淺析新型建筑材料的特點(diǎn)與發(fā)展

苑晨丹

（赤峰學(xué)院 建筑與機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

淺析新型建筑材料的特點(diǎn)與發(fā)展

苑晨丹

（赤峰學(xué)院 建筑與機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

隨著科技的發(fā)展，新型建筑材料也在發(fā)展變化.所謂新型建筑材料，是在傳統(tǒng)建筑材料基礎(chǔ)上產(chǎn)生的新一代建筑材料，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、保溫、節(jié)能、裝飾等優(yōu)良特性.新型建筑材料主要包括新型墻體材料、新型保溫隔熱材料、新型防水密封材料和裝飾裝修材料.為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展需要，現(xiàn)代新型建筑材料應(yīng)該符合現(xiàn)代建筑的要求；同時(shí)要具備先進(jìn)性、綠色性、環(huán)保性等特點(diǎn)；建筑材料工業(yè)應(yīng)向可持續(xù)發(fā)展和智能化方向發(fā)展.

新型建筑材料；智能化；綠色建筑；特點(diǎn)

我國(guó)自古以來(lái)?yè)碛斜姸喑晒?yīng)用建筑材料建造輝煌建筑物的范例，每個(gè)歷史時(shí)期都有代表其時(shí)代風(fēng)貌的建筑和與之相匹配的建筑材料.隨著時(shí)代變化，建筑物風(fēng)格、功能以及人們的需求都會(huì)有很大不同.我國(guó)新型建材工業(yè)的發(fā)展是隨著改革開放的一起發(fā)展起來(lái)的，經(jīng)過(guò)近30多年的發(fā)展，新型建材工業(yè)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成了一個(gè)新興行業(yè).新型建筑材料是建材工業(yè)的重要組成部分，是基于傳統(tǒng)建筑材料而產(chǎn)生的新一代建筑材料，是建材工業(yè)中的一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，新型建筑材料主要包括以下四大類：新型墻體材料、新型防水密封材料、新型保溫隔熱材料和新型建筑裝飾裝修材料.生產(chǎn)和生活中使用的新型建材，有節(jié)能、節(jié)地、減少資源消耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還可以啟動(dòng)、刺激消費(fèi)，促進(jìn)建筑業(yè)和住宅產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展.

1 新型材料的特點(diǎn)

1.1 具有現(xiàn)代性

現(xiàn)代建筑反映了人類技術(shù)的進(jìn)步，不僅要求滿足居住的功能，還需要有防水、防火、防腐、高強(qiáng)、輕質(zhì)、采光、吸音、裝飾性等重要要求，現(xiàn)有的材料存在一定的缺點(diǎn)；科學(xué)的進(jìn)步以及環(huán)境條件的變化，也要求有新的需求，因此新型建筑材料首先就必須具備現(xiàn)代性，必須適合現(xiàn)代建筑的要求以及現(xiàn)代人類的審美.

從陜西半坡遺址發(fā)掘的方形或圓形淺穴式房屋發(fā)展到現(xiàn)在，已有六、七千年的歷史.蜿蜒萬(wàn)里的長(zhǎng)城既是一座稀世珍寶，也是藝術(shù)非凡的文物古跡；在中國(guó)建筑史上，隋唐藝術(shù)是封建前期的高峰，建于隋代河北趙縣洨河上的安濟(jì)橋，是世界上現(xiàn)存最早、保存最好的巨大石拱橋，距今已有1400多年歷史，被譽(yù)為“華北四寶”之一，是科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合；現(xiàn)存的高達(dá)67.1米的山西應(yīng)縣佛宮寺木塔，又名佛宮寺釋迦塔，是我國(guó)現(xiàn)存最古老最高大的純木結(jié)構(gòu)樓閣式建筑，是我國(guó)古建筑中的瑰寶，世界木結(jié)構(gòu)建筑的典范，是世界現(xiàn)存最高的木結(jié)構(gòu)建筑；明清兩代皇宮，即故宮是中國(guó)現(xiàn)存最大最完整的古建筑群.這一系列現(xiàn)存的技術(shù)高超、藝術(shù)精湛、風(fēng)格獨(dú)特的建筑，稱為世界建筑史上自成系統(tǒng)，獨(dú)樹一幟的典范，有極強(qiáng)的傳統(tǒng)規(guī)范，亦是一座極其豐富的文化寶庫(kù)，是我國(guó)古代燦爛文化的重要組成部分.盡管這些建筑不免被現(xiàn)人衷心贊美，并為當(dāng)時(shí)建筑大師所付出想象和勞動(dòng)而贊賞、欽佩.但沒人會(huì)想要去建造和那一樣的房屋建筑了，因?yàn)槠渲贿m合觀賞，而不適合現(xiàn)代建筑.

