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摘要:新型材料是建筑行业中的重要材料,在建筑行业的发展过程中,占得比重逐渐增大,是建筑行业中的新兴产业。根据不同的实用功能或者是用途,可以是防水密封的新型材料,也可以是保温的新型材料等。在生产和使用的过程中,如果使用的材料可以更加的节能环保,不仅可以减少资源的浪费,也是对环境的保护。生活水平不断提高,人们对住宅文化的建设要求不断增加,新型材料的使用也是对消费的一种刺激,有利于促进经济的发展和人们需求的满足。
关键词:新型建筑材料;建筑工程结构设计;应用
1建筑工程结构设计对建筑材料的要求
在建筑工程建设中,结构设计为至关重要的环节。而在材料选择方面,不同于装饰材料,建筑结构材料为整个建筑物的主要承力部件,需要完成优质材料的选择。所以在过去的建筑工程结构设计中,建筑材料的选用多追求实用性,需保证建筑受力层面能够均匀合理。在西方建筑设计中,原始的石料器材由于具有较强的承力能力,所以得到了广泛使用。但是随着建筑材料和建筑工具的发展创新,建筑承力问题已经能够得到更好的解决,所以建筑结构设计对材料的审美性提出了一定的要求,可塑性更强的木材开始得到广泛应用。在科学技术取得快速发展的背景下,建筑结构设计材料开始变得多元化,如钢筋、混凝土等材料都得到了运用,促使建筑结构设计向着兼容并蓄的方向发展[1]。在现代建筑的结构设计中,由于资源能源的枯竭和新材料产业的快速发展,更多的节能环保能源材料得到了研发和应用,以满足建筑结构设计的节能环保要求。因此在研究建筑工程结构设计问题时,还要综合考虑这些要求进行建筑材料的选用。
2新型建筑材料在建筑工程设计中的现状
新材料的发展,使得建材行业在落实部分发展战略时,可以有更好的配套措施,有适应中国建设发展战略和总方针的重要举措。长期以来,我国的建材行业都是在生产中遵循着传统的粗放方式。在利用和保护中无法找到一定的平衡,不利于生态环境和经济的相对平衡发展。中国每年的能源消耗也是因为建筑在建材方面的选择缺少一定的节能考虑。节能建筑和相关的节能材料便成为有关人士关注和研究的重点。当下的材料处于发展的更新时期,建筑节能的材料作为建筑的重要结构材料,是保护材料环保化发展的前提和出路。新型材料的使用也很好的提高了建筑物的居住者相关的工作和生活环境,也减少了建筑物对健康方面的威胁。所以,在开发高质量高品质的建筑节能材料,是现实迫切的需求,对经济以及社会的发展都具有非常长远的影响。
3新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用
3.1新型材料在建筑墙体结构设计中的应用
相较于其他结构,建筑墙体结构建设需要耗费大量的材料,所以在结构设计上还要考虑建筑的节能环保问题,以完成高效节能建筑的设计。在该方面,新型膜材料得到了较好的运用,可以起到保温隔热、采光、防水等作用,在节能方面具有较强的优势。在外墙结构设计上,通过采用ETFF膜实现多面体空间钢结构的拼接,形成了以钢结构支撑为主骨架的薄膜结构,能够确保建筑承重稳固和均匀的同时,增强建筑整体性。而ETFF膜为四氯乙烯充气薄膜新材料,具有重量轻、柔韧性好、节省光能等优点,可以利用镀点方式进行建筑的透光和反光控制,确保建筑内部平均每天可以得到10h左右的自然光照。在膜的间隙,设计有较多结构性钢槽,可以实现雨水收集用于建筑内部清洁。因此采用该种新型材料,可以达到节电、节水的目标,为建筑结构设计带来更多节能效果。除了采用膜材料,也可以采用新型的铝合金结构型材进行建筑墙体结构设计。在过去,建筑墙体结构材料多使用砂石、水泥和砖块等,其次则为钢材和木材,难以进行循环使用,无法满足建筑设计的节能环保要求。而采用铝合金结构型材,由于材料具有密度小、强度高、耐腐蚀性强、可塑性好等特点,同时具有不粘水、轻量化、成本低、可回收利用等优点,所以能够在绿色建筑施工中得到应用[2]。与钢结构相比较,在跨度相同的情况下,采用该种新型材料获得的结构断面仅为原结构截面的1/8,建筑空间浪费约减少10%,可以有效实现能源和土地的节约。在实际应用该材料进行建筑墙体结构设计时,可以采用铝合金大跨度空间结构技术,利用铝合金结构进行钢结构的替代,实现铝合金薄壳结构设计,完成外墙铝合金装饰网架工程的搭设,从而使建筑结构美观耐用,获得更多的经济效益和环保效益。
