新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用

周华东

摘要：随着社会经济的飞速发展，我国的建筑工程数量日益增多，很多建筑物的规模也在不断扩大，新型的建筑材料层出不穷，对建筑工程结构设计提出了越来越高的要求。近年来，节约环保的建筑理念逐渐深入人心，政府部门加强了可持续发展观的落实，但在新型建筑材料的应用上还有待于提升。基于此，本文分析了当前市场上新型建筑材料的主要特征，简要地探讨了新型建筑材料在建筑结构设计中的应用，提供了必要的参考。

关键词：新型建材;节能环节;建筑工程;结构设计;应用分析

新型建筑材料是指采用一定的工艺与技术，对传统的建筑材料进行适当的优化，或根据相应的物理、化学原理，通过材料合成的方式研发新的建筑材料，投入建筑施工中。新型建材一般可以起到节能降耗、保护环境的作用，有效地应用于建筑工程结构设计环节，有利于推动我国建筑事业的可持续发展。

一、新型建材的主要特征

（一）绿色节能环保

近年来，我国城市化进程不断向前推进，建筑行业呈现迅速发展的势头，同时，众多高楼林立而起，在建筑施工中给自然生态体系造成极大的破坏，给人们的身体健康构成了威胁，当前，建筑领域相关从业人员逐渐认识到绿色建筑与确保生态平衡的重要性。由于建筑行业在国民经济、居民生活、能源应用中发挥不可或缺的作用。所以，工作人员将目光投向了新型的建筑材料，加强了相关的创新与应用，新型节能环保型的建筑材料越来越受到业内密切关注与重视。现如今，绿色节能环保的建筑材料逐渐被应用于很多的建筑工程结构设计中，成为我国建材领域一个重要的亮点。

（二）复合型的功能

以往的建筑施工材料一般仅仅考虑到提供基本的建筑用途，然而，随着我国社会经济的发展与科学技术的进步，建筑工程技术得到创新。居民对建筑物的需求也呈现多样化、个性化特点，对建筑材料提出了较高的要求。例如：有的客户要求建筑施工材料必须具备一定的消毒、杀菌功效，采用纳米技术合成新型的建材。有的客户要求房屋具有良好的保温性能，聚苯乙烯板则被不断应用于建筑施工环节。

（三）可回收、利用

当建筑工程进行正式的施工阶段，往往会产生很多的建筑垃圾、废料等。施工人员若未进行妥善处理，极易消费大量的资源，并会给周边环境造成污染。所以，人们采用了先进的工艺方法与技术手段，对传统的建筑废料、垃圾等进行改造，进而转化为新型的环保型建材，例如：石膏刨花板、纤维石膏板等。这些新型的材料不仅拥有简单的加工工艺，便于操作，而且还具备降低能耗、防止辐射的功能。此外，有的建筑材料本身就能够进行回收、利用，提升了建筑资源的利用率，降低了施工成本，有利于建筑材料的可持续发展。

（四）轻质高强

现阶段，我国城市的高层、超高层的建筑物日益增多，对建筑材料提出了新的要求，其中，要求达到我国建筑工程结构设计中规定的重量、强度标准。而且，伴随建筑物施工高度的上升，对材料重量、强度的要求也会相应地严格。为了适应当前建筑行业的市场需求，一些新型的建材应运而生。而且，新型的建筑材料强度、刚度等自身性能不断优化，完成达到了新时期我国建筑工程的结构设计标准。

