新型建筑材料在現代高層建筑中的應用

朱媛麗

（河南省水利水電學校 466001）

新型建筑材料在現代高層建筑中的應用

朱媛麗

（河南省水利水電學校 466001）

現代社會不斷發展和進步，城市化的腳步也在逐漸加快，在建設現代社會物質文明下，高層建筑占據主要位置，并成為不可缺少的一部分。在建設方面，衡量一個城市的現代化標準，高層建筑可以成為判斷的依據，其中，現代化高層建筑的標準有：樓層高度、容納人數、所含機構等等條件，這些都能反應出高層建筑的綜合質量，城市的人口逐年遞增，對房屋的需求也越來越大，人口增多但城市空間卻沒有變化，所以現代的高層建筑徹底解決了這一困擾，解決了人口的需求的實際問題，提高了社會的整體效率，加快了城市的現代化道路。

新型建筑材料；現代高層建筑；應用

1.引言

經濟的發展推動社會的進步，目前，城市與鄉鎮的結合，帶動了一體化和多元化的城市發展戰略逐步實施，在全球，每個國家之間都存在無形的競爭，尤其是一些具有代表性的世界大國，行業之間的競爭始終存在，在不斷升級的過程中，已經由資源的競爭逐漸轉化為人才和技術的競爭，經濟社會的不斷發展和進步，互聯網、新材料等等世界技術水平也在不不斷的提高，并得到了長遠的發展，加快了前進的步伐。現代社會中，城市和鄉村的發展速度日趨加快，一些人逐漸認識到了高層建筑的益處，很多地區都開始興建房屋，因此高層建筑大量涌現出來，但是，高層的建筑需要的是專業技術水平來支持，由于層數高、工期長等等方面的問題，所以在現代高層建筑中，要進行全方面的分析和研究，將整個影響建筑工程的所有因素和問題都考慮進去，做好充分的準備工作。隨著新型材料的出現，為建筑工程帶來了更多的便利，徹底解決了當代高層建筑防雨、防曬等等問題，甚至影響高層建筑的外觀，也與傳統的材料有很大的區別，新型材料可以讓高層建筑的外觀看起來有時代的濃厚氣息，也充分體現出社會活力的一面。

2.現代高層建筑的發展現狀

現代社會科學技術蓬勃發展，人類也緊跟社會的步伐，逐漸進入信息化、工業化的時代，生活節奏也在不斷的提高和加快，因為城市人口越來越多，住房面積也發生了變化，不能滿足日益增長的人口數量，導致人均住房面積越來越小，由于各種因素的不斷影響，高層建筑出現了種種問題，高層建筑與城市的發展息息相關，是衡量一個城市進步程度的重要標志，1883年，美國的高層建筑早已興起，并誕生于芝加哥，它是世界上第一座高層建筑“家庭生命保險大樓”，設計師是威廉·勒巴隆·詹尼，有著功不可沒的貢獻，他的設計是高層建筑的先行者。在這之后，高層建筑快速發展，在美國建筑界逐漸掀起了熱潮。在上世紀末期，新型建筑材料的出現，提升和改進了鋼筋混凝土結構、鋼結構設計理念和技術，并取得了充分完善，與此同時，施工技術提高，機械設備不斷改進和更新，在這之中建筑材料有非常大的作用，在大批量工業生產的工業生產過程中，不斷開發高耐久性材料、高分子有機材料，新型墻體材料、新型金屬材料，并逐步應用到現代高層建筑之中，并在各個國家的高層建筑中得到迅速的發展。在高層建筑中，建筑的高度、層數和面積不斷擴大，逐漸具備多種功能，種類也日趨增多，變得相對復雜和繁瑣，在機構設計和體系方面，也呈現出多樣化的特點，所以通過這些也不難看出，在當今社會乃至全球，日后高樓產量必定越發興盛，高層建筑也隨之增多。

3.現代高層建筑中應用新型建筑材料的意義

3.1 高層建筑自身特點對建筑材料提出的新要求

目前，由于城市的地區用地范圍限制，用地矛盾也逐漸顯現出來，所以高層建筑開始在城市中出現，并且規模逐漸增大，數量也在持續上漲，容積率高和容納人數多是高層建筑的的主要特點，但是，從高層建筑的縱向角度分析，高層建筑的問題也隨之而來，它的縱向交通容量受到限制，承載能力非常低，而且，面向外部的開放空間面積很小，一旦遇到緊急情況，例如地震或者是火災之類的災難出現，在人員的疏散和消防救援方面，就會產生極大的壓力，如何實現快速避難和有效消防是首要問題，為了進一步解決高層建筑的消防問題，增強建筑物的綜合能力，有效的避免和減少所有災害的產生，所以，在實際的施工過程中，一定要采用優質的材料，這一點非常重要，應用新型的建筑材料進行施工和建設，提高建筑的整體質量，保障用戶的安全，避免損失和傷亡的出現。

