新型建筑材料在建筑工程设计中的应用研究初探

戴世飞

（广西建设职业技术学院，广西 南宁 530003）

0 引言

新的建筑材料包括新的原材料和产品，所谓新型建筑材料是不同于现有建筑材料的建筑材料，例如石灰、砖、瓦、沙子等，属于一个广泛的概念。实际上，新型建筑材料主要基于几种主要成分：玻璃、水泥、粘土空心砖、钢铁和木材、各种加气混凝土产品和各种建筑砌块，并且在建筑中使用了新的无机非金属材料。在低碳和环保的背景下，在建筑项目中使用新型建筑材料是建筑项目未来发展的要求。为了更好地促进建筑项目的发展，本文讨论了新型建筑材料的特点以及在建设项目的结构设计中的应用等问题。

1 在建筑工程结构设计中应用新型建筑材料的现实意义

1.1 对资源予以节约

当前，在我国建筑工程的开展过程中，对各类材料的浪费情况较为严重，其主要原因在于无法对材料予以合理化使用。由此，使具体施工过程中各类材料的构建尺寸以及其综合质量无法与工程的建设标准相符合，使工程构建过程中出现各类资源的现实浪费。而充分对新型建筑材料予以应用，并且以此对建筑工程的结构设计予与优化有着极其重要的现实意义。新型建筑材料在应用过程中具有节约成本以及环保性较高的现实特点，配合优质的工程结构设计工作，能够使建筑构建过程中的浪费现象得以有效降低，以此使我国建筑工程的可持续性发展理念得到有效体现[1]。

1.2 能够对建筑环境予以改善

新型建筑材料在工程结构的设计过程中，拥有着较为优质的环保作用，不会对建造环境造成严重的污染。通过对建筑材料的功能进行分析可以得知，新型材料在应用过程中，拥有着优质的防水、隔音以及保温性性能，在具体构建过程中，能够对传统材料所存在的能源消耗问题予以解决，使居住人员所拥有的生活环境得以大幅度优化。

1.3 有助于改善建筑的使用功能

在新型材料的应用过程中，能够对整体建筑的综合使用功能进行有效改善，新一代建筑材料在应用过程中，往往为环保型合成材料。同时，相应的材料也可进行二次研发，在构建过程中拥有质量较轻、强度较高以及柔韧性较好的诸多现实优点，在建筑工程的构建过程中，各类新型材料的轻便性拥有着较为突出的建设优势，能够对安装步骤予以简化，并且使施工操作的便捷性得以提升，能够对传统建筑材料安装拆卸的烦琐性进行有效改善。同时，由于新型材料在应用过程中所存在的诸多优点，使建筑在构建过程中所需要的各类功能能够得到有效满足，以此使建筑在使用过程中的功能性得以提高[2]。

2 新型建筑材料的发展现状

现阶段，由于人们需求的推动，越来越多的新型建筑材料投入市场，这在很大程度上促进了建筑行业的发展。如今，随着越来越多的科技人才加入建筑材料研发团队，新型建筑材料得到了更加深入的研究。近几年，国内已经形成了一套较为完善的生产销售工作链。此外，随着技术水平的不断提高，相关研究团队已经不再完全依赖国外技术，真正实现了自主研发的目标。

3 新型建筑材料的主要特点

3.1 功能多样化

与新型建筑材料相比，传统建筑材料往往存在种类不全、质量参差的问题，并且各种建材的功能也不全面，这就使得人们在选材时需要慎重考虑。但是，自从新型建筑材料被研发出来投入使用后，传统建筑材料存在的问题就得到了有效解决。新型建筑材料不仅可以满足居民的多元化需求，还可以大幅度提高整个建筑的质量与安全性，保证了居民居住的稳定性与舒适性。

3.2 成分复合化

新型建筑材料具有特殊性，因此研发一款新型建筑材料所需的原材料也是多种多样的。相关研发人员需要将各种原材料按照相应的比例进行混合，通过不断试验，最终研发出一款具有多种功能的建筑材料。这些新型建筑材料可以更好地满足当前各种建筑的需求。

