多元化的建筑材料成為趨勢(shì)

  隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)科的交叉及多元化產(chǎn)生了新的技術(shù)和工藝。這沿的技術(shù)、工藝越來越多的應(yīng)用于建筑材料的研制開發(fā)，使得建筑材料的發(fā)展日新月異。不僅材料原有的性能，如耐久性能、力學(xué)性能等得到了提高，而且實(shí)現(xiàn)了建筑材料在強(qiáng)度、節(jié)能、隔音、防水、美觀等方面多功能的綜合。

  同時(shí)，社會(huì)發(fā)展對(duì)建筑材料的發(fā)展提出了更高的要求，可持續(xù)發(fā)展理念已逐漸深入到建筑材中，具有節(jié)能、環(huán)保、綠色和健康等特點(diǎn)的建筑材料應(yīng)運(yùn)而生。建筑材料正向著追求功能多樣性、全壽命周期經(jīng)濟(jì)性以及可循環(huán)再生利用性等方向發(fā)展。

  具有功能多樣性和綜合性的建筑材料隨著居住理念的改變，人們對(duì)建筑功能的要求日趨多樣性。建材作為建筑的基本元素，必須適應(yīng)這一發(fā)展要求，除具備基本性能之外，綠色健康、節(jié)能省耗、適宜舒適等多樣性功能將被綜合其中。

  綠色健康建筑材料

  綠色健康建材指的是具有對(duì)環(huán)境起到有益作用或?qū)Νh(huán)境負(fù)荷很小的情況下，在使用過程中能滿足舒適、健康功能的建筑材料。綠色健康材料首先要保證其在使用過程中是無害的，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)其凈化及改善環(huán)境的功能。根據(jù)其作用，綠色健康材料可分為抗菌材料，凈化空氣材料，防噪音、防輻射材料和產(chǎn)生負(fù) 離子材料

  抗菌材料的機(jī)理是抑制微生物污染。目前研究抗菌的產(chǎn)品類型包括抗菌材料和抗菌劑。我國(guó)在抗菌建筑材料領(lǐng)域已研制開發(fā)了保健抗菌釉面磚、納米復(fù)合耐高溫抗菌材料、抗菌衛(wèi)生瓷和稀土激活保健抗菌凈化功能材料等等;此外還制定出臺(tái)了一系列抗菌材料、抗菌行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如《抗菌陶瓷制品抗菌性能標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑用抗細(xì)菌塑料管抗細(xì)菌性能標(biāo)準(zhǔn)》、《抗菌塑料標(biāo)準(zhǔn)》等等.

  節(jié)能建筑材料

  建筑物的節(jié)能是世界各國(guó)建筑學(xué)、建筑技術(shù)、材料學(xué)和相應(yīng)空調(diào)技術(shù)研究的重點(diǎn)和方向。目前我國(guó)已經(jīng)制定出臺(tái)了相應(yīng)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)建筑物的能耗作出了相應(yīng)的規(guī)定。建筑物的能耗是由室內(nèi)環(huán)境所要求的溫度與室外環(huán)境溫度的差異造成的，因此有效降低建筑物的能耗主要有兩種途徑:一是改善室內(nèi)采暖、空調(diào)設(shè)備的能耗效率;二是增強(qiáng)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。從而使建筑節(jié)能材料廣泛應(yīng)用于建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中。圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括墻體、門窗及屋面。墻體節(jié)能保溫材料種類比較多，分為單一材料和復(fù)合材料。其材料包括加氣混凝土砌塊、保溫砂漿、聚氨酯泡沫塑料( PUF) 、聚苯乙烯泡沫板( PSF) 、聚乙烯泡沫塑料(PEF) 、硬質(zhì)聚氨酯防水保溫材料、玻璃纖維增強(qiáng)水泥制品( GRC) 、外掛保溫復(fù)合墻、外保溫聚苯板復(fù)合墻體、膨脹珍珠巖、防水保溫雙功能板等。門窗節(jié)能材料以玻璃和塑鋁材料為主，如中空玻璃、塑鋁窗、玻璃鋼、真空玻璃等。屋面保溫形式有兩種，一種是保溫層位于防水層之下。保溫材料可采用發(fā)泡式聚苯乙烯板，發(fā)泡式聚苯乙烯導(dǎo)熱系數(shù)和吸水率均較小，且價(jià)格便宜，但密度小、強(qiáng)度低，不能經(jīng)受自然界各種因素的長(zhǎng)期作用，宜位于屋頂防水層的下面。另一種是保溫層位于防水層之上，又叫倒置式保溫屋頂。保溫材料可采用擠塑式聚苯乙烯板，而擠塑式聚苯乙烯板具有良好的低吸水性(幾乎不吸水) 、低導(dǎo)熱系數(shù)、高抗壓性和抗老化性，其優(yōu)良的保溫性具有明顯有效的節(jié)約能源作用，是符合環(huán)保節(jié)能的新型保溫材料。

