邹员博
珠海泰基建筑设计工程有限公司 广东珠海 519000
摘要：科学技术的发展，促使新型建筑材料不断出现，将其应用在工程结构设计中，不仅能提高建筑的性能质量，也满足节能环保要求。本文首先指出应用新型建筑材料的重要意义，然后介绍了在建筑工程结构设计中的应用，最后阐述了新型建筑材料的未来发展趋势，以供参考。
关键词：建筑工程；新型建材；结构设计；发展趋势
新型建筑材料，和砂石、砖瓦等传统材料相对应，主要包括墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、装饰装修材料四大类。施工实践证实，合理选用新型建筑材料，能降低工程投资成本和后期维护费用，满足我国建筑行业“总量控制、结构调整”的政策要求，促进经济社会可持续发展。以下针对新型建筑材料在工程结构设计中的应用进行探讨。
1．应用新型建筑材料的重要意义
1.1 节约资源能源
建筑工程施工期间，如果选材不当，会造成严重的资源浪费。调查数据显示，因选材问题引起的资源消耗占比25%左右，材料成本在工程造价中占比65%-70%。目前我国建筑材料的研发方向是高强度、低成本，采用新型建材能弥补传统材料的缺点。相比之下，新型建材由特殊材料制造而成，实现了资源的二次利用、重复利用，能降低资源能源的消耗数量，实现资源节约的目标。
1.2 改善居住环境
放眼国内和国际，绿色环保成为一个重要的发展主题，而建筑工程应用新型建筑材料，就顺应了这一主题。和传统建材相比，新型建材的环保效益明显提高，部分材料达到零污染级别。以商业住宅为例，在建筑施工中使用新型建材，一方面防水、隔音、保温等功能明显提升，另一方面可以避免材料浪费现象，从而改善居住环境，提高居民的生活舒适度。
1.3 完善建筑功能
建筑功能的实现，很大程度上依赖于建筑材料，随着新型建材的出现和应用，建筑功能得以优化和完善。以BY新型灌浆料为例，常用于电气安装、厂房结构、港口码头等工程上的灌浆作业，相比于传统灌浆料，优势体现在流动性强、早期强度大、不会收缩、耐久性好，能增强建筑结构的性能质量。此外，部分新型建材的韧性高、质量轻，有利于现场施工作业，提高施工效率。
2．新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用
2.1 新型墙体材料
墙体材料是我国新型建材的一个研发重点，将其应用在工程结构设计中，关键点有两个方面：一是合理选择基材板，是采用压缩工艺制造而成，由于材料内部存在空腔，可以使用其他材料进行充填，以此提高材料的防渗能力，延长材料的使用寿命。二是选用具有反辐射性能的板材，主要是利用普通板材改造而成，具有良好的保温隔热性能，能提高建筑工程结构的质量。
2.2 新型隔震材料
一是使用隔震层，尤其在高层建筑中，能减轻地震对房屋结构造成的损害。目前隔震层材料主要有摩擦隔震元件、橡胶隔震支座等。二是反摆设计，一般用于建筑结构的顶部，发生地震后反摆系统会产生阻尼效应，从而减少房屋震动。但是，目前该设计方案无法广泛推广应用，仍然处于研发阶段。三是弹性混凝土，该类材料的张力大，面对地震时能减少结构震动，提高建筑的耐久性。
2.3 新型钢结构
我国钢铁行业的发展，推动了钢结构在建筑工程上的应用。以民用建筑为例，和砖混结构、混凝土结构相比，使用钢结构的优势如下：第一，性价比更高，能减少资源的使用量，有利于促进生态环境可持续发展，并且进一步推动钢铁产业的稳步发展。第二，综合效益提升，钢结构自身重量远远低于砖混结构、混凝土结构，一方面水泥、砂子、石子等材料的用量减少，降低了造价成本；另一方面能简化施工流程、缩短施工周期，提高资金使用效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三，强度更高，可以采用大开间设计方案，不仅能增大建筑内部空间，而且安全性有保障。
2.4 防水密封材料
