新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用探讨

◎田傲霜

就整体发展历史而言，新型建材在我国建筑工程发展过程中已经有了数十年的发展历史，通过在全国各地相关企业的分布，生产出具有较高科技水平的新型建材，为我国建筑行业整体发展水平的提高做出了巨大贡献，但是落实到具体类型的新型材料上，各行业与国外之间的差距还比较大，需要行业内部不断努力，以此提升我国新型建材的应用水平。

一、新型建筑材料概述

1.新型建筑材料的含义。新型建筑材料简称为新型建材，它不是对某一种材料的称呼，而是对区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种的统称，在建筑行业内部，通常将新型建材分为四个类别：新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料和装饰装修材料。这四大类材料基本涵盖了高层建筑主体在施工过程中所需要的主要材料类型，由于其在建筑施工过程中的基本效用不同，又可以分为不同的种类。

2.新型建筑材料的特点。新型建材的生产和应用已经有了多年的历史，较之于传统建材而言，其具有三个方面的特征：一是具有较好的保温性能，这是新型建材在研发生产过程中需要重视的重要方面，由于我国大部分地区气候特征都是四季分明，昼夜温差较差，具有较好保温性能的新型建材能够确保建筑主体在使用过程中减少内部的能量流失，减少在冬季对暖气和空调的依赖程度，达到较好的节能效果；二是具有较好的结构稳定性，近些年来我国部分地区出现地震等地质灾害的情况越来越多，而高层建筑设计的高度越来越高，体量也越来越大，使得用户在选择建筑材料时，更加注重整体结构的稳定性；三是能符合绿色环保的理念要求，在数十年的历史发展过程中，我国的空气质量和自然环境不断恶化，给人们的日常生活带来极大的安全隐患，随着国家对环保问题的重视程度不断加大，建筑工程中绿色环保的要求也不断提高。对于新型建材的研发和生产而言，只有在具备以上三种特征的基础上，才能够达到高层建筑行业发展的基本要求，从而为我国建筑行业的发展提供基本保障，促进我国建筑行业的整体发展。

二、新型建筑材料在建筑工程结构设计中应用意义

1.节约资源。当前我国的建筑形式主要采用的是粗放式的经营管理模式，因此这也决定了管理人员不能对所有的材料等因素有更加明确的管理，而建筑工程的材料选择对其后期的控制有着较大的影响，当其材料选择不符合设计单位的要求时，就很有可能造成建筑材料的浪费，根据相关的数据调查表明，在实际建设的过程中，浪费的材料一般占据总材料的大约四分之一，因此从实际数据分析可知，在建筑材料的使用过程中，有大部分的材料是由于前期建设单位在进行材料选择的过程中不符合要求而产生的。新型建筑材料表现为轻便、强度更高以及成本更低等特点，这些优点将会有效得到帮助建筑材料的浪费更少，并且在进行实际建设的过程中采用新型建设材料将会使得我国资源能够得到较好的保护，我国一直以来都提倡可持续的发展战略，而这种方式也符合实际的要求。

2.有效改善人类的居住环境。传统的建筑材料只是将降低材料的成本作为关键的发展目标，但是在实际的应用过程中，随着时间的推移，建筑材料的弊端逐渐显露出来，在质量方面也具有一定的缺陷，对人体健康和环境都具有非常消极的影响。在建筑工程的结构设计中利用低成本的质量较差的材料或是选择不适宜的材料都会有不好的作用，在受到自然灾害侵袭时，很容易被催毁，而且在长期的使用中会给人体的健康带来负面影响，所以选择新型的建筑材料是非常重要的。新型建筑材料的污染较少、质量和效果也有所提升，而且还能具有保温、防潮等功能，给人打造一个非常舒适的居住环境，让人们在繁忙的学习和工作之余享受更加优美的视觉和触觉体验，满足人们的需求。

3.促进建筑工程的综合功能。随着建筑材料不断引用绿色环保的概念，新型建筑材料开始广泛应用于建筑工程的结构设计中，这些新型材料大多是多功能合成的，比较轻便，而且强度比较高，各种功能都被优化，实现了建筑工程材料的多功能化，有效降低建筑工程的资源消耗，提高建筑工程的质量和效率，满足人们对建筑功能上的很多需求。

三、新型建筑材料在建筑工程是设计中存在的问题

1.缺乏对新型建筑材料的认识。由于我国建筑行业一直以来的经营方式就表现为粗放式的经营模式，也就是说我国的建筑经营模式存在一定的落后，这种经营模式的最为突出的特点就是容易造成较大的材料浪费以及重复使用，健康的发展形势应该是尽可能地平衡资源利用以及环境保护之间的平衡点，使得建筑发展不仅能够促进当地的经济发展，同时还能尽可能的保护当地的环境。也就是说，传统建筑行业不能较好的对新型建筑材料有着较为清楚的认识，而一些刚刚从事建筑事业的员工还不能及时转变其思想观念。最为不能接受的就是部分的人员不愿意接受当前的新的材料形式，而宁愿沉浸在过去的发展中，对新型建筑材料保持不愿意学习也拒绝接受的态度，并且固执己见的认为传统建筑材料才是建筑市场发展的唯一形式。