1.2 綠色、環(huán)保

新世紀(jì)以來(lái),國(guó)家非常重視節(jié)能減排的工作，并把它放在可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的戰(zhàn)略高度,堅(jiān)定提出了建設(shè)節(jié)約資源型、優(yōu)化環(huán)境型社會(huì)的戰(zhàn)略任務(wù).在2009年12月份的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議中，明確提出了“節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方針,再次凸顯綠色、環(huán)保在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位.如何發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，如何才能節(jié)約能源,如何才能推廣新型建筑材料并提高資源利用率,是值得當(dāng)今社會(huì)廣泛關(guān)注的問(wèn)題，因而，如何減輕由建筑材料所造成的環(huán)境負(fù)荷，并實(shí)現(xiàn)建筑材料的生態(tài)化，成為目前建材工業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路的重要課題.

綠色建材,也稱生態(tài)建材，在國(guó)際上稱為“健康建材”或者“環(huán)保建材”，特征是無(wú)毒或低毒、具有安全防火或阻燃性能、可消磁、調(diào)溫、隔熱、并能調(diào)節(jié)人體機(jī)能.

相對(duì)于傳統(tǒng)建材，新型綠色、環(huán)保建材材具備以下幾個(gè)特性：

1.2.1 盡可能采用天然材料作為原料，并滿足使用功能、耐久性與力學(xué)性能.

1.2.2 盡可能采用低耗和無(wú)污染的新工藝、新技術(shù).

1.2.3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)以多功能化、有益于身體健康為前提，以構(gòu)筑溫馨、舒適、健康、便捷的生存環(huán)境為前提.

建筑材料的研發(fā)應(yīng)提倡綠色、環(huán)保型建筑材料.可以采用工業(yè)廢料，比如粉煤灰、礦渣、煤矸石等來(lái)生產(chǎn)水泥、砌塊等材料；廢棄的玻璃可以用來(lái)生產(chǎn)貼面材料；廢泡沫塑料可以用來(lái)生產(chǎn)保溫墻體，通過(guò)廢料的利用，一是可以減少固體廢渣量，同時(shí)又可節(jié)省自然資源

1.3 先進(jìn)性

自改革開放以來(lái)，我國(guó)建筑材料工業(yè)迅速發(fā)展、水泥、平板玻璃、建筑和陶瓷產(chǎn)量一直位于世界第一，但是我國(guó)建材行業(yè)總體科技水平和產(chǎn)品質(zhì)量檔次還不高.

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，新型建筑材料對(duì)生態(tài)化的要求越來(lái)越高.建筑材料所造成的環(huán)境污染不容忽視，建筑材料從原材料的采掘到生產(chǎn)使用一直至材料的廢棄的整個(gè)生命周期中會(huì)造成大量的環(huán)境污染，尤其在建筑材料在生產(chǎn)和使用過(guò)程中產(chǎn)生的水污染、噪聲污染、放射性污染、化學(xué)污染以及建筑垃圾等等環(huán)境問(wèn)題尤為嚴(yán)重，不利于可持續(xù)發(fā)展.

提高建筑材料的科技水平和質(zhì)量能大大降低材料對(duì)環(huán)境所造成污染和破壞，某些建筑材料自身就具有環(huán)保性.比如抗菌建材、空氣凈化建材等.

隨著人類智能化的發(fā)展，智能化材料也被人們重視和研發(fā)，什么是智能化材料呢？智能化材料本身具有自我診斷、自我預(yù)告和破壞以及自我調(diào)節(jié)和自我修復(fù)的功能，再有以及可重復(fù)利用性.智能化材料的另一個(gè)特點(diǎn)是當(dāng)材料內(nèi)部發(fā)生某種異常的變化時(shí)，還能能將材料的內(nèi)部狀況，比如位移、變形、開裂等情況反映出來(lái)，使之在破壞前采取有效措施；與此同時(shí)，智能化材料還能夠根據(jù)內(nèi)部的承載能力以及外部的作用情況進(jìn)行自我調(diào)整，例如，智能化材料中的自動(dòng)調(diào)光玻璃，可以根據(jù)外部光線的強(qiáng)弱來(lái)調(diào)整進(jìn)光量，以此滿足室內(nèi)的采光和健康性要求；吸濕放濕材料，可以根據(jù)環(huán)境的溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)吸收或放出水分，以此來(lái)環(huán)境溫度平衡；智能化材料還有如下功能，當(dāng)建筑物解體的時(shí)候，材料本身還可以重復(fù)使用，達(dá)到減少建筑垃圾的目的.智能化材料的研究開發(fā)在國(guó)內(nèi)目前處于起步階段，在自我診斷、預(yù)告破壞和自我調(diào)節(jié)等方面已取得初步成果.

