新型建筑材料在建筑工程結構設計中的應用

張春燕 于宏偉

1.朗建城市設計研究院有限公司 山東煙臺 264000；2.青島市建筑設計研究院集團股份有限公司煙臺分公司 山東煙臺 264000

隨著建筑行業的不斷發展，人們對環境問題的關注度會越來越高。當前建筑結構設計的過程中，設計人員應從新型建筑材料方面出發，不斷提高建筑結構的節能性，從而加強對新型建筑材料的推廣和應用才可以實現建筑業的可持續發展[1]。

1 新型建筑材料的應用類型

1.1 環保型外墻保溫隔熱材料的應用

聚苯乙烯泡沫塑料具有導熱系數小和密度小的優勢，還有非常好的隔熱性能和保溫性能。聚苯乙烯泡沫塑料有均勻的結構，精度較高，但是這種材料處于高溫環境中容易軟化，所以不能發揮防火性能，如果建筑對于防火性能有較高的要求，則不能使用這種材料。巖棉有較高的穩定性可靠性，防火性能良好。其主要材料是輝綠巖或玄武巖，將輔助物料添加其中，在高溫的環境中熔化，就制成了人造無機纖維。建筑工程中應用巖棉可以起到保溫隔熱的作用，具備很強的抗拉性和抗壓性，隔音性和透氣性都非常好。建筑的外墻使用隔熱保溫巖棉板，隔熱效果和保溫性能良好，可獲得良好的效果。

1.2 新型裝飾裝修材料

新型建筑材料的改革也滲透到了裝飾裝修材料領域。在傳統的工程建設過程中，最常見的裝飾裝修材料就是水泥砂漿抹面。后來隨著人們對建筑的美觀程度有了需求之后，馬賽克也成為了室內外裝修的主要裝飾裝修材料。但是社會發展到今天，人們的環保意識和對建筑的外觀要求逐漸提高，水泥或者是馬賽克早就已經不能滿足人們對建筑外觀的想象。這時一些新型建筑材料逐步占據了裝飾裝修材料市場，新型建筑材料的優勢在于既美觀又環保，甚至一些材料的工程造價更低，能為業主或建設筑公司節省成本。工程中常應用的裝飾裝修材料非常廣泛，根據材料在室內的應用類別大致分為地板類型、門窗類型和管道類型等幾大類。例如，可以將透明玻璃和塑料有機結合制成隔熱材料，一些能夠隨著室內溫度變化而改變自身顏色的涂料也逐步被應用在室內裝修中[2]。

1.3 綠色環保玻璃

建筑工程施工中應用的綠色環保玻璃主要有泡沫玻璃、真空玻璃和低輻射鍍膜玻璃。泡沫玻璃的主要材料是富含玻璃相的物質或者被廢棄的玻璃，在這些材料中加入改性劑之后，根據需要加入一定比例的發泡劑和促進劑之后，新型混合料就會形成，經過熔化處理和發泡處理之后，玻璃材料就會形成。泡沫玻璃具有非常好的耐腐蝕性和良好的阻燃效果，其導熱系數低、密度小。如果建筑需要具備保溫隔熱功能，如冷庫的建設中，就可以使用這種玻璃，并能夠獲得一定的吸音效果，比較適合高層建筑使用。真空玻璃的節能環保優勢是非常明顯的，可消除氣體產生的傳導傳熱作用以及流傳熱作用，使用這種玻璃能夠獲得非常好的隔熱保溫效果。

1.4 透水混凝土、植生混凝土、清水混凝土

隨著人們創新意識的不斷提高，混凝土的種類已經開始趨于多樣性。在進行外墻施工的過程中，通過大面積使用混凝土可以提高外墻的穩定性，還能夠在一定程度上對外墻起到裝飾作用。泡沫混凝土是目前使用最多的混凝土材料之一，這種混凝土的質量比較輕，其保溫性能比較好，因此使用的范圍相對較廣。通過人們的研究與改進，透水混凝土和輕質植生混凝土的強度比較高，同時結構內部的孔隙率比較高，這種材質通常會使用到城市道路等公共場合的施工中。透水混凝土可以保證城市路面不會出現積水的問題，使路面始終保持干燥。清水混凝土主要是應用混凝土成型后的自然質感，使其發揮對建筑表面進行裝飾的作用。隨著技術人員的不斷深入研究，更多新型的混凝土被廣泛應用到建筑結構設計建設中，提高混凝土質量的同時還能夠發揮混凝土的裝飾作用。

2 新型建筑材料在結構設計中的具體應用

2.1 在建筑工程墻體結構中的應用

在建設項目的實際施工中，墻面施工占非常大的比例，在建筑物墻體施工時，墻體材料的成本應該降低，才能提高整個建設項目的經濟效益，新型膜材料就很好地解決這個問題。新型膜材料具有阻隔水和熱的功能，并且保溫效果也很好，是一種廣泛應用于墻體結構設計的新型材料。在墻體結構設計中，膜材料多面體空間鋼框架的特點可以得到充分的利用，形成在外側的薄保護膜，以確保建筑物結構的整體效果，同時增加其穩定性。

2.2 屋面結構設計中的應用

在建筑屋面結構設計的過程中，設計人員需要考慮屋面的導熱系數以及屋面的強度，科學合理地選擇保溫材料。擠塑聚苯板是常見的屋面施工材料，能夠有效保證屋面的保溫效果，但是，保溫板的保溫效果與其強度是成反比的，板材的保溫效果良好的情況下其強度基本達不到預計，施工過程中容易出現保溫板損壞的情況，從而導致施工成本大大增加[3]。

2.3 在建筑工程防水結構中的應用

建筑防水是工程結構建設設計的關鍵點之一，因為建筑防水的好壞會嚴重影響用戶的生活質量和建筑物的使用壽命。因此，防水材料的選擇一定要謹慎。隨著技術的不斷進步，越來越多的新型防水材料也逐漸被研發和應用。首先是聚氨酯防水涂料，適應性強，對工作環境要求很低。不管涂層表面是干或濕，其防水性能都不會受到環境的影響，涂抹施工完成后，該材料可在最短的時間固化，并完成構建防水結構的第一步驟。其次是防水卷材，防水卷材是防水涂層固化之后需要鋪設的材料。在操作過程中，卷材只需進行涂層固化，使兩者之間沒有間隙，優化防水效果的同時，也可以減少使用粘合劑[4]。

3 結語

總之，新型建材在建筑結構設計中的具體應用對建筑行業和公眾發揮著重要作用。為此，需要不斷加強對新型建材的研發和創新，加大在建筑結構設計中使用新型建材的比例，從而保證建筑結構設計的持久性，減少建筑設計成本，保證人們的日常生活和財產安全，同時有效地提升建筑結構設計中的經濟效益。