易金華

（湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410132）

新的建筑材料包括新的原材料和產(chǎn)品，所謂新型建筑材料是不同于現(xiàn)有建筑材料的建筑材料，例如石灰、磚、瓦、沙子等，屬于一個(gè)廣泛的概念。實(shí)際上，新型建筑材料主要基于幾種主要成分：玻璃、水泥、粘土空心磚、鋼鐵和木材、各種加氣混凝土產(chǎn)品和各種建筑砌塊，并且在建筑中使用了新的無機(jī)非金屬材料。新建筑材料和由各種新材料制成的各種建筑產(chǎn)品都屬于新型建筑材料的類別。新型建筑材料具有諸多優(yōu)異的性能，例如隔熱、節(jié)能、重量輕、強(qiáng)度高以及具有裝飾作用等。使用新型建筑材料不僅可以顯著改善房屋的功能，還可以使建筑物的內(nèi)部和外部更加現(xiàn)代化，并滿足人們的審美要求，一些新的建筑材料還可以大大減輕建筑物的重量，能夠?yàn)檩p型建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)造條件，促進(jìn)建筑施工技術(shù)的現(xiàn)代化，應(yīng)大大加快建筑施工的速度。在低碳和環(huán)保的背景下，在建筑項(xiàng)目中使用新型建筑材料是建筑項(xiàng)目未來發(fā)展的要求。為了更好地促進(jìn)建筑項(xiàng)目的發(fā)展，本文討論了新型建筑材料的特點(diǎn)以及在建設(shè)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等問題。

1 新型建筑材料的性能特點(diǎn)

1.1 復(fù)合型、多樣性

傳統(tǒng)建筑材料通常僅提供一種建筑結(jié)構(gòu)或使用方法，隨著建筑技術(shù)的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步，人們的生活要求也不斷提升，同時(shí)也提高了建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)。例如，一些建筑工程需要使用具有殺菌和殺菌功能的材料，這促進(jìn)了生物納米技術(shù)在新材料中的復(fù)合應(yīng)用。一些建筑項(xiàng)目需要良好的隔熱性能，因此可以使用聚苯乙烯板等。

1.2 具有良好的生態(tài)環(huán)保性

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和豐富的物質(zhì)資源的發(fā)展也導(dǎo)致了自然生態(tài)環(huán)境的不斷惡化和破壞。越來越多的人意識(shí)到生態(tài)可持續(xù)發(fā)展和能源消耗的關(guān)鍵作用。建筑業(yè)與人類的生活發(fā)展密切相關(guān)，在能源的使用和消耗中占有相當(dāng)大的比重。因此，更加環(huán)保地使用建筑材料和節(jié)約能源的方式是十分重要的，節(jié)能新材料的研發(fā)與普及已成為我們的首要任務(wù)。由于新型建筑材料具有良好生態(tài)效果的節(jié)能環(huán)保功能，因此已開始在各種建筑項(xiàng)目中被廣泛應(yīng)用，如今已成為建材行業(yè)中一個(gè)非常重要的課題。

1.3 強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、高標(biāo)準(zhǔn)

建筑項(xiàng)目中使用的建筑材料必須符合建筑工程設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求和重量標(biāo)準(zhǔn)。隨著建筑技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，人們的生產(chǎn)和生活要求不斷提高，建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高。為響應(yīng)市場(chǎng)需求而開發(fā)，新型建筑材料已適應(yīng)新的建筑工程標(biāo)準(zhǔn)。這些新型建筑材料的性能正變得越來越強(qiáng)大，均具有高強(qiáng)度、輕質(zhì)和高硬度的特性，足以滿足各種結(jié)構(gòu)的要求，同時(shí)其特殊要求超過了工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，因此在市場(chǎng)上廣受青睞。

