新型建筑材料在建筑工程結構設計中的應用

陳浩

（江蘇銘城建筑設計院有限公司，江蘇 鹽城 224000）

一、導言

現階段在進行建筑設計工作的時候需要增強對于節能環保材料使用的控制，并且需要增強對于所存在問題的重視，這樣可以控制管理準確地落實在整個建筑工程中。因此，新型建筑材料應該得到國家相關部門的大力倡導和有關企事業單位的大量使用。擴大新型建筑材料的使用范圍，充分發揮它的優勢條件，為建筑行業以及人們的生活創造便利的條件。

二、新型建筑材料的特點和發展趨勢

（一）功能的多樣性

傳統的建筑材料往往只能提供單方的建筑用途，但隨著建筑工程技術的不斷進步和人們生活水平的提高，人們對建筑材料的要求也越來越高。比如人們希望建筑材料具有殺菌消毒的作用，于是納米技術就被運用于新型建筑材料之中；人們希望房屋建筑的保溫性能更好，聚苯乙烯板等材料于是被多次使用在建筑工程中。

（二）綠色環保節能

隨著生態環境被不斷破壞，越來越多的人意識到能源和生態可持續發展的重要性。而建筑行業是一個在人民生活、國民經濟和能源利用方面都占據重要地位的行業。因此，人們便開始關注建筑材料的使用，新的節能環保材料便應運而生。環保節能的新型建筑材料被大力倡導，也逐漸普及到各個建筑工程之中，是建筑材料十分重要的一個研發方向。

三、建筑設計中對于新型節能環保材料的使用

（一）相變儲能墻板

在上個世紀八十年代，相變儲能墻板被生產出來，這屬于一種圍護結構的材料。通過對于建材實際情況的分析可以看出，其中包括這樣幾類：第一種基材是石膏板的建材，這種建材在外墻內壁中得到了廣泛的使用，穩定性比較好，并且舒適度比較高；第二種基材是混凝土的建材，這些主要使用在外墻體；第三種基材是保溫隔熱材料的建材，這種材料會在節能高效建筑中廣泛使用。總的來說，這種墻板在建筑圍護結構中得到了廣泛的使用，要是室內溫度比這種材料高，就會因為相變的原因吸收屋中的溫度。要是屋內溫度比材料低，材料就會由于相變進而釋放出一定的熱量，這樣可以使得房間更加舒適。

（二）新型建筑材料在保溫結構設計中的應用

在建筑投入使用的過程中，為了降低建筑中家用電器的能量損耗，就需重視建筑工程結構中保溫結構的設計。保溫結構設計的主要目標是最大程度增強建筑的隔熱以及保溫的功能效果。建筑的保溫功能可以有效減少建筑室內電器能耗，尤其是減少空調的能耗，使得建筑的整體施工達到了節能減排的目的。近年來，在進行建筑工程結構的保溫設計時，新型的節能環保保溫材料的應用越來越廣泛，類似于聚氨酯與泡沫板材料的使用，在建筑保溫應用中取得的顯著的成效。泡沫板的應用原理主要是利用泡沫板均勻的結構、極為精準的尺寸、不導熱不吸水、可適應各種溫度以及良好的隔音效果等特點，將其合理應用到外墻的溫度控制的建筑設計當中，當前的建筑保溫施工操作中通常將聚苯乙烯泡沫作為填充材料填入到建筑保溫墻的隔層當中，這樣的操作改善了建筑的保溫效果，也有效提高了建筑施工的效率。

建筑保溫施工通常使用水泥與發泡劑的混合新型混合材料作為包圍材料。在進行屋頂的建筑保溫結構設計時，一般將建筑的防水層材料與保溫層材料結合起來進行倒置的施工設計。在對建筑墻體進行保溫設計時，通常使用的新型建筑材料是具有蜂窩結構的阻燃環保保溫材料。這種材料的優勢是在增強環保效果的同時，還能有效加固保溫材料的結構組織，為了完善這種材料的使用情況，要在建筑外墻的保溫層上增加另外的保護層，在增強整體保溫性能的同時，更主要的是起到了鞏固整體保溫結構的作用。

（三）建筑工程承重結構的新型建筑材料

建筑工程的承重結構將承受整個建筑的恒荷載和可變荷載，因此它的強度和穩定性就顯得十分重要。最常用的建筑承重結構材料就是混凝土，混凝土的性能有強度、耐久性和工作性，隨著建筑工程的不斷發展，混凝土的性能也在不斷提高，強度也在不斷增加。目前使用的高性能混凝土主要有活性細粉混凝土、機敏性高性能混凝土和纖維混凝土。這些高性能混凝土強度和抗滲能力更強、耐久性更長、穩定性更好，再摻入各類混凝土外加劑，是一種十分優良的建筑新型材料。對于鋼結構建筑工程來說，抗震鋼結構無疑是一種性能良好的建筑新型材料，這種抗震鋼材可以進行標準化和工程化制作，施工方便、抗震能力強、污染小、節能環保，還可以反復利用，節約能源，因此值得不斷研發使用。

（四）建筑工程門窗結構的新型建筑材料

建筑工程的門窗是十分重要的結構部位，也是室內外進行空氣流通和熱量傳播的主要部位。因此門窗的建筑材料也是十分值得研發的一個方向。在科學家的努力創新之下，新的材料，如鋼化玻璃、鋁合金門窗等被發明出來并被使用。這些材料大大增強了門窗的保溫性能，減少了熱量的散失，節約了能源。如廣東科學中心的外窗，采用了鍍膜中空玻璃這種材質，使窗戶的平均散熱系數達到2.9W/m2，平均遮陽系數超過0.3。大大減少了熱量的散失，同時又可以遮陽，還可以透光，性能十分優良。

結束語

綜上所述，新型建筑材料在建筑工程結構設計中的應用的現實意義是非常重大的，這些材料的使用可以促進新型建筑結構的設計，大大改善建筑工程的各類性能，以方便人們工作、生活和工業使用。建筑新型材料是各種各樣的，雖然它們可能都是由傳統的建筑材料和金屬材料等改進而來，但是它們的使用給建筑工程帶來很多的便利。新型材料不僅能提升建筑施工的整體質量，并且便于安裝操作，節能減排，給建筑企業的發展增添的新的活力，極大程度滿足了人們對于建筑生活環境質量的需求。