新型建筑材料在建筑工程結構設計中的應用探討

◎田傲霜

就整體發展歷史而言，新型建材在我國建筑工程發展過程中已經有了數十年的發展歷史，通過在全國各地相關企業的分布，生產出具有較高科技水平的新型建材，為我國建筑行業整體發展水平的提高做出了巨大貢獻，但是落實到具體類型的新型材料上，各行業與國外之間的差距還比較大，需要行業內部不斷努力，以此提升我國新型建材的應用水平。

一、新型建筑材料概述

1.新型建筑材料的含義。新型建筑材料簡稱為新型建材，它不是對某一種材料的稱呼，而是對區別于傳統的磚瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品種的統稱，在建筑行業內部，通常將新型建材分為四個類別：新型墻體材料、新型防水密封材料、新型保溫隔熱材料和裝飾裝修材料。這四大類材料基本涵蓋了高層建筑主體在施工過程中所需要的主要材料類型，由于其在建筑施工過程中的基本效用不同，又可以分為不同的種類。

2.新型建筑材料的特點。新型建材的生產和應用已經有了多年的歷史，較之于傳統建材而言，其具有三個方面的特征：一是具有較好的保溫性能，這是新型建材在研發生產過程中需要重視的重要方面，由于我國大部分地區氣候特征都是四季分明，晝夜溫差較差，具有較好保溫性能的新型建材能夠確保建筑主體在使用過程中減少內部的能量流失，減少在冬季對暖氣和空調的依賴程度，達到較好的節能效果；二是具有較好的結構穩定性，近些年來我國部分地區出現地震等地質災害的情況越來越多，而高層建筑設計的高度越來越高，體量也越來越大，使得用戶在選擇建筑材料時，更加注重整體結構的穩定性；三是能符合綠色環保的理念要求，在數十年的歷史發展過程中，我國的空氣質量和自然環境不斷惡化，給人們的日常生活帶來極大的安全隱患，隨著國家對環保問題的重視程度不斷加大，建筑工程中綠色環保的要求也不斷提高。對于新型建材的研發和生產而言，只有在具備以上三種特征的基礎上，才能夠達到高層建筑行業發展的基本要求，從而為我國建筑行業的發展提供基本保障，促進我國建筑行業的整體發展。

二、新型建筑材料在建筑工程結構設計中應用意義

1.節約資源。當前我國的建筑形式主要采用的是粗放式的經營管理模式，因此這也決定了管理人員不能對所有的材料等因素有更加明確的管理，而建筑工程的材料選擇對其后期的控制有著較大的影響，當其材料選擇不符合設計單位的要求時，就很有可能造成建筑材料的浪費，根據相關的數據調查表明，在實際建設的過程中，浪費的材料一般占據總材料的大約四分之一，因此從實際數據分析可知，在建筑材料的使用過程中，有大部分的材料是由于前期建設單位在進行材料選擇的過程中不符合要求而產生的。新型建筑材料表現為輕便、強度更高以及成本更低等特點，這些優點將會有效得到幫助建筑材料的浪費更少，并且在進行實際建設的過程中采用新型建設材料將會使得我國資源能夠得到較好的保護，我國一直以來都提倡可持續的發展戰略，而這種方式也符合實際的要求。

2.有效改善人類的居住環境。傳統的建筑材料只是將降低材料的成本作為關鍵的發展目標，但是在實際的應用過程中，隨著時間的推移，建筑材料的弊端逐漸顯露出來，在質量方面也具有一定的缺陷，對人體健康和環境都具有非常消極的影響。在建筑工程的結構設計中利用低成本的質量較差的材料或是選擇不適宜的材料都會有不好的作用，在受到自然災害侵襲時，很容易被催毀，而且在長期的使用中會給人體的健康帶來負面影響，所以選擇新型的建筑材料是非常重要的。新型建筑材料的污染較少、質量和效果也有所提升，而且還能具有保溫、防潮等功能，給人打造一個非常舒適的居住環境，讓人們在繁忙的學習和工作之余享受更加優美的視覺和觸覺體驗，滿足人們的需求。

3.促進建筑工程的綜合功能。隨著建筑材料不斷引用綠色環保的概念，新型建筑材料開始廣泛應用于建筑工程的結構設計中，這些新型材料大多是多功能合成的，比較輕便，而且強度比較高，各種功能都被優化，實現了建筑工程材料的多功能化，有效降低建筑工程的資源消耗，提高建筑工程的質量和效率，滿足人們對建筑功能上的很多需求。

三、新型建筑材料在建筑工程是設計中存在的問題

1.缺乏對新型建筑材料的認識。由于我國建筑行業一直以來的經營方式就表現為粗放式的經營模式，也就是說我國的建筑經營模式存在一定的落后，這種經營模式的最為突出的特點就是容易造成較大的材料浪費以及重復使用，健康的發展形勢應該是盡可能地平衡資源利用以及環境保護之間的平衡點，使得建筑發展不僅能夠促進當地的經濟發展，同時還能盡可能的保護當地的環境。也就是說，傳統建筑行業不能較好的對新型建筑材料有著較為清楚的認識，而一些剛剛從事建筑事業的員工還不能及時轉變其思想觀念。最為不能接受的就是部分的人員不愿意接受當前的新的材料形式，而寧愿沉浸在過去的發展中，對新型建筑材料保持不愿意學習也拒絕接受的態度，并且固執己見的認為傳統建筑材料才是建筑市場發展的唯一形式。