1.4 可回收、重復(fù)利用

在施工期間，施工項(xiàng)目會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾和殘余廢物，如果盲目地或隨意地處理，不僅會(huì)造成環(huán)境污染和影響，而且對(duì)某些建筑垃圾的處理也不到位。因此，人們使用創(chuàng)新技術(shù)來轉(zhuǎn)化和回收建筑廢料以獲得新的建筑材料。例如，纖維石膏板和石膏碎料板是由廢物轉(zhuǎn)化而來的。轉(zhuǎn)換材質(zhì)的過程非常簡(jiǎn)單，僅產(chǎn)生非常低的輻射，同時(shí)還能減少能耗，甚至材料本身的一部分就可以回收和再利用。這對(duì)資源再利用以及環(huán)境保護(hù)具有積極的影響[1]。

2 于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用新型建筑材料的意義

2.1 改善人們的居住環(huán)境

綠色環(huán)保是當(dāng)前建設(shè)項(xiàng)目的主要方向，與傳統(tǒng)材料相比，新型建筑材料具有水污染特性和較少的破壞，新型建筑材料與常規(guī)材料相比具有優(yōu)異的保溫性和防潮性。當(dāng)將這種技術(shù)應(yīng)用于建筑項(xiàng)目的建設(shè)中時(shí)，其優(yōu)勢(shì)可以提高整個(gè)項(xiàng)目的安全性和舒適性。在建筑項(xiàng)目中使用新型建筑材料可以有效地解決以前項(xiàng)目的大規(guī)模能耗問題。

2.2 節(jié)約能源

通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，建筑業(yè)務(wù)中由于材料選擇不當(dāng)而導(dǎo)致的資源損失率每年達(dá)到25%。如何創(chuàng)新建筑材料以及環(huán)保建筑的要求，已成為相關(guān)人員應(yīng)該思考和解決的首要問題，目的是為了確保建筑業(yè)可以實(shí)現(xiàn)綠色低碳。在當(dāng)前的建筑項(xiàng)目中，人們專注于選擇和使用成本低、重量輕、強(qiáng)度高、環(huán)保的新型建筑材料[2]。新建筑材料的使用不僅減少了工程材料的消耗，而且減少了由于使用材料而造成的環(huán)境污染。

3 建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的新型建筑材料

3.1 相變儲(chǔ)能砂

將相變材料添加到諸如砂漿的基礎(chǔ)材料中形成相變儲(chǔ)能砂，其性能優(yōu)于普通砂。對(duì)于微膠囊技術(shù)而言，當(dāng)在密封能量微球的內(nèi)部增加一些石蠟并添加少量水泥時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)蠟砂漿，可以將其應(yīng)用于房屋的內(nèi)墻上，以便在冬季充分節(jié)省建筑物的熱量。當(dāng)建筑物內(nèi)部溫度較高時(shí)，該材料會(huì)吸收過多的熱量[3]。

3.2 相變儲(chǔ)能墻板

相變儲(chǔ)能墻板最早出現(xiàn)在1980 年代，是建筑工程中的一種殼結(jié)構(gòu)材料，例如混凝土基礎(chǔ)材料、石膏基基礎(chǔ)材料和基礎(chǔ)保溫材料等。當(dāng)建筑物內(nèi)部的溫度高于材料溫度時(shí)，相變儲(chǔ)能墻板可以在相變的影響下有效吸收房屋內(nèi)部的溫度，并且在吸收室溫時(shí)還可以釋放一定量的熱量，有效改善房屋舒適度。

