新型建筑材料在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究初探

周香生 吉安市建筑設(shè)計規(guī)劃研究院

1 前言

目前，我國建筑行業(yè)在發(fā)展過程中得到了有效優(yōu)化，為了對現(xiàn)代居民實際需求予以滿足，建筑企業(yè)在發(fā)展中，需要對各類新型建筑材料予以使用，在建筑保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計、墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計以及綜合防水設(shè)計等過程中，逐步對各類新型建筑材料予以使用，對各個結(jié)構(gòu)設(shè)計予以完善的過程中，使建筑工程所具有的綠色環(huán)保性得以提高。

2 在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用新型建筑材料的現(xiàn)實意義

2.1 對資源予以節(jié)約

當前，在我國建筑工程的開展過程中，對各類材料的浪費情況較為嚴重，其主要原因在于無法對材料予以合理化使用。由此，使具體施工過程中各類材料的構(gòu)建尺寸以及其綜合質(zhì)量無法與工程的建設(shè)標準相符合，使工程構(gòu)建過程中出現(xiàn)各類資源的現(xiàn)實浪費。

而充分對新型建筑材料予以應(yīng)用，并且以此對建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計予以優(yōu)化有著極其重要的現(xiàn)實意義。新型建筑材料在應(yīng)用過程中具有節(jié)約成本以及環(huán)保性較高的現(xiàn)實特點，配合優(yōu)質(zhì)的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，能夠使建筑構(gòu)建過程中的浪費現(xiàn)象得以有效降低，以此使我國建筑工程的可持續(xù)性發(fā)展理念得到有效體現(xiàn)。

2.2 能夠?qū)ㄖh(huán)境予以改善

新型建筑材料在工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，擁有著較為優(yōu)質(zhì)的環(huán)保作用，不會對建造環(huán)境造成嚴重的污染。通過對建筑材料的功能進行分析可以得知，新型材料在應(yīng)用過程中，擁有著優(yōu)質(zhì)的防水、隔音以及保溫性性能，在具體構(gòu)建過程中，能夠?qū)鹘y(tǒng)材料所存在的能源消耗問題予以解決，使居住人員所擁有的生活環(huán)境得以大幅度優(yōu)化。

2.3 有助于改善建筑的使用功能

在新型材料的應(yīng)用過程中，能夠?qū)φw建筑的綜合使用功能進行有效改善，新一代建筑材料在應(yīng)用過程中，往往為環(huán)保型合成材料。相應(yīng)的材料也可進行二次研發(fā)，在構(gòu)建過程中擁有質(zhì)量較輕、強度較高以及柔韌性較好的諸多現(xiàn)實優(yōu)點，在建筑工程的構(gòu)建過程中，各類新型材料的輕便性擁有著較為突出的建設(shè)優(yōu)勢，能夠?qū)Π惭b步驟予以簡化，并且使施工操作的便捷性得以提升，能夠?qū)鹘y(tǒng)建筑材料安裝拆卸的煩瑣性進行有效改善。

同時，由于新型材料在應(yīng)用過程中所存在的諸多優(yōu)點，使建筑在構(gòu)建過程中所需要的各類功能能夠得到有效滿足，以此使建筑在使用過程中的功能性得以提高。

3 對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中對新型材料應(yīng)用的問題進行探究

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，對新型建筑材料的應(yīng)用仍然存在一定程度的問題有待于解決，其具體問題可用以下幾個角度進行詳細的分析。

3.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成本相對高

在具體的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，根據(jù)相應(yīng)的實際項目計算可得知。對新型材料的應(yīng)用，將使整體工程造價能夠節(jié)約3%～5%。然而，具體施工過程中往往會對諸多各項費用予以添加，以此使得新型材料在具體應(yīng)用過程中所存在的成本節(jié)約性無法得到充分的體現(xiàn)。

3.2 新型材料研究報告的真實性有待提升

在當前我國市場上所存在的各類新型建筑材料中，其材料所用的各項檢測報告主要由材料的建設(shè)單位所編制，使其研究報告所具有的片面性相對較高。由此可能造成新型材料所用的各類報告的真實性相對較低，以此使其不能作為施工方在對新型材料進行選擇的主要依據(jù)。

3.3 應(yīng)用材料所擁有的優(yōu)勢無法得到體現(xiàn)

