新型建筑材料在高层建筑的应用

摘要:在建设方面，衡量一个城市的现代化标准，高层建筑可以成为判断的依据，其中，现代化高层建筑的标准有:楼层高度、容纳人数、所含机构等条件，这些都能反应出高层建筑的综合质量，城市的人口逐年递增，对房屋的需求也越来越大，人口增多但城市空间却没有变化，所以现代的高层建筑彻底解决了这一困扰，解决了人们需求的实际问题，提高了社会的整体效率，加快了城市的现代化道路。

关键词:新型建筑材料;高层建筑;应用

前言

经济的发展推动社会的进步，目前，城市与乡镇的结合，带动了一体化和多元化的城市发展战略逐步实施，在全球，每个国家之间都存在无形的竞争，尤其是一些具有代表性的世界大国，行业之间的竞争始终存在，在不断升级的过程中，已经由资源的竞争逐渐转化为人才和技术的竞争，经济社会的不断发展和进步，互联网、新材料等技术水平也在不断地提高，并得到了长远的发展，加快了前进的步伐。现代社会中，城市和乡村的发展速度日趋加快，人们逐渐认识到了高层建筑的益处，很多地区都开始兴建，因此高层建筑大量涌现出来，但是，高层建筑需要专业技术水平来支持，由于层数高、工期长等方面的问题，所以在现代高层建筑中，要进行全方面的分析和研究，将整个影响建筑工程的所有因素和问题都考虑进去，做好充分的准备工作。随着新型材料的出现，为建筑工程带来了更多的便利，彻底解决了当代高层建筑防雨、防晒等问题，甚至影响高层建筑的外观，也与传统的材料有很大的区别，新型材料可以让高层建筑的外观看起来有时代的浓厚气息，也充分体现出社会活力的一面。

1现代高层建筑的发展现状

现代社会科学技术蓬勃发展，人类也紧跟社会的步伐，逐渐进入信息化、工业化的时代，生活节奏也在不断地提高和加快，因为城市人口越来越多，住房面积也发生了变化，不能满足日益增长的人口数量，导致人均住房面积越来越小，由于各种因素的不断影响，高层建筑出现了种种问题，高层建筑与城市的发展息息相关，是衡量一个城市进步程度的重要标志，1883年，世界上第一座高层建筑“家庭生命保险大楼”诞生于芝加哥，设计师是威廉•勒巴隆•詹尼，他的设计是高层建筑的先行者。在这之后，高层建筑快速发展，在美国建筑界逐渐掀起了热潮。在20世纪末期，新型建筑材料的出现，提升和改进了钢筋混凝土结构、钢结构设计理念和技术，并取得了充分完善，与此同时，施工技术提高，机械设备不断改进和更新，在这之中建筑材料有非常大的作用，在大批量工业生产的工业生产过程中，不断开发高耐久性材料、高分子有机材料、新型墙体材料、新型金属材料，并逐步应用到现代高层建筑之中，并在各个国家的高层建筑中得到迅速的发展。在高层建筑中，建筑的高度、层数和面积不断扩大，逐渐具备多种功能，种类也日趋增多，变得相对复杂和繁琐，在结构设计和体系方面，也呈现出多样化的特点，所以通过这些也不难看出，在当今社会乃至全球，日后高楼产量必定越发兴盛，高层建筑也随之增多。

2现代高层建筑中应用新型建筑材料的意义

2.1高层建筑自身特点对建筑材料提出的新要求

目前，由于城市用地范围限制，用地矛盾也逐渐显现出来，所以高层建筑开始在城市中出现，并且规模逐渐增大，容积率高和容纳人数多是高层建筑的主要特点，但是，从高层建筑的纵向角度分析，高层建筑的问题也随之而来，它的纵向交通容量受到限制，承载能力非常低，而且，面向外部的开放空间面积很小，一旦遇到紧急情况，例如地震或是火灾之类的灾难，在人员的疏散和消防救援方面，就会产生极大的压力，如何实现快速避难和有效消防是首要问题，为了进一步解决高层建筑的消防问题，增强建筑物的综合能力，有效避免和减少所有灾害的产生，所以，在实际的施工过程中，一定要采用优质的材料，这一点非常重要，应用新型的建筑材料进行施工和建设，提高建筑的整体质量，保障用户的安全，避免财产损失和人员伤亡的出现。城市区域用地有限，但高层建筑却屡增不减，高层建筑逐渐呈现密集趋势，相邻的高层建筑之间相互影响，存在遮挡、通透、阴影等因素，对建筑物内的自然采光能力会有很大的影响，无法解决只能使用人工照明，大部分高层建筑为了保障安全性，大多采用密闭式的窗户，无法实现空气的流通，在这一方面，只能依靠空调系统进行人工换气，