  舒適性建筑材料

  舒適性建材指能夠利用材料自身的性能自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度來提高室內(nèi)舒適度的建筑材料。室內(nèi)溫度是衡量舒適程度的指標(biāo)之一。調(diào)溫材料是利用相變材料在相變點(diǎn)附近低于相變點(diǎn)吸熱，高于相變點(diǎn)放熱的性質(zhì)，將能量?jī)?chǔ)存起來，達(dá)到節(jié)能調(diào)

  我國(guó)“十五”期間“863”課題已啟動(dòng)了調(diào)溫隔熱建筑材料的研究。濕度是衡量舒適程度的另一個(gè)重要指標(biāo)。調(diào)濕材料的研究是舒適建筑材料研究的課題之一。調(diào)濕材料首先在日本發(fā)展和應(yīng)用起來，我國(guó)目前尚未形成產(chǎn)品，調(diào)濕材料主要有木纖維、天然吸濕性材料(如石膏) 、天然多孔礦物材料(如硅藻土、蛭石、海泡石等) 和其他非晶多孔材料等[2 ] 。

  具有全壽命周期經(jīng)濟(jì)性的建筑材料

  建筑材料全壽命周期經(jīng)濟(jì)性就是指建筑材料從生產(chǎn)加工、運(yùn)輸、施工、使用到回收全壽命過程的總體經(jīng)濟(jì)效益，用最低的經(jīng)濟(jì)成本達(dá)到預(yù)期的功能。自重輕材料、高性能材料以及地產(chǎn)材料是目前的發(fā)展趨勢(shì)。

  自重輕材料

  自重輕材料優(yōu)點(diǎn)很多，由于其自重輕使得材料生產(chǎn)工廠化程度高，并且運(yùn)輸成本低、建造速度快、清潔施工，從全壽命期角度來看具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。例如，輕鋼建筑結(jié)構(gòu)材料具有如下特點(diǎn):

  1) 構(gòu)造簡(jiǎn)單，材料單一。容易做到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、定型化，構(gòu)件加工制作工業(yè)化，現(xiàn)場(chǎng)安裝預(yù)制裝配化程度高。銷售、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)可以全部采用計(jì)算機(jī)控制，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。

  2) 自重輕。降低了基礎(chǔ)材料用量，減少構(gòu)件運(yùn)輸、安裝工作量，并且有利于結(jié)構(gòu)抗震。

  3) 工期短。構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)定型裝配化程度高，現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)單快速，一般廠房倉(cāng)庫(kù)簽定合同后2~3 個(gè)月內(nèi)可以交付使用。因?yàn)闆]有濕作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)安裝不受氣候影響。 4) 可以滿足多種生產(chǎn)工藝和使用功能的要求。輕鋼建筑結(jié)構(gòu)體系在建筑造型、色彩以及結(jié)構(gòu)跨度、柱距等方面的選擇上靈活多樣，給設(shè)計(jì)者提供了充分展示才能的條件。

  5) 綠色環(huán)保輕鋼建筑結(jié)構(gòu)屬于環(huán)保性、節(jié)能性產(chǎn)品，廠房可以搬遷，材料可以回收。

  高性能材料

  高性能材料的特點(diǎn)是在多種材料性能方面更為優(yōu)越，使用時(shí)間更長(zhǎng)，功能更為強(qiáng)大，大幅度提高了材料的綜合經(jīng)濟(jì)效益。比如高性能混凝土，其滿足的性能包括易灌注，易密實(shí)，不離析，能長(zhǎng)期保持優(yōu)越的力學(xué)性質(zhì)，早期強(qiáng)度強(qiáng)，韌性好，體積穩(wěn)定，在惡劣環(huán)境下使用壽命長(zhǎng)等。高性能材料可通過使用性能優(yōu)良的高級(jí)材料復(fù)合在建筑材料上實(shí)現(xiàn)，如碳纖維復(fù)合材料在建筑結(jié)構(gòu)材料智能化技術(shù)上的應(yīng)用。

