摘要:建筑工程的能源和材料消耗在所有行業(yè)中占據(jù)很大的比重,因此越來越多的材料被用到建筑工程中。另外,由于建筑工程的結構更加復雜、技術不斷進步,新型的建筑結構體系不斷出現(xiàn),高層超高層建筑逐步被設計和施工。隨著人們生活水平的不斷提高,人們對建筑工程提出了很多新的要求,建筑工程逐漸趨向于綠色、環(huán)保、美觀和實用,這一系列的問題都對建筑材料提出了新的要求。事實上,建筑材料隨著房屋建筑水平的提高而進步,大量新型建筑材料出現(xiàn)在市場上并且被運用到實際的建筑工程中,這些新材料有很多新的性能和優(yōu)勢。文章就建筑工程中新型建筑材料的應用問題展開討論。

關鍵詞:新型建筑材料;建筑工程;結構設計

新型建筑材料指的是運用一定的技術手段和工藝方法,對傳統(tǒng)材料加以改進,或者運用一定的物理化學合成手段創(chuàng)造出新的材料,將其運用于建筑工程中。新型建筑材料通常具有輕質(zhì)高強和多功能的特性,可以節(jié)能減排或者減少資源浪費,促進綠色環(huán)保施工,促進建筑行業(yè)乃至所有能源使用行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,為建筑工程的不斷進步打下良好的材料基礎,推動城市化進程和國家現(xiàn)代化的逐步實施。因此,新型建筑材料應該得到國家相關部門的大力倡導和有關企事業(yè)單位的大量使用。擴大新型建筑材料的使用范圍,充分發(fā)揮它的優(yōu)勢條件,為建筑行業(yè)以及人們的生活創(chuàng)造便利的條件[1]。

1新型建筑材料的特點和發(fā)展趨勢

1.1功能的多樣性和復合型。傳統(tǒng)的建筑材料往往只能提供單方的建筑用途,但隨著建筑工程技術的不斷進步和人們生活水平的提高,人們對建筑材料的要求也越來越高。比如人們希望建筑材料具有殺菌消毒的作用,于是納米技術就被運用于新型建筑材料之中;人們希望房屋建筑的保溫性能更好,聚苯乙烯板等材料于是被多次使用在建筑工程中[2]。

1.2綠色環(huán)保節(jié)能。隨著生態(tài)環(huán)境被不斷破壞,越來越多的人意識到能源和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的重要性。而建筑行業(yè)是一個在人民生活、國民經(jīng)濟和能源利用方面都占據(jù)重要地位的行業(yè)。因此,人們便開始關注建筑材料的使用,新的節(jié)能環(huán)保材料便應運而生。環(huán)保節(jié)能的新型建筑材料被大力倡導,也逐漸普及到各個建筑工程之中,是建筑材料十分重要的一個研發(fā)方向。

1.3廢物利用,可回收。在建筑工程施工過程中,會產(chǎn)生大量的建筑廢料和垃圾,如果盲目處理可能會造成資源的浪費和環(huán)境的污染,于是人們就運用技術工藝手段對建筑垃圾和建筑廢料加以改造,創(chuàng)造出由建筑廢料造成的新型建筑材料,如纖維石膏板、石膏刨花板等等。這些材料制作的流程和工藝十分簡單,而且還可以防輻射,降低能源消耗;還有一些建筑材料自身可以再加工回收利用,這就大大降低了能源消耗和浪費,對能源的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

1.4輕質(zhì)高強,滿足甚至高出建筑工程的使用要求。建筑材料被運用于建筑工程中,必須要滿足建筑工程的結構設計的強度和重量要求。隨著建筑高度的不斷提高,對建筑材料的強度、重量要求也不斷提高。一些新型建筑材料被研發(fā)出來,以適應新型建筑工程的重量輕、強度大的特點。新型建筑材料性能越來越進步,強度剛度越來越高,足以滿足新形式的建筑工程,甚至超出建筑工程的要求。

2新型建筑材料在建筑工程結構設計中的應用

新型建筑材料可以用來做墻體、裝飾、門窗,還可以用來做密封等。它的屬性有天然的、金屬的、化學的和非金屬的,種類居多,用途也十分廣泛。下面就新型建筑材料在建筑工程中的應用展開論述[3]。2.1建筑工程承重結構的新型建筑材料。建筑工程的承重結構將承受整個建筑的恒荷載和可變荷載,因此它的強度和穩(wěn)定性就顯得十分重要。最常用的建筑承重結構材料就是混凝土,混凝土的性能有強度、耐久性和工作性,隨著建筑工程的不斷發(fā)展,混凝土的性能也在不斷提高,強度也在不斷增加。目前使用的高性能混凝土主要有活性細粉混凝土、機敏性高性能混凝土和纖維混凝土。這些高性能混凝土強度和抗?jié)B能力更強、耐久性更長、穩(wěn)定性更好,再摻入各類混凝土外加劑,是一種十分優(yōu)良的建筑新型材料。對于鋼結構建筑工程來說,抗震鋼結構無疑是一種性能良好的建筑新型材料,這種抗震鋼材可以進行標準化和工程化制作,施工方便、抗震能力強、污染小、節(jié)能環(huán)保,還可以反復利用,節(jié)約能源,因此值得不斷研發(fā)使用。