2 新型材料發(fā)展?fàn)顩r

2.1 新型墻體材料

墻體不但是建筑最重要組成部分,也是提高建筑物性能和增加建筑物使用年限的關(guān)鍵因素,新型墻體建筑材料以節(jié)能保溫、舒適美觀、利用廢棄物、改善建筑功能為目的，應(yīng)提高建筑產(chǎn)品技術(shù)含量，通過(guò)采用新材料、新工藝等促進(jìn)新型墻體的發(fā)展.

我國(guó)新型墻體材料發(fā)展較快，只有促使新型體材料的發(fā)展，才能達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的.新型綠色墻材主要包括農(nóng)業(yè)廢渣類、建筑垃圾類、石膏類和復(fù)合墻體材料等.目前墻體使用的四大材料主要是鋼筋材料、水泥材料、塑料和木材.木材作為其唯一一個(gè)可以再生并且能夠循環(huán)利用的材料,是一種可以永久利用的再生資源.國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)表明,如果木材資源采伐量小于其生長(zhǎng)量,就能滿足可持續(xù)發(fā)展的要求,也就可以保障木材的供應(yīng)量.在墻體材料產(chǎn)品中木質(zhì)建材占有一定的比重，比如隔墻、隔斷以及復(fù)合外墻的內(nèi)側(cè).其所使用的材料大部分是經(jīng)過(guò)加工的人造板材或工程木材,比如纖維板、刨花板、膠合板、膠合木等.作為復(fù)合墻體時(shí)，可采用木質(zhì)板材與龍骨配合的方法,或者木質(zhì)板材與石膏板等其他輕質(zhì)板材.作為綠色、環(huán)保、可再生資源,木材必將在墻體中應(yīng)用的越來(lái)越廣泛.所以說(shuō),從長(zhǎng)遠(yuǎn)的、可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看,木質(zhì)墻體材料屬于真正意義的綠色產(chǎn)品.

2.2 保溫隔熱材料

目前，我國(guó)用于建筑外保溫的節(jié)能材料經(jīng)過(guò)近年來(lái)的高速發(fā)展，外墻外保溫增多，外墻內(nèi)保溫有所減少，一部分別墅使用外墻夾芯保溫技術(shù).材料更是多種多樣，主要有聚苯乙烯泡沫板、巖棉礦渣棉、玻璃棉、泡沫玻璃、硅酸鹽復(fù)合漿料、聚氨脂泡沫板等.但由于我國(guó)各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源分布不平衡，導(dǎo)致以上保溫材料在我國(guó)不同地區(qū)有不同程度的應(yīng)用.我國(guó)的保溫材料市場(chǎng)還普遍存在技術(shù)水平不高、產(chǎn)品不夠高檔的現(xiàn)狀.同時(shí)可以看到，我國(guó)也在大力發(fā)展保溫技術(shù)，研究開發(fā)質(zhì)量穩(wěn)定、可靠的產(chǎn)品，組建專業(yè)工程隊(duì)伍進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化施工，保溫材料及技術(shù)正在向高效率、高性能、高環(huán)保方向發(fā)展.

因?yàn)槲覈?guó)幅員遼闊，保溫原材料分布不均，生產(chǎn)力發(fā)展不均衡，在選擇保溫材料時(shí)，各地要求都不一樣慮.但總體來(lái)講，應(yīng)用范圍最廣的還是聚苯乙烯泡沫塑料板，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在保溫效果好、成本低，缺點(diǎn)是施工性能差、強(qiáng)度低、特別是與基體的結(jié)合不夠牢固.聚苯顆粒保溫料漿作為新型復(fù)合保溫材料的代表，結(jié)合了高分子材料的保溫優(yōu)點(diǎn)和水泥的施工優(yōu)點(diǎn)，另外再加上引氣劑、憎水劑等外加劑來(lái)調(diào)節(jié)其性能，大大提高了綜合性能，有很大的應(yīng)用前景.具調(diào)查結(jié)果顯示，發(fā)達(dá)國(guó)家大多以輕質(zhì)多功能復(fù)合漿體保溫材料為主進(jìn)行漿體保溫材料研究開發(fā).與傳統(tǒng)漿體保溫材料相比這類漿體保溫材料的各項(xiàng)性能都得到了明顯提高，且導(dǎo)熱系數(shù)低、安全性高、耐久性強(qiáng).與此同時(shí)，此類復(fù)合漿體保溫材料有優(yōu)異功能性，比如無(wú)氟里昂阻燃型聚氨酯泡沫復(fù)合漿體保溫材料、超輕質(zhì)全憎水硅酸鈣漿體保溫材料等，可以滿足不同使用條件的要求.此外，國(guó)外非常重視保溫材料工業(yè)的環(huán)保問(wèn)題，積極發(fā)展“綠色”保溫材料制品，從原材料的開采、運(yùn)輸?shù)疆a(chǎn)品生產(chǎn)及使用，及廢棄后的處理，都以最大限度地節(jié)約資源和減少對(duì)環(huán)境的危害為目標(biāo).