3.3 更加节能环保

当下，节能环保已经成为社会发展的必然趋势，各行各业都需要不断优化自身的发展策略以满足社会发展要求。只有符合时代发展规律，企业才能够更好地发展。因此，土木工程行业在发展过程中，要紧跟社会发展的脚步，积极贯彻落实新发展理念。为了确保此理念顺利实施，相关企业必须对建筑材料进行研究。传统建筑材料关注的重点是人的居住体验，而忽视了居住环境的保护，而新型绿色建筑材料不仅关注了居民的居住体验，还实现了节能环保目标。

4 对建筑结构设计中对新型材料应用的问题进行探究

在建筑结构设计过程中，对新型建筑材料的应用仍然存在一定程度的问题有待于解决，其具体问题可用以下几个角度进行详细的分析。

4.1 建筑结构设计成本相对高

在具体的建筑工程结构设计过程中，根据相应的实际项目计算可得知。对新型材料的应用，将使整体工程造价能够节约3%~5%。然而，具体施工过程中往往会对诸多各项费用予以添加，以此使得新型材料在具体应用过程中所存在的成本节约性无法得到充分的体现。

4.2 新型材料研究报告的真实性有待提升

在当前我国市场上所存在的各类新型建筑材料中，其材料所用的各项检测报告主要由材料的建设单位所编制，使其研究报告所具有的片面性相对较高。由此可能造成新型材料所用的各类报告的真实性相对较低，以此使其不能作为施工方在对新型材料进行选择的主要依据。

4.3 应用材料所拥有的优势无法得到体现

目前，由于环保工作及诸多层面的现实需求，各级政府及相应的项目建设方均在现实项目构建过程中，呼吁建设单位对新型建筑材料予以应用。然而，由于建设单位其自身从主观意愿而言，希望对其成本予以降低，并且其自身无法对新型材料所拥有的优质特点进行综合探究。由此使其无法对新型材料所拥有的优势予以认知，并习惯于应用各类传统性材料，而部分能够对新型材料予以应用的施工单位在具体的材料应用过程中，同样会出现诸多现实问题。以新型墙体材料为例，在部分施工单位应用新型墙体材料之后，可能会出现墙体开裂，抹灰脱落等诸多问题，而技术人员由于其自身无法对新型材料的特性予以了解，进而无法对相应的问题进行积极性的处理，并有可能由于墙体材料所出现的各类问题对室内装修产生更具综合性的破坏，由此也使整体新型建筑材料的推广应用的困难性大幅度提升[2]。

5 对新型建筑材料在建筑工程结构设计中的具体应用进行分析

与传统建筑材料相比，新型建筑材料所具用的价格、性能等诸多方面均具有较为突出的优势。举例说明，高聚物材料以及合金材料的应用，能够使整体建筑材料的综合质量得以提升，使建筑的安全性大幅度提高，新型材料在应用过程中同样可以对朝向、采光以及水文气候等诸多环境特点所存在的现实限制予以突破。由此使建筑在构建过程中的环保性以及实用性大幅度提升，并且使整体建筑行业所拥有的创新性得以体现。在具体的建筑工程结构设计过程中，对新型建筑材料予以应用的方式可用以下几点进行详细的探究[4]。

5.1 对新型保温材料予以应用

传统建筑结构设计的保温措施是通过增加墙体厚度达到建筑的保温效果或是隔热性能，但是对于一些保温高要求的建筑来说，会大大增加墙体建筑材料和能源的使用量，并且容易大额增加施工成本，厚度过高的墙体在建筑物的后续使用中可能也会出现各类问题，建筑物的质量也无法得到保证。故建筑方应该增加新型保温材料的应用，选用绿色自然的新型材料，不仅要隔热性能优越，还能减少污染，降低施工成本。从长期的实际使用结果来看，实用的材料有如下3 种。

（1）生态玻璃建筑材料。为了保护居民的隐私以及防止噪音危害，建筑物的隔音效果在居民心中有极高的要求，而防止噪音危害最直接有效的方法就是切断传播途径，这类材料能够有效阻断声音传播，不仅在外形上美观大方，实际作用也非常明显。这种玻璃可以利用废弃玻璃加工而成，又减轻了废弃玻璃对环境造成的危害，废物利用也为节能减排做出了贡献，满足了建筑结构设计的基本需求。

（2）新型混凝土材料。新型混凝土同样属于新型绿色材料，新型混凝土的使用能够避免资源浪费，节约水泥的使用，提高了资源的利用率，在提高建筑质量的同时避免了环境污染，响应国家可持续发展观念。

