新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用

张春燕 于宏伟

1.朗建城市设计研究院有限公司 山东烟台 264000；2.青岛市建筑设计研究院集团股份有限公司烟台分公司 山东烟台 264000

随着建筑行业的不断发展，人们对环境问题的关注度会越来越高。当前建筑结构设计的过程中，设计人员应从新型建筑材料方面出发，不断提高建筑结构的节能性，从而加强对新型建筑材料的推广和应用才可以实现建筑业的可持续发展[1]。

1 新型建筑材料的应用类型

1.1 环保型外墙保温隔热材料的应用

聚苯乙烯泡沫塑料具有导热系数小和密度小的优势，还有非常好的隔热性能和保温性能。聚苯乙烯泡沫塑料有均匀的结构，精度较高，但是这种材料处于高温环境中容易软化，所以不能发挥防火性能，如果建筑对于防火性能有较高的要求，则不能使用这种材料。岩棉有较高的稳定性可靠性，防火性能良好。其主要材料是辉绿岩或玄武岩，将辅助物料添加其中，在高温的环境中熔化，就制成了人造无机纤维。建筑工程中应用岩棉可以起到保温隔热的作用，具备很强的抗拉性和抗压性，隔音性和透气性都非常好。建筑的外墙使用隔热保温岩棉板，隔热效果和保温性能良好，可获得良好的效果。

1.2 新型装饰装修材料

新型建筑材料的改革也渗透到了装饰装修材料领域。在传统的工程建设过程中，最常见的装饰装修材料就是水泥砂浆抹面。后来随着人们对建筑的美观程度有了需求之后，马赛克也成为了室内外装修的主要装饰装修材料。但是社会发展到今天，人们的环保意识和对建筑的外观要求逐渐提高，水泥或者是马赛克早就已经不能满足人们对建筑外观的想象。这时一些新型建筑材料逐步占据了装饰装修材料市场，新型建筑材料的优势在于既美观又环保，甚至一些材料的工程造价更低，能为业主或建设筑公司节省成本。工程中常应用的装饰装修材料非常广泛，根据材料在室内的应用类别大致分为地板类型、门窗类型和管道类型等几大类。例如，可以将透明玻璃和塑料有机结合制成隔热材料，一些能够随着室内温度变化而改变自身颜色的涂料也逐步被应用在室内装修中[2]。

1.3 绿色环保玻璃

建筑工程施工中应用的绿色环保玻璃主要有泡沫玻璃、真空玻璃和低辐射镀膜玻璃。泡沫玻璃的主要材料是富含玻璃相的物质或者被废弃的玻璃，在这些材料中加入改性剂之后，根据需要加入一定比例的发泡剂和促进剂之后，新型混合料就会形成，经过熔化处理和发泡处理之后，玻璃材料就会形成。泡沫玻璃具有非常好的耐腐蚀性和良好的阻燃效果，其导热系数低、密度小。如果建筑需要具备保温隔热功能，如冷库的建设中，就可以使用这种玻璃，并能够获得一定的吸音效果，比较适合高层建筑使用。真空玻璃的节能环保优势是非常明显的，可消除气体产生的传导传热作用以及流传热作用，使用这种玻璃能够获得非常好的隔热保温效果。

1.4 透水混凝土、植生混凝土、清水混凝土

随着人们创新意识的不断提高，混凝土的种类已经开始趋于多样性。在进行外墙施工的过程中，通过大面积使用混凝土可以提高外墙的稳定性，还能够在一定程度上对外墙起到装饰作用。泡沫混凝土是目前使用最多的混凝土材料之一，这种混凝土的质量比较轻，其保温性能比较好，因此使用的范围相对较广。通过人们的研究与改进，透水混凝土和轻质植生混凝土的强度比较高，同时结构内部的孔隙率比较高，这种材质通常会使用到城市道路等公共场合的施工中。透水混凝土可以保证城市路面不会出现积水的问题，使路面始终保持干燥。清水混凝土主要是应用混凝土成型后的自然质感，使其发挥对建筑表面进行装饰的作用。随着技术人员的不断深入研究，更多新型的混凝土被广泛应用到建筑结构设计建设中，提高混凝土质量的同时还能够发挥混凝土的装饰作用。

2 新型建筑材料在结构设计中的具体应用

2.1 在建筑工程墙体结构中的应用

在建设项目的实际施工中，墙面施工占非常大的比例，在建筑物墙体施工时，墙体材料的成本应该降低，才能提高整个建设项目的经济效益，新型膜材料就很好地解决这个问题。新型膜材料具有阻隔水和热的功能，并且保温效果也很好，是一种广泛应用于墙体结构设计的新型材料。在墙体结构设计中，膜材料多面体空间钢框架的特点可以得到充分的利用，形成在外侧的薄保护膜，以确保建筑物结构的整体效果，同时增加其稳定性。

2.2 屋面结构设计中的应用

在建筑屋面结构设计的过程中，设计人员需要考虑屋面的导热系数以及屋面的强度，科学合理地选择保温材料。挤塑聚苯板是常见的屋面施工材料，能够有效保证屋面的保温效果，但是，保温板的保温效果与其强度是成反比的，板材的保温效果良好的情况下其强度基本达不到预计，施工过程中容易出现保温板损坏的情况，从而导致施工成本大大增加[3]。

2.3 在建筑工程防水结构中的应用

建筑防水是工程结构建设设计的关键点之一，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[4]。

3 结语

总之，新型建材在建筑结构设计中的具体应用对建筑行业和公众发挥着重要作用。为此，需要不断加强对新型建材的研发和创新，加大在建筑结构设计中使用新型建材的比例，从而保证建筑结构设计的持久性，减少建筑设计成本，保证人们的日常生活和财产安全，同时有效地提升建筑结构设计中的经济效益。