襄阳市建筑设计院湖北省襄阳市441000
摘要:随着市场经济的快速发展,人们对于居住环境的要求也在逐渐增加,因此使得建筑行业得到了全面的发展,但是在建筑行业的快速发展过程中,其对于建筑材料的使用从数量要求到质量要求都有着一定的提高,所以在目前的建筑工程施工中,建筑材料的使用比例在加大,使得其所使用的资源和能源也在加大,因此是建筑行业成为目前应用资源和能源最多的行业之一,但是随着其使用的加剧,给环境污染和非可再生能源使用都带来了一定的压力,因此为再此提高建筑行业的发展,需要在建筑施工活动中加入全新的建筑材料的使用,其具有绿色、环保、美观和实用的特点,不仅提高了房屋建筑水平,同时使得建筑行业可以向着可持续发展的道路前进。
关键词:新型建筑材料;建筑工程;结构设计
引言
随着建筑行业的快速发展,使得建筑物的数量在逐渐增多,但是伴随着建筑物的规模在逐渐增大,其在建筑材料的使用上也在全面的增加,使得建筑施工对于环境污染和非可再生能源的使用都有着一定影响,同时对于建筑工程来说,人们对其的使用要求和条件都在全面的增加,使得建筑工程在结构和施工过程中趋向于复杂,同时对于复杂的建筑结构来说,使得在建筑工程活动中,对于建筑材料的应用也有了一定的要求,因此想要全面的提高建筑物的整体质量和使用性,需要强对新型建筑材料的应用,可以更好的满足建筑工程结构的设计要求。因此,还要加强对新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用分析,从而更好的推动建筑行业的发展。
1新型建筑材料的特点和发展趋势
1.1功能的多样性和复合型
传统的建筑材料往往只能提供单方的建筑用途,但随着建筑工程技术的不断进步和人们生活水平的提高,人们对建筑材料的要求也越来越高。比如人们希望建筑材料具有杀菌消毒的作用,于是纳米技术就被运用于新型建筑材料之中;人们希望房屋建筑的保温性能更好,聚苯乙烯板等材料于是被多次使用在建筑工程中。
1.2绿色环保节能
随着生态环境被不断破坏,越来越多的人意识到能源和生态可持续发展的重要性。而建筑行业是一个在人民生活、国民经济和能源利用方面都占据重要地位的行业。因此,人们便开始关注建筑材料的使用,新的节能环保材料便应运而生。环保节能的新型建筑材料被大力倡导,也逐渐普及到各个建筑工程之中,是建筑材料十分重要的一个研发方向。
1.3废物利用,可回收
在建筑工程施工过程中,会产生大量的建筑废料和垃圾,如果盲目处理可能会造成资源的浪费和环境的污染,于是人们就运用技术工艺手段对建筑垃圾和建筑废料加以改造,创造出由建筑废料造成的新型建筑材料,如纤维石膏板、石膏刨花板等等。这些材料制作的流程和工艺十分简单,而且还可以防辐射,降低能源消耗;还有一些建筑材料自身可以再加工回收利用,这就大大降低了能源消耗和浪费,对能源的可持续发展具有十分重要的意义。
1.4轻质高强,满足甚至高出建筑工程的使用要求
建筑材料被运用于建筑工程中,必须要满足建筑工程的结构设计的强度和重量要求。随着建筑高度的不断提高,对建筑材料的强度、重量要求也不断提高。一些新型建筑材料被研发出来,以适应新型建筑工程的重量轻、强度大的特点。新型建筑材料性能越来越进步,强度刚度越来越高,足以满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结构设计中的应用
2.1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。
2.2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。
2.3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。
3总结
通过分析可以发现,在建筑工程结构设计中,新型建筑材料得到了广泛的应用。而加强对这些材料的应用,不仅可以满足建筑结构设计的承力要求和审美要求,也能起到节能环保的效果,所以能够更好的满足现代建筑的结构设计要求。因此相信在建筑工程结构设计领域,可以通过加强新型材料应用在结构设计中取得新的突破。
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