2.成本利益比。在进行建筑成本的计算的过程中，一般都是将其设计以及建设过程的总的集合。对于建筑来说，建筑结构是其基础，对其正常使用有着极为重要的影响，从成本方面进行分析可知，建筑结构设计成本是整个建筑成本中的一项占据较大的项目。新型建筑材料由于其加工难度较大，并且其取材一般较难，因此新型建筑材料的造价一般比传统建筑材料更高，这也是可能导致建筑结构设计者放弃使用新型建筑材料的最为主要的原因之一。从建筑整体的成本分析可知，新型建筑材料所构建建筑的建筑成本比采用传统建筑材料的成本更高，所以对于建筑结构设计来说，其成本主要取决于建筑材料的选择。

四、新型建筑材料在建筑工程结构设计中应用

1.新型建筑材料在建筑工程保温结构设计中的应用。在建筑工程的结构设计中，为了节约室内各种电器的电能使用，就要对建筑工程的保温结构设计进行加强。建筑工程中保温结构设计主要是通过各种材料进行建筑的保温和隔热，保证在夏天的时候有效散热，冬天有效保温，要想减少空调等家用电器的使用，就要将保温结构的设计提升到一定的水平，达到真正的节能减排。现阶段很多的新型保温材料已经被广泛应用，比如说聚氨酯和泡沫保温材料，就能很好地实现建筑工程的保温功能，泡沫板本身具有一定的密度和吸水性，还具有一定的隔音隔热性能，将泡沫板进行合理剪裁应用于建筑工程中，能够起到很好的保温作用；现阶段的保温隔层材料通常是聚苯乙烯泡沫，用这种材料将保温层填满，使得建筑工程提高保温效果，让整个建筑工程的施工质量也有所提高。通常情况下会在建筑物外侧利用水泥和发泡剂的混合型材料进行包围材料的施工，并将建筑施工中的防水材料与保温材料一起倒置进行施工设计，建筑墙体的外墙施工通常是利用蜂窝状的新型材料进行施工，这种材料具有一定的防止燃烧的功能，并且非常环保，在起到保温作用的同时，能够更好地完善保温结构，让保温层又多了一道保护膜，让建筑工程的保温效果更加显着。

2.新型建筑材料在建筑工程防水结构设计中的应用。建筑工程的结构设计中，防水设计是非常重要的设计内容，对于防水材料的选择也要非常重视。随着材料市场的不断发展，新型的建筑结构防水材料也在不断更替，新型防水材料能够有效改善建筑工程的防水效果，让施工人员的工序更加便利，给建筑工程的防水材料提供了更多的选项。现阶段建筑材料市场中的新型防水材料主要有改进的沥青防水卷材、聚氨酯类的建筑防水涂料和JWG-M防水材料等。聚氨酯类的防水涂料优点是无论是干燥还是潮湿的环境中都能够进行有效的施工，即使地面潮湿也可以进行施工；新型防水涂料的固化速度非常快，在进行涂抹施工以后可以直接进行防水卷材的施工，而且可以与防水卷材进行有效融合，免去了粘合剂的施工步骤，从而节约了防水结构施工的成本；JWG-M防水材料是由能防水剂和防水膏等进行混合制成的，是一种环保节能型防水材料，具有一定的抗腐蚀性、和防渗透性，施工工序比较简单，成本也相对较低。这几种防水结构施工都具有较好的环保性能，都能够在湿润的环境下进行施工，且能有效地防水防渗透。

3.新型建筑材料在建筑工程墙体结构设计中的应用。墙体材料是建筑主体的主要构成部分之一，对建筑主体的保温性能有着重要的决定作用。随着国家对传统墙体材料尤其是土质砖瓦材料的控制，新型墙体材料已经呈现出快速发展的局面，并且形成了以砖块板为主的墙体材料体系，其包括烧结多孔砖、空心桩、保温砖和多种类型复合材料产品类型。墙体新型材料中的四氯乙烯充气薄膜材料，也是一种实用性比较高的墙体材料，它的延展性比较好，材料比较轻薄，操作性比较强，经常用于透光设计中，能够有效保证建筑的采光时间，而且四氯乙烯充气薄膜材料具有钢槽结构，具有收集雨水的作用，对建筑具有一定的清洁作用，有效实现了节能绿色的建筑设计理念。在墙体建筑结构设计中，还有一种比较新型的建筑材料，机铝合金结构材料，这种材料具有很高的强度，且耐腐蚀，安装比较方便，使用过的材料还可以进行二次利用，是目前非常受欢迎的新型建筑材料，这种材料代替了各种木制材料的使用，节能环保的同时又具有一定的美感和强度。在建筑工程的实际建设中，墙体建设所用材料的占比非常重，所以在进行建筑墙体的施工时应该尽量以节约材料为主，将墙体材料的成本尽量降低，有效提高整个建筑工程的经济效益同时又保证墙体材料的质量。新型膜材料能够很好地解决这一问题，新型膜材料具有一定的个隔水隔热功能，保温的效果也非常好，是新型节能材料中应用就比较广泛的墙体材料。在具体墙体结构施工中，可以充分利用膜材料的多面体空间钢架的特征，在墙体外侧形成一个薄薄的保护膜，保证建筑结构的整体效果，增加建筑结构的稳定性。

结束语：在全面建设节能型社会的理念下，为缓解建筑行业与能源利用、环境三者之间的矛盾，应加大力度应用新型建材，按照不同建材的特征，将其应用到工程建设过程当中，提升建筑质量的同时，延长其使用年限，促使建筑行业与环境、能源之间协调发展。