城市的區域有限，但高層建筑卻屢增不減，高層建筑逐漸呈現密集趨勢，相鄰的高層建筑之間相互影響，存在遮擋、通透、陰影等等因素，相對于建筑物內的自然采光能力，必定會有很大的影響，無法解決只能使用人工照明，大部分高層建筑為了保障安全性，大多采用密閉式的窗戶，無法實現空氣的流通，在這一方面，只能依靠于空調系統進行人工換氣，

3.2 發展新型建筑材料及制品是可持續發展戰略的要求

城市化的快速發展，就如同人的生命和古老的生態系統，都同樣在經歷著這個世界的新挑戰，在有限的能源和耕地等資源方面，與世界平均水平相比，中國的人均占有量還不及四分之一，截止到現在，我國墻體粘土實心磚數量較大，占據中產量比例的百分之八十，在傳統的建筑施工過程中，很多工程的施工還是在采用粘土實心磚，但是，粘土實心磚自身有很大缺陷，存在很多嚴重問題，例如高能耗、重污染等等，直接影響我國經濟的可持續發展，由于建筑物本身的體積較大，在建筑過程中所需建材數量很高，如果使用粘土實心磚，不僅讓建筑物自身的重量增加，也會導致環境的嚴重污染，所以在施工中一定要使用新型材料，能夠有效減輕建筑物自身的重量，較少不必要的消耗和損失，促進機械化施工的開展，在提高效率的同時降低成本和費用，讓高層建筑更加生態化，保證我國可持續發展戰略的實施。

4.新型建筑材料的應用研究

4.1 新型墻體材料.

在建筑過程中，建筑的主要結構非常重要，他取決于建筑中所使用的材料，關于材料的問題，早在上個世紀八十年代時期，由于技術水平和能力相對薄弱，建筑大都是混磚的結構模式為主，現在被人們稱為“黃皮樓”。一直到上世紀九十年代末期，鋼混結構建筑才逐漸被人們重視起來，并應用到實際建筑過程之中，俗稱“石米樓”或“框架樓”。但是，這些建筑的墻體材料中仍然有粘土磚的存在，沒有徹底擺脫這一材料的束縛，粘土磚可以分為兩種，有實心和空心的區別，磚塊的制作方法也非常簡單，主要是將粘土經過高溫燒制，再經過一些工藝的處理而成，粘土的可塑性非常好，在使用過程中，加固和堆砌起來操作方便，這是因為如此，在許多建筑行業之中，粘土磚一直被廣泛應用，粘土磚的主要成分是由粘土組成的，粘土中含有大量的土資源，我國土資源雖然眾多，如此大量的使用和流失，肯定會影響我國的土資源問題，雖然粘土磚的性能非常穩定，但是嚴格來講，粘土沒有跟好的定型性能，無法達到我國當前的高層建筑要求，不符施工標準，不利于高層建筑的修建。最近幾年，城鎮化的不斷發展，我國城市土地逐漸減少，土地的儲備量一直處于下降趨勢，高層建筑的持續建造，已經成為主流，所以，就要找到粘土磚的替代品，現代社會中，新型材料層出不窮，墻體的種類也十分多元化，例如有:燒結磚、蒸養磚、粘土空心磚以及輕質板材、復合板材、建筑砌塊、加氣混凝土、垃圾磚等等，這些新型材料的出現徹底解決了實際問題，改善了將高層建筑材料，提升高層建筑墻體的整體結構，保護我國國土資源的使用，加快社會城市化的腳步。

4.2 保溫隔熱材料

保溫隔熱材料屬于特殊材料，材料的特點十分明確，分別是保溫和隔熱兩種功能，由于天氣的限制等多種因素的影響，需要穩定高層建筑中的溫度，阻擋外界的光線照射，減少風雨等天氣對室內的各種影響，優化高層內的建筑，構建獨特的、有序的生態環境，作為一種新型建筑材料，能夠有效的阻擋熱量散發和傳遞，在一定范圍內保持溫度的最大值，并且導熱系數極低，其數據為小于0.2的新型建筑材料。我國對建筑材料的研發和應用也非常積極，早在上個世紀約80年代時期就對建筑材料展開了發掘工作，但是與其他發達國家相比，我國的起步略晚，發展緩慢，綜合各種因素，導致我國保溫隔熱材料的生產有很多問題，例如：產量低、種類少、技術落后等等。改革開放以來，時代不斷進步，我國總體技術水平得到了有效的提高，到目前為止，我國的保溫隔熱材料的研發有了飛躍式的發展，并以多種形式和狀態出現在我們面前，例如：玻璃棉、泡沫塑料、礦棉、泡沫塑料、巖棉、微孔的硅酸鈣、膨脹的珍珠巖等等保溫隔熱材料。在高層建筑中，墻體有十分重要的作用，是建筑內外的熱量相互交換的主要保障，也是在高層建筑中最基礎的物體，合理利用新型建筑材料，不但能夠減少用戶對室內溫度的調節，還能節約電力成本問題。