防水密封材料，主要用于建筑裂缝、接缝、变形缝中，能提高水密性和气密性，是构件连接的重要填充材料。目前常用的防水密封材料，主要分为三种类型：一是溶剂型，成膜物质高分子材料可以溶解在有机溶剂中，一般以分子状态存在于溶液中；二是水乳型，高分子材料以微小颗粒悬浮在水中，形成乳液状涂料；三是反应型，高分子材料以预聚物液态存在，由单组分或双组分形成涂料，一般内部不含有溶剂。总结新型防水密封材料的优势如下：①水密性和气密性更强，能发挥出良好的防水作用。②粘着性高，材料可以紧密贴合在结构表面，避免出现裂缝。③耐久性高，密封材料的适用范围广泛，面对雨雪冻融等侵害，也能保持良好的性能。④无污染，随着使用时间的延长，建筑结构和密封材料周边不会发黑，能保证外观的美观性。
2.5 预应力大板结构
简单来说，预应力大板结构就是在柱子和柱子之间设置明梁，利用预应力大板取代传统楼板，并在此基础上设置隔墙。实践证实，该结构和同宽扁梁配合使用，能凸显出建筑楼层高度。举例来说，预应力宽扁梁长度为9m，相比于混凝土梁体，其高度会减少约300mm。在空间较大的商住楼中，可以设计结构转换层，能显著降低施工成本。
3．新型建筑材料的未来发展趋势
新型建材的未来发展趋势，具有三个典型特征：一是资源节约型。首先降低材料的原料消耗，提高成品率；其次能对建筑垃圾和生活垃圾回收利用，生产出节约型建筑材料；最后是减少浪费、消除污染，提高经济效益和生态效益。二是环境友好型，新型建材的生产制造，不会污染环境、不会产生垃圾、不会危害人身健康。随着人们环保意识的增长，使用环境友好型建材，成为建材市场的一个热点。三是多功能型，新型建材未来发展的一大特点，就是具备多种功能，以纳米技术为基础，生态建材具有抗菌、消毒、除臭等多样功能，通过改善生活环境，提高人们的生活质量。
3.1 化工合成建材
化工合成材料的可塑性强，可以实现规模化生产，而且原材料充足、价格低廉，但是存在一定的毒害性。随着化工技术的发展，新型合成建材不仅不具备毒害性，而且抗压性和耐蚀性明显提高，体现出成本低、自重轻的优点，如塑料、合成橡胶、合成纤维等。
3.2 高强水泥材料
传统的水泥材料以硅酸盐为基础原料，新型高强水泥的耐久性更强，且凸显出绿色环保的特点。从配比设计来看，高强水泥中的砂石骨料含量最大，利用了大理石中的下脚料，不仅原料丰富，而且费用低廉，能实现可持续利用的目标。以LOFT高强度水泥楼板为例，优点如下：一是密度高、强度大；二是自重轻，能减少建筑结构负荷；三是防水防火；四是导热系数低，具有良好的隔热保温性能；五是施工快速，综合造价低，且使用寿命长达50年以上。
3.3 智能建筑材料
智能建筑是目前建筑市场上的热门产品，能接收外界指令、执行指令，满足居民的生活需求。其中，智能建筑材料的特点，是能够模拟人类智力，根据外界指令做出不同反应；并且和人们相互交流，实现人与居住环境和谐发展。当前智能建筑材料主要用于智能建筑中，虽然没有普及，但是未来建材市场和建筑行业的重要发展趋势，具有良好的发展前景。
结语：
新型建筑材料是经济社会和科学技术发展的产物，能节约资源能源、改善居住环境、完善建筑功能。文中从新型墙体材料、新型隔震材料、新型钢结构、防水密封材料、预应力大板结构几个方面，介绍了新型建材在建筑工程结构设计中的应用。在未来，以化工合成建材、高强水泥材料、智能建筑材料为代表，是新型建材的发展趋势。
参考文献：
[1]徐骋，陈亚飞.建筑工程结构设计中新型建筑材料的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2017，（31）：389—389.
[2]刘锦亮.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用探讨[J].房地产导刊，2015，（3）：98-98.
论文作者:邹员博
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/30
标签：材料论文; 新型建材论文; 新型建筑材料论文; 结构设计论文; 建筑工程论文; 建筑论文; 结构论文; 《防护工程》2018年第8期论文;