3.2新型材料在建筑保温结构设计中的应用
在建筑使用的过程中,空调能耗为主要能耗。而在建筑工程结构设计中,通过加强保温结构设计,可以起到增强建筑隔热功能的作用,所以能够有效降低空调能耗,达到建筑设计的节能环保目标。目前在建筑保温结构设计方面,保温新型材料得到了广泛应用,如挤塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等,都能有效进行建筑外墙温度的控制。以挤塑聚苯乙烯泡沫板为例,由于聚苯乙烯泡沫结构均匀,具有较强的抗辐射能力和高精度尺寸,温度适应性良好,导热性和吸水率较低,所以拥有良好的隔热隔音效果。在现代建筑的保温施工中,通过在保温板中间填充次材料为聚苯乙烯泡沫,可使施工效率和质量得到提高。在实际施工时,需要将发泡剂和水泥等搅拌均匀,并作为包围材料进行保温施工。而聚苯板的厚度在5~7m之间,与60cm传统砖墙结构拥有相同的热工性能,保温隔热效果较好。在屋面结构保温设计中,通常采用将保温层和防水层相结合的倒置设计方法,以加强对新型保温材料的应用。在墙体保温结构设计方面,可以采用环保阻燃蜂窝复合结构。采用该种结构,尽管可以提升墙体的保温效果,但是需要解决结构防裂性问题。针对这一情况,还要采用全面的保温设计架构,即在单层堆叠外墙中进行新型结构的添加,用增强网和抹面砂浆构成防裂保护层,以保证建筑的稳固性,同时增强墙体的保温隔热效果。
3.3新型材料在建筑防水结构设计中的应用
在建筑防水结构设计中,还要采用防水防渗漏作用较强的材料。而就目前来看,可以采用的新型建筑防水材料较多,如聚氨酯防水涂料、JWG-1防水材料、改性沥青防水卷材等。采用聚氨酯防水涂料,可以直接在潮湿基面上施工,比如针对刚拆模的地下室混凝土面,就能直接利用聚氨酯防水涂料施工。由于涂料系反应固化,所以能够立即进行防水卷材铺贴,节省粘结剂使用成本,避免卷材发生窜水问题。采用JWG-1防水材料,其实就是利用由渗透式防水剂和JWG-M型防水膏构成的高分子聚合物防水材料进行防水施工,具有抗渗透性强、耐腐蚀性强、无污染、无毒、耐候性强、施工便利、成本低等优点。在建筑屋面、地下室、卫生间等防水工程的结构设计中,可以采用该种防水材料实现带水施工,确保结构的防渗效果。此外,在建筑屋面结构设计中,可采用改性沥青防水卷材作为防水材料。该种材料由纤维材料、塑料、原纸、耐低温的改性沥青材料等多种材料经过化学工业加工得到,具有较强的耐候性和抗拉强度。在施工过程中,通过热熔可以将卷材表面附着的沥青熔化,采用滚轴卷压的方法,则能使沥青黏着在房屋表面,与预防温度变化引发的屋面老化和实现雨雪防水。
结束语
在科学技术日新月异的背景下,能源问题愈加突出,节约能源资源已经成为世界性话题。面对这种情形,我国必须要从实际情况出发,立足长远发展,积极宣传和创新使用新能源,加大新材料的研发力度,恰当运用先进的技术和新型的建材,减少建筑工程对能源资源的损耗,加快绿色建筑材料的发展步伐。这样才能缓解环境压力,为人们创设舒适健康的生活环境,实现环境与建筑的和谐发展,促进经济的持续稳定发展。
参考文献:
[1]崔益君.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用探讨[J].居业,2016,03:22+24.
[2]李林.浅谈新型节能环保材料在建筑工程中的应用[J].建材与装饰,2016,19:134~135.
[3]沈昶润.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用探讨[J].绿色环保建材,2016,12:6.