新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用

邸奇

（西山煤电建筑工程集团有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

伴随着人们对生活质量的追求持续提高，对建筑功能丰富性的要求也越来越高，这也促使越来越多的新型建筑材料被应用到建筑工程结构设计中，大量采用了各种新的建材，既能显著改善城市建设的安全性能，又能从一定意义上丰富城市建设的功能内涵。在建筑工程的结构设计中，会运用到更多的新的建筑材料，关于新型建筑材料的应用的特点之一就是现代科技非常先进，在很大程度上提高了建筑工程结构的质量和性能，更好地满足了人们对于现代建筑功能的要求。此外，当今社会越来越注重绿色环保，因此在建筑工程结构设计中，采用新型建筑材料是一种必然的发展趋势，决定着建筑行业未来的发展方向。

1 新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用优势

1.1 可回收性

绿色建筑已经成为建筑业发展的主流，所以特别要改变建筑材料的不可再生性，不同于原有的材料，新型建筑材料不仅能够回收再利用，还能在建筑被拆除后重新利用，从而减少建筑施工过程中产生的浪费和污染。这种新型建筑材料的二次利用，对于国内建筑行业来说，也是一种很大的推动，而且这种新型建筑材料，制造工艺简单，能节约很多成本，二次利用还能降低能源消耗[1]。因此，新材料是一种具有很好应用价值的建筑材料，在施工过程中的使用也符合国家关于节约能源、环境保护、促进建筑业可持续发展的方针。

1.2 绿色环保

尽管我国的经济社会发展速度很快，但近几年来，由于发展速度过快，也产生了一系列问题，例如，生态环境遭受的损害越来越严重，而生态环境一旦遭到破坏，修复起来就变得十分困难。因此，在各个行业，都积极倡导绿色发展。通过在建筑过程中使用新型建筑材料所产生的效果，可以看出，随着我国建筑业逐渐向绿色发展方向发展，这种新型建筑材料所带来的污染程度也在逐渐降低，具有较好的环保性能。同时，这种新型建筑材料是通过对原有建筑材料的优化处理，而得到的一种新型环保型建筑材料，因此这种材料不仅具有原有材料的性能优势，而且还得到了进一步的改善[2]。当然，这种新型建筑材料，并不仅仅只有环境友好这一点，它的用途还不止于此。在此情况下，应继续加大宣传力度，确保这些建筑材料的生产厂家，积极研发更多环保产品，真正从环保角度出发，进行产品设计，解决当前由于经济快速发展而造成的生态环境污染问题。

1.3 强度质量

随着现代化建设项目越来越复杂，项目实施的要求和标准也越来越高。因此，在一定程度上，材料的质量和强度也得到了极大的提高，新型建筑材料就是其中一种，这种材料不仅能达到较高的强度，而且还具有轻质节能等优点，满足了建筑工程的需求。除此之外，新材料的应用范围非常广，并不局限于建筑本身，它还能应用于其他工程，因此其应用与推广价值更高，而且新材料的优越性也远胜于传统材料[3]。

2 新型建筑材料在建筑工程结构设计中应用的现实意义

2.1 减少资源的浪费

结合实际情况可以看出，建筑工程在施工过程中，会消耗大量的材料，其中很大一部分原因是由于选择不当，施工材料的质量等与实际的工程标准不符，造成了巨大的资源损失，不仅给企业造成了巨大的经济损失，也会对周围造成一些破坏。采用新型建筑材料是建设项目中的一项关键技术，新型建筑材料具有轻便、高强度、环保、成本较低等特点，可以大大降低相关企业的使用成本，同时也不会给周围环境带来负担，可以有效地缓解资源浪费的状况[4]。

2.2 强化建筑的综合功能

相比于传统的建筑材料，新型建筑材料在功能上更加强大，同时也符合国家的绿色发展理念。当前，新型建筑材料已经具备了保温隔热、防水、防辐射等多方面的功能，而且还可以有效地降低资源的浪费，这对于提高建筑的整体效益，完善建筑本身的功能具有重要意义。