2.2建筑工程維護結構的新型建筑材料。建筑工程的維護結構不只是用來維護建筑本身,必須具有更重要的性能,那就是滿足結構的承重性和保溫性能。加氣混凝土塊是建筑工程最常見的維護結構,因為其輕質(zhì)多孔,能保溫又能防火,可以發(fā)揮很好的保溫隔熱功能。在保溫要求比較高的情況下,珍珠巖板和聚苯乙烯板是十分適合的材料,因為它們的保溫性能十分好,而且質(zhì)量十分輕巧,可以大大減輕建筑結構的承重和荷載[4]。當然在水電設備和暖通設備穿墻套管的時候,為了保證對墻體的維護結構不造成大的影響,需要注意熱橋散熱問題,注意保護維護結構的保溫隔熱性能。對于外維護結構來說,透光性能好、保溫隔熱的玻璃材料和可以使用太陽能的玻璃材料已經(jīng)被投入使用,如北京南站的主站屋就采用了太陽能板,可以提高室內(nèi)透光度,增加采光面積,又可以以發(fā)電的形式來節(jié)約電能,是十分先進的建筑新型材料,值得被大量使用和推廣。

2.3建筑工程結構墻體的新型建筑材料。墻體可以使用一種基材板材料,這種材料是用傳統(tǒng)的板材經(jīng)過特殊的工藝方法進行壓縮而造成的,大大提高了材料的氣密性,使板材的使用年限大大提升;同時,這種材料的抗?jié)B能力很強,可以有效地防止水的滲漏,低成本高環(huán)保,是墻體結構設計中的一大進步和提高。此外,為了提高墻體的遮光、導熱性能和電磁屏蔽性能,人們在常見的墻體材料里面布設鋁箔和真空鍍鋁聚酯薄膜,運用這種方法大大改善了墻體的保溫隔熱性能,增強了墻體的反輻性能和阻濕阻氣性能,是一種十分值得提倡的做法和工藝[6]。

2.4建筑工程門窗結構的新型建筑材料。建筑工程的門窗是十分重要的結構部位,也是室內(nèi)外進行空氣流通和熱量傳播的主要部位。因此門窗的建筑材料也是十分值得研發(fā)的一個方向。在科學家的努力創(chuàng)新之下,新的材料,如鋼化玻璃、鋁合金門窗等被發(fā)明出來并被使用。這些材料大大增強了門窗的保溫性能,減少了熱量的散失,節(jié)約了能源。如廣東科學中心的外窗,采用了鍍膜中空玻璃這種材質(zhì),使窗戶的平均散熱系數(shù)達到2.9W/m2,平均遮陽系數(shù)超過0.3。大大減少了熱量的散失,同時又可以遮陽,還可以透光,性能十分優(yōu)良。

2.5建筑工程屋頂結構的新型建筑材料。屋頂是一個建筑工程構造中值得特別關注的部位,因為氣候的變化會影響屋頂?shù)臉嬙,給人們的生活帶來不便。在屋頂防水保溫工程中,抗拉性能好、抗老化能力強的防水材料和隔熱性能強的保溫材料是必需的。經(jīng)過人們的研究實驗,發(fā)現(xiàn)防水卷材可以有效防止屋面滲漏,珍珠巖和聚苯乙烯板可以很好地對建筑工程進行保溫隔熱。因此,此類材料被大量使用和推廣。

2.6建筑工程中常用的節(jié)能環(huán)保型建筑材料性能分析。石膏類建材具有很好的耐火性能和耐熱性能,它可以重復利用,不會產(chǎn)生建筑垃圾。粉煤灰類材料可以用來燒制空心磚、燒結磚等等,是一種對工程垃圾再利用材料。膜材料透光、耐火、耐久,除此之外,它可以阻止太陽能輻射,對環(huán)境不會造成危害,是一種十分好用的綠色建筑材料,在發(fā)達國家被普遍運用,發(fā)展前景廣闊。

3結束語

目前,建筑工程已經(jīng)逐步開始使用建筑新型材料,這些材料的使用可以促進新型建筑結構的設計,大大改善建筑工程的各類性能,以方便人們工作、生活和工業(yè)使用。建筑新型材料是各種各樣的,雖然它們可能都是由傳統(tǒng)的建筑材料和金屬材料等改進而來,但是它們的使用給建筑工程帶來很多的便利。同時,新型建筑材料降低了建筑工程的能源消耗,減少了建筑垃圾的排放,對生態(tài)環(huán)境和能源的可持續(xù)發(fā)展都是一種巨大的進步,因此新型建筑材料值得大力研發(fā)和推廣。

參考文獻:

[1]豆高雅.環(huán)保型建筑節(jié)能材料的特性及應用發(fā)展趨勢[J].上海建材,2015(06):15-19.

[2]李佳佳,徐志斌.論新型建筑材料在生態(tài)住宅建筑中的應用[J].住宅與房地產(chǎn),2016(27):103.

[3]鈕冰.環(huán)保型建筑節(jié)能材料的發(fā)展與應用[J].建材世界,2012,33(6):115-117.

[4]馮芳芳,李鋒.新型環(huán)保建筑材料研究[J].住宅與房地產(chǎn),2017(9):142.

[5]梁佳馳.綠色建筑設計理念和設計方法[J].工程技術研究,2016(5):118-119.