现代建筑结构技术中新材料的应用

刘伟

摘要：长期以来，建筑行业作为国家的支柱性行业，其发展备受国家重视，始终紧跟国际化发展脚步，不断研发与创新建筑领域的前沿性技术和先进材料。近年来，随着各种新材料新技术的出现和应用，有力地推动了建筑业发展迈上新台阶。建筑物所使用的材料，直接影响和决定建筑物的质量及功能。与此同时，建筑物相关构造的进步同样依赖于建筑材料的创新及应用。新材料带动新技术的发展，提升现代建筑建设水平，更好地满足现代人对建筑的需要。本文针对现代建筑结构技术中新材料的应用进行探究。

关键词：新材料；建筑结构技术；应用

在社会经济高速发展以及科学技术突飞猛进的有力推动之下，各种建筑新材料不断出现且广泛应用于建筑施工及建造之中。在此过程中，一些传统材料已然难以满足现代化建筑需求，甚至可以说与新时期越发人工智能的建筑显得格格不入。对此，为更好地适应与满足当今我国建筑行业飞速发展的现实需要，各种新型建筑材料应运而生。现代建筑结构通过应用新材料，实现了重大突破与长足发展。在新材料应用的加持下，现代建筑结构的诸多设想成为现实。既为社会生活增添了不少色彩，也能够更好满足大众不断增长的舒适及审美需求。

1新材料在屋面结构中的应用

结合新材料在建筑屋面结构中的应用来看，主要包括屋面的防水与保温两个方面。首先，就屋面防水而言，有诸多新材料可供选择，其中就比如水泥基防水材料、复合防水涂料、高弹防水涂料等等。当然，具体选用何种防水材料，还需要结合具体施工实际情况，最终选择相应适宜的防水材料。需要注意的是，防水材料选择不仅要考虑防水性能，也要兼顾环保和经济效益[1]。其次，就屋面保温而言，在材料选择过程中，要统筹兼顾容量、吸水率、导热系数以及耐久性等，更好地满足屋面保温的实际需要。现如今，膨胀珍珠岩、玻璃棉以及水泥聚苯板等，作为新型的环保绿色材料，都有着良好的保温效果，而且成本较低，是不错的选择。其中，以膨胀珍珠岩为例，在基本状态下的温导热系数处于0.025~0.048W/（m，k）之间，高温导入系数处于0.058~0.175W/（m，k）之间，最高使用温度达500摄氏度。可以说，是一种较为高效且使用广泛的保温材料。需要注意的是，在屋面保温施工的过程中，要尤为注意防潮和防火的工作。

2新材料在墙体结构中的应用

结合新材料在建筑墙体结构中的应用来看，主要包括墙体材料、保温材料、装饰材料以及防噪材料四个方面。

第一，就墙体材料而言，新型墙体材料如混凝土空心砖、陶粒砌块、页岩砖、水泥轻质格挡板等等。相较于传统墙体材料，新型墙体材料更为轻量化，整体装配较为简单，能够在提升强度的同时，降低墙体厚度，以此可生成更大的建筑内空间，另外成本更低也更加环保，保温隔热、吸音降噪等性能良好。举例来讲，比如新型的保温蜂窝阻燃复合墙体，主体成分包括有水稻秸秆、废塑料、水泥以及粘合剂等，通过利用废弃物降低生产成本和环境污染的同时，具有更高的墙体强度[2]。

第二，就保温材料而言，传统建筑保温材料虽然具有一定的保温效果，但是整体厚度偏大，既容易造成较大的漏洞，也会导致楼间距的减小，影响建筑外观效果。对此，新型建筑保温材料如真空隔热板、酚醛泡沫材料、无机保温砂浆等，则具有传统材料所不具备的优势。举例来讲，真空隔热板不仅保温性能更强，而且板材厚度更低，而且环保无污染。据相关实验比较结果可知，同等环境下50mm的真空隔热板其保温效果相当于200m的普通矿物棉保温材料，在保温性能相当的情况下厚度却压缩为原来的25%。

第三，就装饰材料而言，更多关乎建筑外观效果，受到越来越高的关注度。当前，应用较为广泛的外墙装饰结构为幕墙，比如玻璃幕墙以及轻质板材幕墙等。另外，也有利用可再分散乳胶粉改性疏水性灰膏等来装饰墙面的，最终装饰效果也很不错。