2.3 改善人们的生活环境

许多传统建筑材料在使用过程中存在着不同程度的质量问题，给人们的生活带来了很大的不便。由于一些物质中所含的化学成分含量较高，这些成分还会对人体健康和环境造成危害。新型建筑材料的应用，可以大大降低对人们健康和环境造成的损害，提高保温防潮等性能，为人们创造一种安全、舒适的居住条件[5]。

3 新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用内容

3.1 在承重结构设计中的应用

在工程建设中，承重构件必须承担整栋建筑物的自重与受力，对其承载力与稳定性提出了要求。通常在实际工程中，混凝土比较常用，能够在施工结束较长一段时间后，仍能保持很好的强度和稳定的作用，但在使用过程中可能会出现一些问题。进一步分析发现，新型高性能纤维及其他类型水泥，既能减少杂质含量，又能确保水泥稳定、耐久，又能与其他助剂协同作用，是当前备受关注并得到广泛应用的新型材料[6]。为了增强建筑的整体抗震能力，在采用钢结构的基础上，对其进行了全面的考虑，这样既可以满足工程的施工质量，又可以将新建筑材料的节能、环境、防震等特点充分发挥出来，充分体现了建筑的绿色和环保功能。

3.2 在维护结构设计中的应用

维护结构对建筑物的稳定性起着关键作用，也是建筑保温隔热的重要组成部分。因此，在建筑工程中，维护结构也是一种新型建筑材料的主要应用。比如，现在比较常见的加气混凝土砖，除了隔热防火外，还能起到很好的保温和绝缘作用。除此之外，珍珠岩板、聚苯乙烯板也是常见的维护结构，这种新型材料，不仅保温性能好，而且重量更轻，对建筑结构的影响也更小。关于建筑外部围护结构在材料选择方面，一般情况下以太阳能、玻璃材料为主，因为该种材料具有良好的光传输技术，在达到保温效果的同时，还能增加采光面积，确保建筑内部的光照。在对墙体的保温结构部位进行设计时，所使用的新材料以防火蜂窝复合结构为主，其优点是可以改善结构的抗裂性[7]。

3.3 在屋顶结构设计中的应用

屋顶结构的设计合理性在很大程度上对整个建筑结构产生了重要的影响，因为其极易受天气因素的影响，所以在所采用的材料中，需要具备保温、防水和抗老化等性能。现在被大力推广使用的防水卷材就拥有这种特性，它能够在与聚苯乙烯板等材料结合后，增强建筑的防泄漏及保温隔热能力，也是现代建筑工程结构设计中被广泛应用的一种重要材料[8]。在屋顶上，反射辐射热材料，以达到屋面的保温效果，同时还可以使用相应的隔层来预防屋面渗漏。这也是因为这种新材质具有一定的疏水性，一旦有下雨，就能迅速排水，防止漏水。此外，在进行选材时，还要考虑到建材的耐久性、气密性和水密性等诸多关键因素，以保证所选用的建材能够满足工程建设的需要。

3.4 在门窗结构设计中的应用

门窗的构造对保持室内的通风与温度起着十分重要的作用，目前在普通建筑中，大量使用的是铝制的窗户，并使用的是钢化玻璃等材料，这些材料可以减少窗户的散热性，达到隔热、降低能耗的目的[9]。同时，还能将通风、采光等功能最大化，最大程度的满足人们的居住需求。比如，在建筑中可以在窗户上涂上一种能阻挡紫外线的涂料，增加窗户的防御性，降低紫外线的辐射。但同时，又不影响正常的光线照明，确保正常的工作生活，满足夏季降温的要求。