目前，由于環(huán)保工作及諸多層面的現(xiàn)實需求，各級政府及相應(yīng)的項目建設(shè)方均在現(xiàn)實項目構(gòu)建過程中，呼吁建設(shè)單位對新型建筑材料予以應(yīng)用。然而，由于建設(shè)單位其自身從主觀意愿而言，希望對其成本予以降低，并且其自身無法對新型材料所擁有的優(yōu)質(zhì)特點進行綜合探究。由此使其無法對新型材料所擁有的優(yōu)勢予以認知，并習(xí)慣于應(yīng)用各類傳統(tǒng)性材料，而部分能夠?qū)π滦筒牧嫌枰詰?yīng)用的施工單位在具體的材料應(yīng)用過程中，同樣會出現(xiàn)諸多現(xiàn)實問題。

以新型墻體材料為例，在部分施工單位應(yīng)用新型墻體材料之后，可能會出現(xiàn)墻體開裂，抹灰脫落等諸多問題，而技術(shù)人員由于其自身無法對新型材料的特性予以了解，進而無法對相應(yīng)的問題進行積極性的處理，并有可能由于墻體材料所出現(xiàn)的各類問題對室內(nèi)裝修產(chǎn)生更具綜合性的破壞，由此也使整體新型建筑材料的推廣應(yīng)用的困難性大幅度提升。

4 對新型建筑材料在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用進行分析

與傳統(tǒng)建筑材料相比，新型建筑材料所具用的價格、性能等諸多方面均具有較為突出的優(yōu)勢。舉例說明，高聚物材料以及合金材料的應(yīng)用，能夠使整體建筑材料的綜合質(zhì)量得以提升，使建筑的安全性大幅度提高，新型材料在應(yīng)用過程中同樣可以對朝向、采光以及水文氣候等諸多環(huán)境特點所存在的現(xiàn)實限制予以突破。由此使建筑在構(gòu)建過程中的環(huán)保性以及實用性大幅度提升，并且使整體建筑行業(yè)所擁有的創(chuàng)新性得以體現(xiàn)。在具體的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，對新型建筑材料予以應(yīng)用的方式可用以下幾點進行詳細的探究。

4.1 對新型保溫材料予以應(yīng)用

在對建筑工程進行設(shè)計的過程中，需要充分的對保溫材料的應(yīng)用予以有效考量，以此確保住戶的生活質(zhì)量得以保證。傳統(tǒng)的保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計主要對保溫層的復(fù)合材料予以應(yīng)用，其主要材料為聚乙烯保溫材料為主，相應(yīng)的材料在構(gòu)建過程中，會使層間距以及窗洞的深度與建筑的外觀構(gòu)建產(chǎn)生一定程度的影響。而在當前新技術(shù)的研發(fā)背景之下，創(chuàng)新型的真空隔熱板防熱技術(shù)得以誕生，而由該種原理所構(gòu)建的材料，其自身空間占用相對較小，通過對真空隔熱原理予以應(yīng)用，可將紙質(zhì)或者金屬雙層外殼構(gòu)建為真空狀態(tài)，并且將其內(nèi)部填充多孔纖維以及各類泡沫材料，以此使整體隔層的核心部件予以構(gòu)建，由于所應(yīng)用的保溫原理具有高度的差異化特征。因此在具體應(yīng)用過程中，將相應(yīng)隔熱保溫層的厚度控制在50mm之內(nèi)便可達到傳統(tǒng)保溫材料200mm厚度的隔熱效果。

新型保溫材料在構(gòu)建過程中不會對二氧化碳予以釋放，并且其制作成本低廉，其經(jīng)濟價值較為優(yōu)質(zhì)，能夠?qū)G色建筑的綜合設(shè)計需求予以滿足。此外，在現(xiàn)代生態(tài)環(huán)保材料的應(yīng)用過程中，玻璃材料保溫技術(shù)屬于其應(yīng)用的核心內(nèi)容，而目前所出現(xiàn)的電磁波屏蔽玻璃材料以及吸熱玻璃材料與熱反射玻璃材料等，在優(yōu)化組合的使用過程中，同樣可以達到較為優(yōu)質(zhì)的隔熱效果。

4.2 對創(chuàng)新型通風(fēng)材料予以應(yīng)用

為了使整體建筑內(nèi)部的空氣質(zhì)量得以有效地保證，需要使建筑在構(gòu)建過程中的通風(fēng)系統(tǒng)具有高度的流暢性，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計在具體的開展過程中，無法對空氣質(zhì)量較差以及通用效果不佳等諸多問題予以解決，相應(yīng)的建筑設(shè)計人員在研發(fā)過程中，對創(chuàng)新型的通風(fēng)建筑材料進行設(shè)計與構(gòu)建。其主要的實驗方式在于應(yīng)用特殊材質(zhì)，對窗框機器開合器裝置進行有效的制作。相應(yīng)的項目在構(gòu)建過程當中，其綜合成本相對較低，并且安裝便捷、檢修方便，在應(yīng)用過程中的實際使用價值相對較高。通風(fēng)材料技術(shù)其主要原理在于對于窗框上部以及其底部之間進行中空通道的預(yù)留，當外部氣流從底部通過時，相應(yīng)的空氣可由中空通道從上部通道輸送至室內(nèi)，通過該種設(shè)計模式的應(yīng)用，能夠?qū)諝庵苯舆M入室內(nèi)時所產(chǎn)生的不適感予以有效地降低。而通過對中部通道進行寬度的改變，實現(xiàn)對風(fēng)速進行有效控制，使室內(nèi)空氣所有的質(zhì)量得以提升，并且使居民的生活質(zhì)量得以提升。

