新型建筑材料在建筑工程結構設計中的應用探討

李鐵楠/赤峰宏基建筑（集團）有限公司建筑設計研究院

新型建筑材料在建筑工程結構設計中的應用探討

李鐵楠/赤峰宏基建筑（集團）有限公司建筑設計研究院

新型建筑材料是建筑建材行業的重要組成部分之一，涉及：新型墻體材料、新型防水密封材料、新型保溫材料等方面。生產和使用新材料，有利于節能，減少資源消耗，保護生態環境，促進住宅產業化建設和現代化。隨著新材料的使用和發展，新型建筑材料在建筑工程中的需求量越來越大，成為越來越多環保人士所推崇環保理念的實踐，逐步成為建筑工程領域的主打材料。對此，本文簡要分析了新型建筑材料在建筑工程結構設計中的應用方面。

建筑結構設計；新型材料；應用

1. 引言

新型建筑材料作為建筑工程業全新的發展方向，相應的帶動了新型建筑材料的研究與廣泛應用。其在一定程度上影響了建筑物本身，同時還影響著自然環境及人體的健康方面。使用環保建筑材料會降低對周邊生活環境的污染、降低建筑垃圾的產生，能最大程度的減少施工時對自然環境的破壞；同時也能夠滿足人們最基本的舒適安全的要求，且具有消毒、除臭等一系列新功能，一定程度上能夠提高人們的生活質量。因而，加快新型建筑施工材料的研發，并且能夠引入建筑工程施工行業已是重要研究方面。

2.使用和發展新型節能環保材料的必要性分析

一直以來，我國的建材行業生產遵循著傳統的粗放模式，對于開發自然資源，重利用、輕保護，不利于生態環境的均衡發展。據統計，我國每年的能源消耗有將近36%用于室內取暖或室內降溫，因此，節能建筑和新建筑將是專業人士所重點關注的方面。

新品種建材新型建材是與傳統的磚和灰色砂巖等在內的多種類別區分開來的新型材料。從功能上講，新型建筑材料包括：墻體材料、裝飾材料、防水材料與粘結和密封材料及其支持的各種金屬件、塑料件及其他一些起輔助功能的材料。現階段建筑材料正處于不斷發展、不斷更新的時期，建筑節能材料作為節能建筑的重要基礎，是建筑材料環保的前提。因此，建筑材料應向節能環保創新發展，開發和使用各種高品質的建筑節能材料，節約能源、降低能耗和保護環境，對我國經濟和社會可持續發展的實現具有深遠的意義。

3.建筑結構設計中墻體材料創新應用

3.1 建筑結構設計中材料的應用問題分析

建筑結構設計的成本費用讓新型材料的應用價值變得不那么明顯，按設計計算使用新墻體材料可節省工程造價3-5%，但對建筑施工環節中所存在的各項措施費用，使實際節省的成本沒有那么客觀；新型墻體研究報告不真實，一些新墻體材料的研究報告，是由材料制造單位編制，存在推介產品性質，片面性，不能作為新型建筑材料選擇的依據；新型墻體材料優勢不明顯，各級政府雖極力推廣使用新型墻體材料，但由于建設單位、施工單位在使用新型墻體材料后遇到墻體開裂、滲水，從而污染、損壞室內裝修等問題，且目前粘土磚造價低于一般新型墻體材料，給新墻體材料推廣使用帶來困難，因此應認真研究降低新墻體材料使用成本。

3.2 墻體材料設計要點

建筑設計的墻體，從屬性上講，包括：基材板、反射輻射熱材料、墻體連接構造等。

3.2.1 基材板的選擇。

基材板具有承重作用，構成空腔以提供反射材料附著，一般需要很強的氣密性、耐久性及水密性，板與板之間縫隙采用聚氨酷泡沫密封劑密封；要求基材板表面強度高，和一定美觀效果，造價盡可能低廉，經濟指標與其技術性能比較合理，板型能標準化設計、工廠流水線生產，施工現場干作業安裝，服役期對環境不造成污染，退役后可重復利用或方便地實現無害化處理。