3.5 在保温结构设计中的应用

建筑工程的稳定性和美观性是建筑的基本要求，除这两个要求外，还需要确保建筑的功能性，建筑的功能首先要做到保温，能让人在室内感到温暖和舒适已经成为最基本的要求。如今，随着经济的不断发展，人们的生活水平也在逐步提高，因此，在设计建筑工程保温结构的时候，不仅要确保绿色环保的发展理念，还要确保在使用建筑材料的过程中，可以自行调节温度，确保室内的温度始终是舒适的，符合人类生活的要求。因此，在使用建筑材料的过程中，要对建筑工程的保温结构进行一定的合理设计。新型建筑材料将会具备变温蓄能的能力，夏天可以吸热，冬天可以放热。就目前的技术而言，采用相变储能砂浆与相变储能墙板，两者均可实现温度自动调节，同时又能确保建筑稳定性。这两种材料在建筑施工中的应用，不仅可以确保建筑的美观和稳定，而且还可以调节室内的温度，在建筑保温结构设计中起着很大的作用。每一栋建筑的设计目的都是为了让人们可以居住或工作。因此，给人们提供一个舒适的环境是建筑最基本的要求，这就要求建筑设计者要对建筑展开合理的分析，并选择合适的材料，确保建筑符合人们的需求。在墙体保温结构设计中，也可采用硬泡聚氨酯、挤塑聚苯乙烯泡沫板等，这些材料同样能确保建筑功能结构设计的合理性，并具有隔热功能，能有效调节室内温度，并且具有耐高温、抗压性能好等特点。在进行墙体结构设计时，最基本的要求就是要确保室内温度适宜，确保建筑稳定，不影响人们的生命财产安全。建筑需要为人们提供一个舒适的环境，因此在使用材料时，必须要选择合适的材料，所选择的材料不仅要满足建筑工程对环境的要求，还要与企业的经济发展相适应。

4 新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用优化策略

4.1 提高对新建筑材料的重视程度

作为建筑工程的结构设计人员，应充分认识到采用新材料的必要性，转变观念，以新材料为主。作为建筑施工单位，应负起推广新材料的责任，以引起建筑设计单位对新材料的重视，并积极改进有关建筑结构设计的规范，纳入新建筑材料的应用。与此同时，以生态环保理念的有关要求为依据，无论是建筑施工单位还是设计单位的所有工作人员，都需要认识到，在设计与施工过程中，要将生态环保理念的应用融入日常的设计与施工过程中，从思想层面上对新型材料应用的必要性进行充分的重视[10]。例如，在整个建筑行业的发展过程中，要贯彻生态环保理念，让生态环保理念成为建筑结构设计的重要指导思想。只有这样，才可以在日常的设计工作中，有意识地追求生态环保的效果，更多地使用新型建筑材料。

4.2 加速新型建筑材料技术的研究与开发

建筑企业进行项目建设，其最终目的是获取一定的经济效益。但是，将新型建筑材料应用于建筑工程的结构设计，很多建筑企业在寻求经济效益的同时，也舍弃了新建材。因此，相关技术部门必须加速对新型建材技术的研究与开发，让新型建材具备更高的稳定性和更完善的技术，并对其进行研究与制造，使其成为一种能够在更低的加工成本上得到充分利用的新建材，以此来推动更多的施工企业将其运用到建筑工程结构设计中。为了加快关于新型建筑材料技术研发的速度，需要有意识的支持科研机构或高校进行关于新型建筑材料的研发，通过政策指导和资金扶持来加快技术升级。与此同时，作为建筑工程结构设计单位，也要主动学习新的设计理念，及时掌握新型建筑材料行业的发展趋势，保证新建材技术的研究与开发结果在最快的速度被接受，并用于建设项目的结构设计，进而提升项目的综合效益[11]。

5 结语

综上所述，新型建筑材料在建筑工程结构的设计中有着不容忽视的作用，这不但能够提升建筑物本身的综合性能，还能够提升建筑物整体的稳定性和安全性，为人们提供一个宜居的居住环境。针对当前新型建筑材料在使用过程中的现状，有关人员要充分认识到新型建筑材料的重要性，加大对新产品的研发力度，促使新型建筑材料的推广与运营，推动我国建筑设计朝着可持续发展的方向前进。