和大跨預(yù)應(yīng)力樓蓋的合理設(shè)計：第二。異形柱框輕結(jié)構(gòu)模型。這種結(jié)構(gòu)采用平面抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)空間協(xié)同工作模型或這三維空間丁作模型，目前于理論上已有粗略的算法建立模型，但是這種模型在使用起來的實際操作不是很方便，不能準確地反映出異形柱空問的整體受力等特性：第三，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模型，這種結(jié)構(gòu)模型是根據(jù)中高層建筑的平面特點設(shè)計的，在設(shè)計中利用豎向的交通中心區(qū)，如樓梯問或者電梯間，的分隔墻來設(shè)置相應(yīng)的鋼筋混凝土剪力墻作為承受建筑建筑結(jié)構(gòu)的豎向荷載以及抗側(cè)力，其整體分析適用于采用三維空間的工作模型。

（二）砌體結(jié)構(gòu)體系

砌體建筑結(jié)構(gòu)體系是較早運用在建筑施工設(shè)計的類型之一，在這個體系中有均勻配筋砌體系以及約束配筋砌體系兩種。前者是配筋混凝土砌塊剪力墻結(jié)構(gòu)，這種建筑結(jié)構(gòu)利用配筋砌塊剪力墻作為結(jié)構(gòu)的承重和抗側(cè)力構(gòu)件，具有強度高、延展性好的優(yōu)點，可用于大開問和高層建筑結(jié)構(gòu)。后者是在砌體結(jié)構(gòu)中加設(shè)弱框架（鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁共同組成）對砌體進行約束以形成砌體建筑的約束配筋砌體：在這一體系的基礎(chǔ)上又發(fā)展出了集中配筋砌體，這種體系在原有的約束配筋砌體系的基礎(chǔ)上又增加了墻中柱和配筋帶結(jié)構(gòu)，能夠進一步提高了結(jié)構(gòu)延性和承載能力。

（三）輕鋼結(jié)構(gòu)體系

輕鋼結(jié)構(gòu)體系與傳統(tǒng)的混凝土體系相比具有強度高、建筑自重輕、抗震性好、施工快、節(jié)省建筑地基費用、建筑占地面積小、施工過程工業(yè)化程度高、建筑外形美觀等優(yōu)點，同時這種結(jié)構(gòu)還具有環(huán)保的優(yōu)勢，可再次利用，并且易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，在發(fā)達國家的建筑業(yè)中已被廣泛的使用。輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展中要重視此類結(jié)構(gòu)建筑在施工中的要求，必須明確輕鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計和施工的指導(dǎo)性原則：第一，輕鋼結(jié)構(gòu)體系建筑的關(guān)鍵是標準化和多樣化：第二，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑中的大空間結(jié)構(gòu)可增強建筑的可變能力的：第三，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑中的管道布局和埋設(shè)應(yīng)提高其有序化程度。與傳統(tǒng)的建筑生產(chǎn)模式相比輕鋼結(jié)構(gòu)具備典型的工業(yè)化生產(chǎn)方式，具體體現(xiàn)在：第一，輕鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工期明顯縮短；第二，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑成品質(zhì)量有保證；第三，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的性能有一定的法律保證措施。

三、結(jié)束語

隨著城市規(guī)模的擴大，人口的急劇增長，環(huán)境的破壞變得日益嚴重，資源日益匱乏，人們的生活條件和質(zhì)量不斷惡化。發(fā)展新材料和新的建筑結(jié)構(gòu)，提高廢棄物綜合利用率，減少資源和能源消耗，改善和提高人們居住條件和生活質(zhì)量，還可以使建材工業(yè)的發(fā)展進一步融合到整個經(jīng)濟社會和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)中，使建材產(chǎn)業(yè)和建筑業(yè)成為節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)地的可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)。

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