3.3 相變材料

建設(shè)項(xiàng)目的承重結(jié)構(gòu)承擔(dān)著整棟建筑的負(fù)荷，承重結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度直接影響到項(xiàng)目的建設(shè)?；炷潦墙ㄖこ讨械某Ｓ貌牧?。隨著建筑工程技術(shù)的進(jìn)步，混凝土的性能得到了有效改進(jìn)。建筑工程中出現(xiàn)了各種類型的高性能混凝土，例如活性細(xì)粉混凝土、纖維混凝土及智能高性能混凝土等。若向這些混凝土中添加適量的混合物，可使其成為高性能的相變材料[4]。除混凝土外，用于建筑項(xiàng)目的相變材料還包括相變涂料、絕緣材料等。其中，在建設(shè)項(xiàng)目中使用相變混凝土織物可以提高建設(shè)項(xiàng)目的溫度穩(wěn)定性，在項(xiàng)目上應(yīng)用相變涂料可以提高建筑物的儲(chǔ)熱能力。

4 新型建筑材料在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

新型建筑材料可用于吊頂、門窗、墻壁、裝飾和密封。另外，其有多種類型，包括純天然、金屬、非金屬和化學(xué)物質(zhì)，可用于多種用途。接下來，我們將說明新材料在各種建筑項(xiàng)目中的具體應(yīng)用：

4.1 應(yīng)用于建筑工程承重結(jié)構(gòu)中

建筑物的承重結(jié)構(gòu)決定了整個(gè)建筑物的承重和可變的承載能力，因?yàn)榻ㄖ锏膹?qiáng)度和穩(wěn)定性非常重要[5]。在大多數(shù)情況下，建筑物的承重結(jié)構(gòu)材料用混凝土固化，其耐久性和可加工性有所提升，并且隨著新型材料各方面性能的完善，混凝土的性能與強(qiáng)度也在不斷提高。當(dāng)前使用的高性能混凝土包括反應(yīng)型細(xì)粉混凝土、高性能智能混凝土以及纖維混凝土等。這種高性能混凝土具有出色的抗?jié)B性以及出色的強(qiáng)度，穩(wěn)定性和耐久性很高。與各種類型的混凝土外加劑混合后，可以成為一種非常好的新型建筑材料。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)類型的建設(shè)項(xiàng)目而言，抗震鋼結(jié)構(gòu)是一種很好的新型建材，可用于規(guī)范的生產(chǎn)加工，其具有污染小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗震性強(qiáng)以及節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。通過再利用來恢復(fù)生態(tài)和諧，這對(duì)環(huán)境保護(hù)具有積極影響，對(duì)于持續(xù)的研究和開發(fā)具有重要的意義[6]。

4.2 應(yīng)用于建筑工程維護(hù)結(jié)構(gòu)中

建設(shè)項(xiàng)目的維護(hù)和管理結(jié)構(gòu)不僅會(huì)直接影響建筑物本身的維護(hù)，而且應(yīng)具有不同的性能，以滿足結(jié)構(gòu)的承重能力和高性能保溫的要求。加氣混凝土砌塊由于其具有重量輕、孔隙率高、耐火性和保溫性能，因而被廣泛用于建筑項(xiàng)目的維護(hù)結(jié)構(gòu)中。如果需要更高的隔熱性能，珠光板和聚酯苯乙烯板也是非常合適的材料。這是因?yàn)榻^緣性能非常好并且重量輕，因此可以最大程度地減輕建筑結(jié)構(gòu)的重量并改善建筑性能。當(dāng)然，當(dāng)暖通空調(diào)設(shè)備穿過墻壁時(shí)，應(yīng)注意熱橋的散熱和隔熱性能，以盡可能防止破壞墻壁的維護(hù)結(jié)構(gòu)。此外，可以將太陽(yáng)能用作外部維護(hù)結(jié)構(gòu)的玻璃材料，絕緣材料也可以有效地提高效率。例如，深圳南站的領(lǐng)導(dǎo)室使用太陽(yáng)能電池板來增加室內(nèi)透光率，增加照明面積，節(jié)省電費(fèi)，值得積極推廣[7]。