二、新型建材在当前建筑结构设计中的应用

（一）承重结构的应用

一般情况下，建筑工程的承重结构可以承载整个建筑物荷载，包括恒荷载与可变荷载两种。所以，承重结构对稳定性、强度的要求比较高。众所周知，混凝土就是一种建筑施工中承重结构常见的建筑材料。这种材料具有良好的强度与持久性能。伴随我国建筑事业的发展，混凝土的性能得到不断地改进。现阶段，投入建筑施工中的较高性能的混凝土大体分为机敏型、活性细粉、高性能型及纤维型混凝土几种类型。这类拥性能较高的混凝土具有更好的持久性、稳定性、强度及抗渗透性能，同时，配合相应的外加剂使用，是一种良好的新型建筑材料。对钢结构的建筑物而言，抗震钢材自然受到相应工作人员的青睐，这种新型的建筑钢材能够进行标准化制作，不仅具有节能环保、便于施工、抗震性能强等优点，而且能够重复利用，在建筑施工中发挥重要的作用。

（二）维护结构的应用

所谓的维护结构，既可以用于维护建筑工程自身结构，又要达到一定的承重性与保湿性。因此，一定要具备优良的使用性能。例如：加气混凝土块就是一种极其常见的建筑工程的维护结构，具有保湿、防火、多孔、质量轻盈等特点，可以起到良好的隔热、保温作用。对于有些建筑工程，对保温功能要求较高，这时，可以优先选择聚苯乙烯板、珍珠岩板等建筑材料，它们均具有质量轻巧、保温性能好的特点，能够极大地降低了整个建筑结构的荷载、承重。在暖通、水电等设备进行穿墙套管时，为了更好地保证墙体维护结构的稳定性，应当注意散热，确保维护结构的保温性、隔热性。同时，对于外维护结构而言，可以选择保温隔热、透光性能好的玻璃材料，或者应用太阳能的玻璃材料，例如：北京某个火车站的主体结构应用了太阳能板的建筑材料，不但增加了采光面积，增强了室内的透光度，而且通过发电的手段节约了大量的电能，属于非常先进的新型的建材，值得广泛推广。

（三）墙体结构的应用

进行墙体结构设计时，可以选择基材板（主要由传统的板材，经特定的加工工艺压缩而成），增强了建筑材料的气密性能，有利于延长板材的使用期限。而且，基材板具有较强的抗渗性，能够防止水份的渗漏，应用成本低，环保性能好，这种材料的应用是当前我国建筑工程墙体结构设计的进步。此外，为了让墙体保持良好的导热性、遮光性、电磁的屏蔽性，还可以在日常的墙体材料中增设真空镀铝的聚酯薄膜与铝箔，采用这样的方式可以有效地增强了墙体的保温隔热、阻止湿气及反辐射性能。

（四）門窗结构的应用

门窗是建筑工程结构设计的重要部位，也是确保室内空气通畅、热量传播的重要载体。所以，门窗结构的建筑材料有效应用十分关键。近年来，随着科学技术的不断进步，市场上的新型建筑材料越来越多，铝合金门窗、钢化玻璃得到广泛应用。这些新型的建筑材料既可以控制热量的散失，增强了门窗的保温性，而且节省了能源。例如：某个科学研究机构的外窗设计中应用了镀膜中空玻璃，窗户的散热系数平均为2.9W/m2，遮阳系数平均大于0.3，具有良好的遮阳性、透光性能。

（五）屋顶结构的应用

在建筑工程的结构设计中，屋顶往往最引人关注。由于屋顶的结构受到气候的影响较大。因此，在屋顶结构设计过程中，必须做好保温、防水工作，一般要选用一些抗老化性、抗拉性强的保温隔热与防水材料。据研究发现，防水卷材在预防屋面渗漏方面效果良好，聚苯乙烯板、珍珠岩板能够对建筑物起到保温、隔热作用，可以在建筑工程结构设计中加以应用。

结束语：

当前，绿色环保理念已在建筑施工领域得到高度的关注与重视，成为建筑工程质量评价的一项重要指标。市场上不断涌现新兴的建筑材料，其合理应用有利于提升建筑结构设计水平，优化工程的综合性能，给人们生活、工作带来极大的便利。新型建筑材料种类很多，有些是传统的金属等材料改进的产物。而且，采用新型环保型建筑材料有利于降低施工能耗，有利于维护生态系统的平衡，具有广阔的发展前景。

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