2.成本利益比。在進行建筑成本的計算的過程中，一般都是將其設計以及建設過程的總的集合。對于建筑來說，建筑結構是其基礎，對其正常使用有著極為重要的影響，從成本方面進行分析可知，建筑結構設計成本是整個建筑成本中的一項占據較大的項目。新型建筑材料由于其加工難度較大，并且其取材一般較難，因此新型建筑材料的造價一般比傳統建筑材料更高，這也是可能導致建筑結構設計者放棄使用新型建筑材料的最為主要的原因之一。從建筑整體的成本分析可知，新型建筑材料所構建建筑的建筑成本比采用傳統建筑材料的成本更高，所以對于建筑結構設計來說，其成本主要取決于建筑材料的選擇。

四、新型建筑材料在建筑工程結構設計中應用

1.新型建筑材料在建筑工程保溫結構設計中的應用。在建筑工程的結構設計中，為了節約室內各種電器的電能使用，就要對建筑工程的保溫結構設計進行加強。建筑工程中保溫結構設計主要是通過各種材料進行建筑的保溫和隔熱，保證在夏天的時候有效散熱，冬天有效保溫，要想減少空調等家用電器的使用，就要將保溫結構的設計提升到一定的水平，達到真正的節能減排。現階段很多的新型保溫材料已經被廣泛應用，比如說聚氨酯和泡沫保溫材料，就能很好地實現建筑工程的保溫功能，泡沫板本身具有一定的密度和吸水性，還具有一定的隔音隔熱性能，將泡沫板進行合理剪裁應用于建筑工程中，能夠起到很好的保溫作用；現階段的保溫隔層材料通常是聚苯乙烯泡沫，用這種材料將保溫層填滿，使得建筑工程提高保溫效果，讓整個建筑工程的施工質量也有所提高。通常情況下會在建筑物外側利用水泥和發泡劑的混合型材料進行包圍材料的施工，并將建筑施工中的防水材料與保溫材料一起倒置進行施工設計，建筑墻體的外墻施工通常是利用蜂窩狀的新型材料進行施工，這種材料具有一定的防止燃燒的功能，并且非常環保，在起到保溫作用的同時，能夠更好地完善保溫結構，讓保溫層又多了一道保護膜，讓建筑工程的保溫效果更加顯著。

2.新型建筑材料在建筑工程防水結構設計中的應用。建筑工程的結構設計中，防水設計是非常重要的設計內容，對于防水材料的選擇也要非常重視。隨著材料市場的不斷發展，新型的建筑結構防水材料也在不斷更替，新型防水材料能夠有效改善建筑工程的防水效果，讓施工人員的工序更加便利，給建筑工程的防水材料提供了更多的選項。現階段建筑材料市場中的新型防水材料主要有改進的瀝青防水卷材、聚氨酯類的建筑防水涂料和JWG-M防水材料等。聚氨酯類的防水涂料優點是無論是干燥還是潮濕的環境中都能夠進行有效的施工，即使地面潮濕也可以進行施工；新型防水涂料的固化速度非常快，在進行涂抹施工以后可以直接進行防水卷材的施工，而且可以與防水卷材進行有效融合，免去了粘合劑的施工步驟，從而節約了防水結構施工的成本；JWG-M防水材料是由能防水劑和防水膏等進行混合制成的，是一種環保節能型防水材料，具有一定的抗腐蝕性、和防滲透性，施工工序比較簡單，成本也相對較低。這幾種防水結構施工都具有較好的環保性能，都能夠在濕潤的環境下進行施工，且能有效地防水防滲透。

3.新型建筑材料在建筑工程墻體結構設計中的應用。墻體材料是建筑主體的主要構成部分之一，對建筑主體的保溫性能有著重要的決定作用。隨著國家對傳統墻體材料尤其是土質磚瓦材料的控制，新型墻體材料已經呈現出快速發展的局面，并且形成了以磚塊板為主的墻體材料體系，其包括燒結多孔磚、空心樁、保溫磚和多種類型復合材料產品類型。墻體新型材料中的四氯乙烯充氣薄膜材料，也是一種實用性比較高的墻體材料，它的延展性比較好，材料比較輕薄，操作性比較強，經常用于透光設計中，能夠有效保證建筑的采光時間，而且四氯乙烯充氣薄膜材料具有鋼槽結構，具有收集雨水的作用，對建筑具有一定的清潔作用，有效實現了節能綠色的建筑設計理念。在墻體建筑結構設計中，還有一種比較新型的建筑材料，機鋁合金結構材料，這種材料具有很高的強度，且耐腐蝕，安裝比較方便，使用過的材料還可以進行二次利用，是目前非常受歡迎的新型建筑材料，這種材料代替了各種木制材料的使用，節能環保的同時又具有一定的美感和強度。在建筑工程的實際建設中，墻體建設所用材料的占比非常重，所以在進行建筑墻體的施工時應該盡量以節約材料為主，將墻體材料的成本盡量降低，有效提高整個建筑工程的經濟效益同時又保證墻體材料的質量。新型膜材料能夠很好地解決這一問題，新型膜材料具有一定的個隔水隔熱功能，保溫的效果也非常好，是新型節能材料中應用就比較廣泛的墻體材料。在具體墻體結構施工中，可以充分利用膜材料的多面體空間鋼架的特征，在墻體外側形成一個薄薄的保護膜，保證建筑結構的整體效果，增加建筑結構的穩定性。

結束語：在全面建設節能型社會的理念下，為緩解建筑行業與能源利用、環境三者之間的矛盾，應加大力度應用新型建材，按照不同建材的特征，將其應用到工程建設過程當中，提升建筑質量的同時，延長其使用年限，促使建筑行業與環境、能源之間協調發展。