2.3 防水密封材料

防水材料在建筑行業(yè)發(fā)揮著重要的作用.隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工民建對(duì)防水材料也提出更高的要求，無(wú)論是在橋梁、隧道、還是在農(nóng)業(yè)、水利、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)或領(lǐng)域，都要求有更高質(zhì)量的防水密封材料.

目前，國(guó)內(nèi)建筑防水材料發(fā)展迅速.種類齊全，規(guī)格、工藝等也初具規(guī)模.但是與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是有很大差距：主要表現(xiàn)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，新型防水密封材料生產(chǎn)量和使用量都很小；第二是產(chǎn)品質(zhì)量不容樂觀，假冒產(chǎn)品較多；三是設(shè)計(jì)施工應(yīng)用技術(shù)差、滲漏嚴(yán)重.

2.4 裝飾裝修材料

綠色建材能夠滿足如下要求：一是在建材的制造、使用過(guò)程和廢棄物處理等過(guò)程中對(duì)地球環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)荷最??；二是要有利于人類健康.故裝飾裝修材料前提是滿足綠色建筑；這對(duì)促進(jìn)裝飾裝修材料的節(jié)能、環(huán)保、健康有重要意義.

2.4.1 綠色、環(huán)保發(fā)展趨勢(shì)是大力推進(jìn)節(jié)能型屋面、節(jié)能型墻體和節(jié)能型門、窗.

2.4.2 綠色建材的另一發(fā)展重點(diǎn)是環(huán)保型裝飾裝修建材，不含放射性物質(zhì)，不含甲醛、芳香烴等有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)，污染環(huán)境和危害人體健康的建材產(chǎn)品，已經(jīng)引起國(guó)家和人們的高度關(guān)注，國(guó)家針對(duì)此要求也制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn).

2.4.3 綠色建材的第三個(gè)重要發(fā)展方向是健康、促進(jìn)型裝飾裝修建材.以高科技技術(shù)含量研發(fā)的的材料及產(chǎn)品，成為新寵，具有代表性的是抑菌材料、殺菌類材料、空氣調(diào)節(jié)類材料及產(chǎn)品.另外多功能復(fù)合材料和產(chǎn)品也將成為裝飾裝修材料市場(chǎng)的新寵.

3 發(fā)展新型建材是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求

我國(guó)能源人均占有量是世界平均水平的四分之一，這對(duì)我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)與資源、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展有很大的影響.發(fā)展節(jié)能環(huán)保建筑材料即是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要，也是建材工業(yè)發(fā)展的需要.新型建材的發(fā)展應(yīng)減少高物耗、高能耗、高污染、低性能，向多功能、多用途、低物耗、低能耗、無(wú)毒、無(wú)污染方向發(fā)展，向高檔化、配套化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，以滿足社會(huì)和人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求.材料和產(chǎn)品的加工制造同微電子技術(shù)為主體的高科技融合，以此來(lái)達(dá)到對(duì)材料和產(chǎn)品的多功能的可控與可調(diào)，也有可能稱為裝飾裝修材料及產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展方向.

新型建材的推廣應(yīng)用能促進(jìn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益.以新型保溫材料節(jié)能為例，其節(jié)能獲得收益，就要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比新型材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料所增加的費(fèi)用大.

4 新型建筑材料發(fā)展展望

通過(guò)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)調(diào)整、加大科研開發(fā)、加快應(yīng)用步伐、合理布局統(tǒng)籌規(guī)劃等方式進(jìn)行材料革新.大力推廣新型建材，運(yùn)用現(xiàn)代高科技手段進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)引進(jìn)、利用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)；研發(fā)適合國(guó)內(nèi)行情的新工藝、新技術(shù)和新材料；盡量少用自然資源，盡量利用廢棄物作原料；盡量采用無(wú)污染的生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展會(huì)逐步變現(xiàn)實(shí).

新型建筑材料的出現(xiàn)符合世界發(fā)展趨勢(shì)和人類的發(fā)展需要，隨著時(shí)代的進(jìn)步將會(huì)有更多更好的新型建筑材料得以應(yīng)用，它必將促進(jìn)人類文明的長(zhǎng)足進(jìn)步.

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1673-260X（2012）02-0146-03