2.2发展新型建筑材料及制品是可持续发展战略的要求

城市化的快速发展，就如同人的生命和古老的生态系统，都同样在经历着这个世界的新挑战，在有限的能源和耕地等资源方面，与世界平均水平相比，中国的人均占有量还不及世界平均水平的25%，截止到现在，我国墙体黏土实心砖数量较大，占据总产量比例的80%，在传统的建筑施工过程中，很多工程的施工还在采用黏土实心砖，但是，黏土实心砖自身有很大缺陷，存在很多严重问题，例如高能耗、重污染等，直接影响我国经济的可持续发展，由于建筑物本身的体积较大，在建筑过程中所需建材数量很多，如果使用黏土实心砖，不仅让建筑物自身的重量增加，也会导致环境的严重污染，所以在施工中一定要使用新型材料，能够有效减轻建筑物自身的重量，减少不必要的消耗和损失，促进机械化施工的开展，在提高效率的同时降低成本和费用，让高层建筑更加生态化，保证我国可持续发展战略的实施。

3新型建筑材料的应用研究

3.1新型墙体材料

在建筑过程中，建筑的主要结构非常重要，取决于建筑中所使用的材料，关于材料的问题，早在20世纪80年代时期，由于技术水平和能力相对薄弱，建筑大都以混砖的结构模式为主，现在被人们称为“黄皮楼”。一直到20世纪90年代末期，钢混结构建筑才逐渐被人们重视起来，并应用到实际建筑过程之中，俗称“石米楼”或“框架楼”。但是，这些建筑的墙体材料中仍然有黏土砖的存在，没有彻底摆脱这一材料的束缚，黏土砖可以分为两种，有实心和空心的区别，砖块的制作方法也非常简单，主要是将黏土经过高温烧制，再经过一些工艺的处理而成，黏土的可塑性非常好，在使用过程中，加固和堆砌起来操作方便，就是因为如此，在许多建筑行业之中，黏土砖一直被广泛应用，黏土砖的主要成分是由黏土组成的，黏土中含有大量的土资源，我国土资源虽然众多，但如此大量的使用和流失，肯定会影响我国的土资源问题，虽然黏土砖的性能非常稳定，但是严格来讲，黏土没有更好的定型性能，无法达到我国当前的高层建筑要求，不符后施工标准，不利于高层建筑的修建。最近几年，城镇化的不断发展，我国城市土地逐渐减少，土地的储备量一直处于下降趋势，高层建筑的持续建造，已经成为主流，所以，就要找到黏土砖的替代品，现代社会中，新型材料层出不穷，墙体的种类也十分多元化，例如有:烧结砖、蒸养砖、黏土空心砖以及轻质板材、复合板材、建筑砌块、加气混凝土、垃圾砖等，这些新型材料的出现彻底解决了实际问题，改善了高层建筑材料，提升高层建筑墙体的整体结构，保护我国国土资源的使用，加快社会城市化的脚步。