  地產(chǎn)材料

  地產(chǎn)材料是考慮到經(jīng)濟(jì)性要求，各地方根據(jù)自身實(shí)際資源情況選擇適合的建筑材料。例如，竹材就是一種好的地產(chǎn)材料，它是速生的森林資源，且地域性較強(qiáng)。以竹材為原料結(jié)合先進(jìn)的加工工藝可制成各種不同性能的板材、方材、型材。竹纖維模壓板、竹塑復(fù)合材料已在建筑工程及裝飾工程中得到應(yīng)用。竹材制成的新型建筑材料，作為房屋建筑材料及裝飾材料具有廣闊的應(yīng)用前景。

  具有可循環(huán)再生利用性的建筑材料

  追求建筑材料的可循環(huán)再生利用性是根據(jù)可持續(xù)發(fā)展要求、新型建筑材料的生產(chǎn)、使用及回收全過程都要考慮其對(duì)環(huán)境和資源的影響，實(shí)現(xiàn)材料的可循環(huán)再生利用。建筑材料的可循環(huán)再生利用包括建筑廢料及工業(yè)廢料的利用，它將成為建筑材料發(fā)展的重要方向。

  建筑廢料的回收利用可分為產(chǎn)品回收和材料回收兩大類。未破損燒結(jié)磚瓦產(chǎn)品在拆下并清理后直接利用是最簡(jiǎn)便的回收利用。在我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)對(duì)未破損燒結(jié)磚瓦產(chǎn)品的回收利用是非常普遍的，這主要是由于燒結(jié)磚瓦產(chǎn)品優(yōu)異的耐久性，以及其與其他材料容易分離的特性有關(guān)。城市中由于拆除方法等原因，還沒有形成大規(guī)?；厥盏睦?。未破損燒結(jié)磚瓦產(chǎn)品的回收對(duì)需要保護(hù)的歷史建(博客)筑及其修繕有著特別重要的意義，如其他地方舊建筑物拆除下的磚瓦可回收后用于需要保護(hù)的古建筑物的修復(fù)。普通建筑拆下的整磚及半磚還可以用于人行道、庭院、公園等地面的鋪砌。要充分利用未破損燒結(jié)磚瓦產(chǎn)品的關(guān)鍵是在于城市建筑的拆除程序和方法。

  建筑廢料中最主要的回收顆粒狀材料是拆毀的混凝土和拆毀的墻體材料，這兩種材料一般不能直接使用，需經(jīng)加工處理，其用途非常廣泛。大量無毒的工業(yè)廢料可用于制造建筑產(chǎn)品，既節(jié)約了建筑消耗的巨大的原生性物質(zhì)資源，又回收了固定廢棄物，減少了環(huán)境污染。我國(guó)已開發(fā)利用粉煤灰、鋼渣、礦渣等生產(chǎn)各種砌塊，但工業(yè)廢棄物的回收利用率和再生資源利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本和歐洲 國(guó)家。例如，日本開發(fā)一種新型環(huán)保磚瓦是以下水道污泥、粉煤灰、礦渣、燒窯業(yè)雜土、玻璃渣、保溫材料棄渣、廢塑料、建筑廢渣土、河溝淤泥為原料，采用日本傳統(tǒng)的燒制技術(shù)和新開發(fā)的水泥固化技術(shù)，生產(chǎn)出了具備燒結(jié)磚瓦特征的新型墻材，適用于墻壁、地面鋪設(shè)和園藝。其最大優(yōu)點(diǎn)是再生資源的利用率可達(dá) 90 %以上，不使用任何會(huì)導(dǎo)致大氣污染和地球溫室效應(yīng)的燃料。因此，在我國(guó)利用工業(yè)廢料生產(chǎn)建筑材料有著很大的潛力，并有著廣闊的市場(chǎng)前景。

  建筑裝飾材料的發(fā)展主要趨向于以下三大類； 1、趨向于綠色環(huán)保化。  2、 趨向于復(fù)復(fù)合型材料。 3、 趨向于制成品與半成品。