在此技術(shù)的構(gòu)建之下，創(chuàng)新型的新風(fēng)系統(tǒng)得到了進一步的優(yōu)化，相應(yīng)的通風(fēng)裝置在構(gòu)建過程中，其主要的核心技術(shù)在于對氣體動力予以利用，并且對風(fēng)的作用面積進行充分考量，進而形成高壓力差，以此方式構(gòu)建的新風(fēng)系統(tǒng)，其清潔性較高，并且安裝簡單，同時可借助各類計算機軟件以及總體設(shè)計規(guī)劃的方式，對室內(nèi)環(huán)境與外部條件進行綜合探究，對整體建筑物的通風(fēng)率進行更加優(yōu)質(zhì)化的提升，使通風(fēng)過程中的節(jié)能環(huán)保效果得以體現(xiàn)。

4.3 對新型隔熱材料予以應(yīng)用

目前，在建筑行業(yè)的發(fā)展過程中能夠?qū)ν该餍透魺岵牧嫌枰詰?yīng)用，相應(yīng)的材料在應(yīng)用過程中能夠與外墻體予以復(fù)合，進而形成透明隔熱裝置。從宏觀而言，該隔熱裝置在構(gòu)建過程中，其結(jié)構(gòu)主要由隔著材料、層外部保護玻璃、吸熱面層以及透明粘膠予以構(gòu)成。相應(yīng)的隔熱裝置會在隔熱層內(nèi)對核心部分予以構(gòu)建，其裝置材料所具有的表面呈密閉式的蜂窩狀，蜂窩兩側(cè)會有具有高度透明性的隔片進行密封，并形成隔熱氣泡。

由于空氣自身的熱導(dǎo)性相對較低，而蜂窩狀氣泡能夠?qū)μ柟饽芰坑枰晕?，并且能夠獲得隔熱材料的反射能，因此在應(yīng)用過程中具有較為優(yōu)質(zhì)的隔熱效果。此外，在整體材料的構(gòu)建過程中，蜂窩狀結(jié)構(gòu)會處于整體結(jié)構(gòu)黑色吸熱層的外表面，因此在冬季寒冷條件之下，能夠?qū)κ覂?nèi)溫度所存在的失溫情況予以改善，而在夏季氣溫較高的環(huán)境之下，又可減少外部熱量進入至室內(nèi)，確保在構(gòu)建過程中，整體室內(nèi)的溫度擁有高度的穩(wěn)定性，使空調(diào)系統(tǒng)以及采暖系統(tǒng)的綜合消耗得以大幅度降低，并且該種材料在應(yīng)用過程中其成本相對低廉，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。

4.4 對防水材料予以有效應(yīng)用

建筑在構(gòu)建過程中，需要對其基本應(yīng)用功能予以遵循，諸如遇寒、隔熱、防水等功能，需要作為基礎(chǔ)性的考量內(nèi)容。由此在進行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，需要對防水材料的應(yīng)用進行綜合性的考慮，由于防水工作是整體建筑在構(gòu)建過程中極為重要的構(gòu)件部分之一，在長期以來，對于建筑防水材料所擁有的現(xiàn)實要求相對較高。當前所應(yīng)用的防水材料需要的凝結(jié)時間相對較長，并且需要在地面處于干燥情況下予以使用。與傳統(tǒng)性的防水材料進行比較，新型防水材料所用的施工操作較為簡單。

5 結(jié)束語

在新時代的背景之下，對新材料以及創(chuàng)新型技術(shù)予以有效地應(yīng)用，能夠?qū)ㄖ袠I(yè)在發(fā)展過程中所存在的諸多傳統(tǒng)性問題予以解決，并且使建筑在過程中所擁有的環(huán)保性與環(huán)境友好性得以提高。建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計者需要積極對各類新型建筑材料進行研究，并且將各類材料在具體的設(shè)計過程中予以綜合應(yīng)用，使我國建筑工程行業(yè)所具有的創(chuàng)新性以及環(huán)保性的優(yōu)化，并促進整體建筑行業(yè)得到更為優(yōu)質(zhì)化的發(fā)展。