第四，就防噪玻璃幕墙而言，主要是应用于人群相较较为集中的高层建筑物之中，有保护个人隐私、减少外部噪音影响等作用。伴随着社会的不断发展，对于建筑墙体结构的防噪性能提出了更高层次的要求。而如何创新应用防噪材料，也就成为普遍关注的问题之一。鉴于传统防噪材料质量大、效果差等问题，新型防噪材料如中空玻璃、夹层玻璃以及吸音装饰板等，更能够有效隔断噪音。

3新材料门窗结构中的应用

门窗设计是建筑工程施工的重要环节，其中做好门窗材料的选择尤为关键，直接关系到建筑整体目标的实现，能够对建筑室内环境产生重大影响。特别是对于季节性变化尤为明显的北方地区，为了有效应对夏季的炎热和冬季的寒冷，就必须要选择合理有效的门窗材料。在选择门窗材料的过程中，主要是要考虑保温隔热以及防风防噪等使用需求。对此，就必须要密切关注并严格控制边框以及玻璃门窗框扇衔接处的严密程度，只有在确保缝隙紧密不透风的效果下，才能够有效减少空气流动量，才能够有效杜绝室内外的温度交换，有效消除热量传输通道。新时期，门窗材料大多以轻型塑钢为主，同时搭配双层或吸热玻璃、防辐射玻璃等等。在门窗施工的过程中，要根据实际情况来预留好孔洞，在安装的过程中不得再砌口，同时应尽量加大门窗开启缝隙的搭接量

[3]。基于上述方式，有效减少缝隙宽度。最后，要做好门窗边框和墙壁接触点的填充工作。在此过程中，考虑到水泥、胶泥等物质经过长期的自然风干后会因水分蒸发而容易出现裂缝的情况，可以选用聚氨酯化学溶剂等来进行填补，以保证良好的密封效果。当然，门窗施工中还需要注重合理控制门窗的大小比例，既要保障建筑良好的保温和采光效果，又要避免门窗因过大或过小而影响建筑外观效果。

4新材料在整体结构中的应用

近年来，国内外地震频发，给人们生命健康及财产安全等造成了极大的损害。所以说，基于建筑整体结构安全的角度来看，为提升建筑工程的使用安全，其整体结构就必须要具有良好的抗震性能。当一定级别的地震灾害发生的时候，建筑整体能够保持稳定，为居民生命及财产安全提供强有力的保障。对此，就需要对建筑的整体结构进行优化设计，不断强化建筑的抗震能力。其中，引入新型有效的抗震材料是必不可少的。具体来讲，当前建筑施工中所使用的轻钢结构、框架剪力墙等，抗震性能表现良好。与此同时，将一定成分比例的碳纤维经调试加入混凝土之中，以此所生成的纤维增强混凝土的使用，能够大幅提升建筑结构的抗震性能，可实现数倍甚至数十倍的增强。另外，为了更好地保障建筑的安全稳定，还可以采用不可燃材料来对建筑物进行整体涂刷覆盖。就目前情况来看，建筑物电线等可导电装备大多置于墙体内部，外墙如为幕墙，则需要在各层楼板及隔墙缝隙处应用防火材料进行填堵。当然，建筑本身设计过程中，还需要多设计筒体，选用良好的建筑材料，做好筒体四面墙的防火隔热等等，以确保整体建筑的安全。

结束语：

综上所述，新型材料在不断推陈出新并广泛应用于建筑工程之中，取得了良好的成效。其中，特别是在屋面结构、墙体结构、门窗结构以及整体结构中的应用，不仅能够引领建筑结构技术发展及设计理念的优化，还可以有效解决传统建筑所面临的一些问题，大幅减少建筑能耗，切实提升建筑的舒适度和安全性。

参考文献：

[1]张威.浅析新材料应用与现代建筑结构技术的创新[J].产业创新研究,2018,(03):115-117.

[2]王增浩.现代建筑结构技术中的新材料应用[J].居舍,2022,(14):37-39.

[3]黄鹏,刘明亮,郑义.现代建筑结构技术中新材料的使用[J].冶金管理,2023,(11):81-83.