3.2.2 反射輻射熱材料的選擇。

反射輻射熱材料是反射絕熱板上對保溫隔熱效果影響最大部分，典型的有鋁箔和真空鍍鋁聚酯薄膜，鋁箔有良好的遮光性、阻氣性、阻濕性，有良好的導熱性、電磁屏蔽性。真空鍍鋁聚酯薄膜是以聚酯薄膜為原料，經真空鍍鋁精制而成。真空鍍鋁膜一般是耐溫及機械加工性能較好的BOPP、BOPET、CPP 等材料。

3.2.3 與墻體連接構造。

一般使用干掛法對墻體和保溫材料進行連接，墻體與保溫材料之間留下一個空腔，以供空氣流通，在夏天，保溫材料阻絕房間內熱量的散失。由可調控的空腔空氣配合封閉空氣層形成兩重保溫，由反射層進一步阻止輻射熱損失，協同工作。

4.新型建筑材料輕型鋼材的應用分析

現階段，建筑結構工程多數是使用綠色建筑材料。作為新型的建筑材料能得到大量使用，其主要原因是綠色建筑材料的質量好，具有非常堅固性和穩定的特性，適合運用于建筑工程的建設。有利于提高建筑的安全性。到目前為此，我國建筑材料的種類較多，但能夠作為綠色材料使用的，還需要考慮對環境的危害，了解材料從生產到利用后變成廢棄物的過程，所產生的廢棄物是不能污染環境，要求實現循環利用。

輕型鋼材具有非常好的堅固性和穩定性，達到綠色建筑材料的標準要求，對自然環境沒有出現危害，能夠進行循環利用，是一種比較新型的高節能材料。按照建筑結構的需求，生產出不同長度、厚度、寬度的輕型鋼材，簡便、健康的輕型鋼材將在建筑工程中，越來越受到人們的喜愛與重視。

5.環保型建筑材料的發展分析

5.1 提倡綠色建筑

綠色建筑是“資源有效利用的建筑”，即節能、環保、舒適、健康、有效的建筑，簡稱為低能耗、低污染的建筑。

對材料選用應遵循以下原則：

提倡使用3R材料；選用無毒、無害、不污染環境，有益人體健康的材料和產品，采用取得國家環境保護標志的材料、產品。與傳統建材相比，新型建材有益于人體的健康，有助于改善建筑功能，起到防霉、隔音、隔熱、調溫、調濕、調光、除臭的作用。

制造新型建材有利于采用不對環境造成污染的生產技術，且在產品結束其使用壽命后，能作為再生資源加以利用，不會形成新的廢異物。

5.2 發展資源節約型建筑材料

資源節約型建材的發展需要相關建筑材料企業對現有產品進行節約型規劃，實行節約型措施，如：降低單位產品原材料消耗，提高產品的成品率等。其次，當下我國建筑垃圾及城市生活垃圾總和約為320億噸，對數字如此龐大的垃圾資源進行回收利用，利用垃圾再處理技術將其代替原材料進行節約型建筑材料的生產，不僅能減少對環境的污染和資源的浪費，更重要的是實現經濟、環境的可持續發展。

5.3 發展環境友好型、多功能型建筑材料

環境友好型建筑材料的要求是盡量在不產生建筑垃圾、不污染環境建材、不會影響人體健康的前提下，進行建筑工程材料的選擇和使用。隨著人們生活水平的日益提高，消費觀念正在不斷提升，人民群眾日益增長的環保意識與環保要求正在不斷提高，環境友好型建材產品已逐步成為市場的熱點銷售。

隨著我國經濟新常態的提出，舊的建筑材料已不能滿足人們的需求，新的多功能材料的開發成為人們追求的新目標。包括研究具有自主知識產權的新產品，加工技術，如：納米技術和材料新技術的發展相結合等方面，開發多功能的生態建材，從而改善人們的生活環境，提高人民生活質量。

6. 結論

總之，隨著社會的需求，建筑材料備受人們所關注。新型建筑材料具有保溫、隔熱、高強度、健康、環保和安全等性質。加強開發和應用綠色建筑材料，有利于實現建筑材料工業的可持續發展。

[1]申嘉城.小議土木施工中的綠色建筑材料使用[J].科技創業家，2014（7）.

[2]王春華.綠色建筑材料的種類與發展[J].上海監理，2013（2）.

[3]李永國.建筑節能設計中新型墻體材料的使用探析[J].建材與裝飾.2013