（3）新型真空隔热板。这种材料的外壳由金属和纸质材料组成，内部是充满了多重多孔结构的纤维内仓，具有极强的保温隔热功能。仅50mm 的新型真空隔热板的隔热效果等同于200mm 的普通矿物棉材料，并且发展空间也十分广阔。

5.2 对创新型通风材料予以应用

为了使整体建筑内部的空气质量得以有效地保证，需要使建筑在构建过程中的通风系统具有高度的流畅性，传统的建筑结构设计在具体的开展过程中，无法对空气质量较差以及通用效果不佳等诸多问题予以解决，相应的建筑结构设计人员在研发过程中，对创新型的通风建筑材料进行设计与构建[4]。其主要的实验方式在于应用特殊材质，对窗框机器开合器装置进行有效地制作。相应的项目在构建过程当中，其综合成本相对较低，并且安装便捷、检修方便，在应用过程中的实际使用价值相对较高。通风材料技术其主要原理在于对于窗框上部以及其底部之间进行中空通道的预留，当外部气流从底部通过时，相应的空气可由中空通道从上部通道输送至室内，通过该种设计模式的应用，能够对空气直接进入室内时所产生的不适感予以有效地降低。而通过对中部通道进行宽度的改变，能够实现对风速进行有效控制，以此使室内空气所有的质量得以提升，并且使居民的生活质量得以提升。而在此技术的构建之下，创新型的新风系统得到了进一步的优化，相应的通风装置在构建过程中，其主要的核心技术在于对气体动力予以利用，并且对风的作用面积进行充分考量，进而形成高压力差，以此方式构建的新风系统，其清洁性较高，并且安装简单，同时可借助各类计算机软件以及总体设计规划的方式，对室内环境与外部条件进行综合探究，对整体建筑物的通风率进行更加优质化的提升，使通风过程中的节能环保效果得以体现。

5.3 对新型隔热材料予以应用

目前，在建筑行业的发展过程中能够对透明型隔热材料予以应用，相应的材料在应用过程中能够与外墙体予以复合，进而形成透明隔热装置。从宏观上来看，该隔热装置在构建过程中，其结构主要由隔着材料、层外部保护玻璃、吸热面层以及透明粘胶予以构成。相应的隔热装置会在隔热层内对核心部分予以构建，其装置材料所具有的表面呈密闭式的蜂窝状，蜂窝两侧会有具有高度透明性的隔片进行密封，并形成隔热气泡。由于空气自身的热导性相对较低，而蜂窝状气泡能够对太阳光能量予以吸收，并且能够获得隔热材料的反射能，因此在应用过程中具有较为优质的隔热效果。此外，在整体材料的构建过程中，蜂窝状结构会处于整体结构黑色吸热层的外表面，因此在冬季寒冷条件之下，能够对室内温度所存在的失温情况予以改善，而在夏季气温较高的环境之下，又可减少外部热量进入至室内，以此确保在构建过程中，整体室内的温度拥有高度的稳定性，使空调系统以及采暖系统的综合消耗得以大幅度降低，并且该种材料在应用过程中其成本相对低廉，具有较为广阔的应用前景。

5.4 对防水材料予以有效应用

建筑在构建过程中，需要对其基本应用功能予以遵循，诸如遇寒、隔热、防水等功能，需要作为基础性的考量内容。由此在进行建筑结构的设计过程中，需要对防水材料的应用进行综合性的考虑，由于防水工作是整体建筑在构建过程中极为重要的构件部分之一，在长期以来，对于建筑防水材料所拥有的现实要求相对较高。当前所应用的防水材料需要的凝结时间相对较长，并且需要在地面处于干燥情况下予以使用。与传统性的防水材料进行比较，新型防水材料所用的施工操作较为简单。

6 结语

在新时代的背景之下，对新材料以及创新型技术予以有效地应用，能够对建筑行业在发展过程中所存在的诸多传统性问题予以解决，并且使建筑在过程中所拥有的环保性与环境友好性得以提高。建筑工程结构设计者需要积极对各类新型建筑材料进行研究，并且将各类材料在具体的设计过程中予以综合应用，使我国建筑工程行业所具有的创新性以及环保性的优化，并促进整体建筑行业得到更为优质化的发展。