3.2保温隔热材料

保温隔热材料属于特殊材料，分别有保温和隔热两种功能，由于天气的限制等多种因素的影响，需要稳定高层建筑中的温度，阻挡外界的光线照射，减少风雨等天气对室内的各种影响，构建独特的、有序的生态环境，作为一种新型建筑材料，能够有效地阻挡热量散发和传递，在一定范围内保持温度的最大值，并且导热系数极低，其数据为小于0.2的新型建筑材料。我国对建筑材料的研发和应用也非常积极，早在20个世纪80年代就对建筑材料展开了研发工作，但是与其他发达国家相比，我国的起步略晚，发展缓慢，综合各种因素，导致我国保温隔热材料的生产有很多问题，例如:产量低、种类少、技术落后等。到目前为止，我国有玻璃棉、泡沫塑料、矿棉、泡沫塑料、岩棉、微孔的硅酸钙、膨胀的珍珠岩等保温隔热材料。在高层建筑中，墙体有十分重要的作用，是建筑内外的热量相互交换的主要保障，也是在高层建筑中最基础的物体，合理利用新型建筑材料，不但能够减少用户对室内温度的调节，还能节约电力成本问题。现今，具备节能功能的新型保温隔热材料墙板有三种，如以下。1)新型节能复合墙板。新型墙板所包含的墙板种类很多，主要有硅钙板、保温层、GＲC夹芯复合板、钢板岩棉夹芯复合板、石膏板复合板材、钢丝网岩棉夹芯复合板等。2)单一材料节能墙体。单一材料节能墙体是采用空心黏土砖、混凝土砌块以及使用煤矸石、粉煤灰、浮石等混凝土空心小砌块等砌体材料，在建筑的同时，与保温砂浆相结合，作为建筑砌墙凝胶使用，从而制成了墙体。3)复合节能墙体。由传统材料构成，其中有混凝土、黏土砖、空心砌块等材料，并结合具有保温隔热的材料。

3.3装饰装修材料

装饰装修所需材料众多，新型材料的不断研发，在高层建筑中，不仅能够用于墙体或者是墙板建造，还能同时适用于现代高层的室内装修，展现出新型材料的特点。例如在20世纪90年代，装饰装修初见规模，当时的居民都是采用马赛克砖进行地面的铺设，有的甚至就直接在屋内使用水泥，这些装饰和装修的主要目的在于防滑和美观。但是在当今社会，传统的材料已经落后，不能满足现代居民的要求和需要，用于装修的材料可以区分开来，根据门窗、地板、管道分成三个大类，由于材料具有多元化的特点，所以居民在选择材料时也是十分丰富，但是，居民对材料和要求始终无法做到完全满足，多样化的装修材料有待更新和完善，现代居民对环保和节能逐渐重视起来，对提升我国新型材料的技术非常重要，经过不断的研究和探索，提升材料的性价比、节能性、美观性等，为今后的发展提供保障。

4新型建筑材料的未来发展

当今社会的发展日趋成熟，居民对高层建筑的要求不断提高，新型建筑材料有很大的发展空间，秉承低成本、高质量的原则为主要发展方向，更要多考虑易于运输问题，对高层建筑的高层作业提供有利条件，所以，新型建筑材料要满足可以组装的需求，目前，我国在建筑施工过程中，采用了多种材料组装方式，分别有以下几种。1)钢筋结构由于受到重量和尺寸的约束，关于建筑框架部分，可以进行独立的拼接和组装。2)运用辅助工具，例如手推车、电梯或者其他机械运输工具，将建造楼板所需要的中小型零部件，运送至施工场地的加工装配车间。3)有些模型由于体积比较大，板材结构和钢筋结构的建筑骨架重，应采用机械或人工进行装配。也可以预先组成独特的个体，运送到安装场地后，再进行二次的装配。高层建筑逐渐向现代化的脚步前进，在这之中，在材料的组装过程中，应该对以下流程引起注意。1)高层建筑的特点是楼层较高，在进行装备的过程之中，使用升吊机械工作时，一定要注意机械所承担的最大负荷与质量，减少工该过程中对机械的损害及对楼层也起到一定的保护作用。2)高层建筑虽然有很大优势，但是也必然会有缺点，由于高的特点，在自然天气变化时，极易受到闪电、雷雨等方面的影响，所以，高层建筑的材料选择一定要慎重，材料一定要有一定的抗击力，韧性和可塑性较。3)高层建筑各有不同，特点也十分明显，材料是否安全可靠是高层建造中的主要问题，能够抵抗环境的腐蚀和燃烧，保证高层内的消防安全问题，从而延长高层建筑的使用期限。

5结语

本文通过对新型建筑材料在现代高层建筑中的应用展开研究，新型建筑材料的发展前景极为广阔，是今后高层建筑主要的发展方向，展现出我国强大的建筑能力，同时土地、电力等资源得到了有效的节约，建筑业也得到了相应的发展，城市化为高层建筑的发展提供了有利条件。

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作者：朱媛丽 单位：河南省水利水电学校

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