當前社會，具備節能功能的新型保溫隔熱材料墻板有三種，分別是：

（1）新型節能復合墻板；

新型墻板所包含的墻板種類很多，主要有硅鈣板、保溫層、GRC夾芯復合板、鋼板巖棉夾芯復合板、石膏板復合板材、鋼絲網巖棉夾芯復合板等等

（2）單一材料節能墻體；

單一材料節能墻體是采用空心粘土磚、混凝土氣塊、以及使用煤矸石、粉煤灰、浮石等混凝土空心小砌塊等砌體材料，在建筑的同時，與保溫砂漿相結合，作為建筑砌墻凝膠使用，從而制成了墻體。

（3）復合節能墻體；由傳統材料構成，其中有混凝土、粘土磚、空心的砌塊等等材料，并結合具有保溫隔熱的材料。

4.3 裝飾裝修材料

裝飾裝修所需材料眾多，新型材料的不斷研發，在高層建筑中，不僅能夠用于墻體或者是墻板建造，還能同樣適用于現代高層的室內裝修，展現出新型材料的特點。經濟的發展帶動了我國居民的整體生活水平，生活質量的提高，人們對自己的居住環境和辦公環境都有了更高的要求，并對室內的裝修和裝飾提出了進一步的意見和建議，

例如在上個世紀九十年代左右，裝飾裝修初見規模，當時的居民都是采用馬賽克磚進行地面的鋪設，有的甚至就直接在屋內使用水泥，這些裝飾和裝修的主要目的在于防滑和美觀。但是在當今社會，傳統的材料已經落后，不能滿足現代居民的要求和需要，用于裝修的材料可以區分開來，根據門窗、地板、管道分成三個大類，由于材料具有多元化的特點，所以居民在選擇材料時也有十分豐富的資源，但是，居民對材料和要求始終無法做到完全滿足，多樣化的裝修材料有待更新和完善，現代居民對環保和節能逐漸重視起來，對材料的的要求也向這兩項靠攏，提升我國新型材料的技術非常重要，經過不段的研究和探索，提升材料的性價比、節能性、美觀性等，為今后的發展提供保障。

5.對新型建筑材料未來發展的應用研究

當今社會的發展日趨成熟，居民對高層建筑的要求不斷提高，新型建筑材料有很大的發展空間，秉承低成本、高質量、的原則為主要發展方向，更要多考慮易于運輸問題，對高層建筑的高層作業提供有利條件，所以，新型建筑材料要滿足可以組裝的需求，目前，我國在建筑施工過程中，采用了多種材料組裝方式，分別是:

（1）鋼筋結構由于受到重量和尺寸的約束，關于建筑框架部分，可以進行獨立的拼接和組裝；

（2）運用輔助工具，例如手動推車、電梯或者其他機械運輸工具，將建造樓板所需要的中小型零部件，運送至施工場地的加工裝配車間；

（3）有些模型由于體積比較大，板材結構和鋼筋結構的建筑骨架重，應采用機械或人工進行裝配。也可以預先組成獨特的個體，運送到安裝場地后，再進行二次的裝配；

高層建筑逐漸向現代化的腳步前進，在這之中，在材料的組裝過程中，應該對以下流程引起注意：

（1）高層建筑的特點是樓層較高，在進行裝備的過程之中，應升吊機械在工作時，一定要注意機械所承擔的最大負荷與質量，減少工總過程中對機械的損害，以及對樓層也起到一定的保護作用；

（2）高層建筑雖然有很大優勢，但是也必然會有缺點的存在，由于高的特點，在自然天氣變化時，極易受到閃電、雷雨等等方面的諸多影響，所以，高層建筑的材料選擇一定要慎重，材料一定要有一定的抗擊力，韌性和可塑性較強。

（3）高層建筑各有不同，特點也十分明顯，材料是否安全可靠是高層建造中的主要問題，能夠抵抗環境的腐蝕和燃燒，保證高層內的消防安全問題，從而延長高層建筑的使用期限；

6.結語

本文通過對新型建筑材料在現代高層建筑中的應用展開研究，了解到新型建筑材料的發展前景極為廣闊，是今后高層建筑的主要的發展方向，展現出我國強大的建筑能力，同時土地、電力資源等資源得到了有效的節約，建筑業也得到了相應的發展，城市化高層建筑的發展提供了有利條件。

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1007-6344（2017）02-0266-02

朱媛麗（1979年10月-）女，漢族，本科學歷，講師。從事教育工作10多年，在省級以上刊物發表論文多篇。