4.3 應(yīng)用于建筑工程結(jié)構(gòu)墻體中

在墻的建造過程中，建筑物可以使用基于通過特定加工技術(shù)壓縮的傳統(tǒng)木板的基板材料，該過程可以極大地提高材料的氣密性并增加木板的使用率以及使用壽命。此外，這種材料是高度不滲透的，可以有效地防止漏水，加工流程簡(jiǎn)單，在此基礎(chǔ)上有效降低成本，對(duì)環(huán)境和生態(tài)的影響小，這是其設(shè)計(jì)的重大創(chuàng)新和進(jìn)步。另外，作為一種新型建筑材料，通過在普通的壁材上鋪設(shè)鋁箔和真空鋁聚酯，可以大大提高壁的隔熱性能，同時(shí)增加壁的光屏蔽性能和導(dǎo)熱性，值得被廣泛推廣和使用。

5 在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中新型建筑材料的應(yīng)用趨勢(shì)

5.1 垃圾的回收再利用技術(shù)

在建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)中，傳統(tǒng)的廢物處理方法是垃圾掩埋和焚化，但是在垃圾掩埋和焚化過程中，會(huì)發(fā)生相對(duì)嚴(yán)重的空氣污染和水污染，這導(dǎo)致了不適合能源使用的建設(shè)項(xiàng)目的發(fā)展。開發(fā)和研究新的廢物回收技術(shù)，其已經(jīng)成為相關(guān)人員需要長(zhǎng)期思考和解決的問題[8]。例如，在處理建筑垃圾時(shí)，可以采用細(xì)菌植入的形式將垃圾轉(zhuǎn)化為環(huán)保、科學(xué)、節(jié)能的綠色細(xì)菌肥料，同時(shí)在環(huán)保技術(shù)的支持下，固體垃圾粉可以進(jìn)行處理和再利用，也可以轉(zhuǎn)換為廢物，并改善整個(gè)建筑項(xiàng)目的環(huán)保效益。

5.2 污水淤泥再利用技術(shù)

該技術(shù)主要應(yīng)用于污水和污泥，可通過理化特性處理污泥和污水，并采用固液分離沉淀技術(shù)提取符合國(guó)家要求的純凈水，所獲得的純凈水可以循環(huán)再利用。

5.3 太陽(yáng)能的使用

我國(guó)地理位置十分優(yōu)越，全國(guó)許多地區(qū)都有足夠的太陽(yáng)能資源，將太陽(yáng)能作為可再生資源用于建設(shè)項(xiàng)目，可以提高整個(gè)項(xiàng)目的綠色環(huán)保水平。從整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際建設(shè)情況來看，太陽(yáng)能可用于發(fā)電和供熱，反光罩還可收集建筑物的光源，減少人工照明消耗，節(jié)約能源[9]。

5.4 循環(huán)水采暖技術(shù)

循環(huán)水加熱技術(shù)適用于冬季氣溫低的東北地區(qū)，不適用于水資源短缺的地區(qū)。在實(shí)際發(fā)展情況下，熱水加熱會(huì)消耗更多的水資源，在加熱過程中會(huì)浪費(fèi)水資源。目前，已經(jīng)研究出了循環(huán)水加熱技術(shù)來解決各個(gè)地區(qū)的熱水問題，這種形式的加熱技術(shù)可以使用套管使加熱管連接良好，并且加熱過程中的耗水量減少。

6 結(jié)語

綜上所述，隨著建材制造技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展以及人們對(duì)材料壽命的要求不斷提高，新材料在建筑工程中的應(yīng)用已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。新型建筑材料的應(yīng)用不僅豐富了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)類型，而且滿足了不同的性能要求，有利于工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活需求。新型建筑材料最不尋常的是它們具有顯著優(yōu)勢(shì)，在追求環(huán)境友好和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)上，減少建筑垃圾和能源消耗。因此，在新的歷史時(shí)期，必須將有關(guān)人員與整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)要求結(jié)合起來，以加強(qiáng)新型建材的應(yīng)用，不斷優(yōu)化建設(shè)項(xiàng)目的發(fā)展。