分析智能材料及其在綠色建材中的應(yīng)用

劉建瑞

（內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

摘要：隨著材料科學(xué)與電子技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，未來的建筑行業(yè)走向智能化已是必然的趨勢，智能材料將會未來的建筑行業(yè)中起到舉足輕重的作用，智能材料的主要依據(jù)產(chǎn)生于仿生學(xué)，這樣能夠充分提升高效建筑材料的研制，使得智能材料及其在綠色建材中起到良好的作用。本文主要講述了關(guān)于智能材料的工作原理，對綠色智能建筑材料進(jìn)行了有效的分類，并且對智能材料在綠色建材中的應(yīng)用作出了相關(guān)的分析，從而使得智能材料及其在綠色建材中的應(yīng)用得到有效的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能材料；綠色建材；應(yīng)用

基于當(dāng)前無論是電子技術(shù)、材料科學(xué)，還是自動控制手段都隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展得到了出人意料的提高，建筑及其所用的材料趨向于智能化更是越來越明朗化。在二十世紀(jì)九十年代“智能材料”就此產(chǎn)生，然而，智能材料所得出的構(gòu)想來自于仿生，全面以研制出一種能夠充分具有生物的各種功能的材料作為目的。其中，記憶、自修復(fù)能力、自感知以及自適應(yīng)是智能材料的主要內(nèi)容。智能材料與結(jié)構(gòu)材料、功能材料之間是存在差異的，因?yàn)橹悄懿牧献陨肀憧筛惺懿⑷〉猛饨绲南嚓P(guān)信息，并且根據(jù)該依據(jù)做出正確的解決或者指令，從而對自身狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整以能夠充分適應(yīng)外界所產(chǎn)生的變化。此外，智能材料當(dāng)前已然在綠色建材中飽受廣泛應(yīng)用。

一、智能材料的工作原理

通常而言，智能材料主要源于驅(qū)動材料、基本材料、敏感材料、其他材料和信息處理器而組織產(chǎn)生的。其中，驅(qū)動材料主要是指在所具有的條件下對相應(yīng)的材料進(jìn)行控制，主要有壓電材料以及光纖材料等類型?；静牧现饕侵竾@擔(dān)承載輕質(zhì)材料、高分子材料以及耐腐蝕性材料而進(jìn)行的，從而充分表達(dá)了金屬材料所具有的相關(guān)作用。敏感材料能夠?qū)鞲腥蝿?wù)起到承擔(dān)的作用，然而在遇到環(huán)境產(chǎn)生變化時，能夠通過敏感的感知能力對環(huán)境所發(fā)生的變化及時有所察覺，從而使得材料記憶因此得到更好的適應(yīng)能力。而其他材料則是充分將導(dǎo)電材料與磁性材料結(jié)合到半導(dǎo)體材料中，并且在進(jìn)行信息處理器的研究時，具有能夠?qū)鞲衅餍盘栠M(jìn)行良好的處理功能。

二、綠色智能建筑材料的分類

通常而言，智能材料能夠劃分成多種類型，通常情況下能夠根據(jù)功能的性質(zhì)來進(jìn)行劃分，主要有光導(dǎo)纖維、壓電以及電流變體等等類型。其中，根據(jù)來源可分為金屬系智能材料、高分子智能材料以及無機(jī)非金屬材料這三方面的類型。然而，按照材料模擬生物方面又可分為：1.智能傳感材料，專門用于對各種熱、電以及磁等信號進(jìn)行相關(guān)的檢測工作，從而能夠感知并將所感知到了信息進(jìn)行反饋的一個形式，在智能材料中是必不可少的一種材料。2.智能驅(qū)動材料，主要的作用是能夠很好地將溫度以及電場變化進(jìn)行相應(yīng)的分析，其中驅(qū)動材料最常用的就是機(jī)械的響應(yīng)能力，因?yàn)樗哂休^強(qiáng)的記憶能力，并對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計。3.智能修復(fù)材料，其主要作用是能夠?qū)Σ牧蠈?shí)施結(jié)構(gòu)再生以及恢復(fù)的能力，從而使得材料的使用能力得到充分提高。4.智能控制材料，主要是根據(jù)智能傳感材料所反饋出來的信息進(jìn)行相應(yīng)的記憶、存儲，并且還能對材料信息進(jìn)行有效的修復(fù)。此外，還能對微型計算機(jī)進(jìn)行智能控制，從而使得所潛在的問題能夠得到很好的解決。

三、智能材料在綠色建材中的應(yīng)用分析

（一）“智能皮”建筑材料

所謂“智能皮”建筑材料主要是指外在應(yīng)用方面，然而這一方面在國外的研究做的非常透徹，不僅完成了基本的框架更是對此進(jìn)行了拉伸以及沿用，換句話就是說將建筑外面充分制作成相似于一個氣球的形狀，起到節(jié)省空間的作用，同時在應(yīng)用上采用高科技的照明以及新型信息的解決方式，能夠充分對建筑的外在實(shí)施全面的創(chuàng)新。此外，智能建筑皮材料主要是根據(jù)采取氣凝膠來作為絕熱處理的，使得智能皮建筑材料在白天時能夠起到吸熱的功能，而在晚上時能夠進(jìn)行放熱的功能，同時還可以進(jìn)行蓄電的能力，也就是收集陽關(guān)的熱能在需要時起到能夠提供供電的功能。

（二）智能玻璃墻

智能玻璃在建筑的外墻中起到技術(shù)處理的作用，采取這樣的方式能夠很好的將光污染現(xiàn)象盡可能的降到最低，并且還能夠?qū)κ覂?nèi)衛(wèi)生的質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)的處理，使得室內(nèi)衛(wèi)生能夠達(dá)到很好的效果，其中，最主要的功能就是建筑整體通風(fēng)以及空調(diào)系統(tǒng)自動控制能力能夠在很大程度上進(jìn)行較好的處理，然而充分采取傳統(tǒng)的技術(shù)方法對建筑墻體進(jìn)行相關(guān)的創(chuàng)新等主要是其核心技術(shù)來進(jìn)行，從而使得建筑采光能夠得到有效的提高。

（三）智能板材

模克隆多層紫外線防護(hù)IQ-Relex板材是一種相對而言比較新型的建筑材料，它是來自于德國拜耳材料科技集團(tuán)所研制出來的，能夠在驕陽似火的夏季中將太陽所折射出的紫外線進(jìn)行反射，使得室內(nèi)的溫度得到降低。然而在天寒地凍的冬季中則起到吸收陽關(guān)溫度的功能，從而利用陽光的溫度提供溫暖。這樣的智能板材不僅具有質(zhì)輕、堅固以及耐腐蝕性好的作用，同時還具有易加工等優(yōu)點(diǎn)，與一般所使用的板材相比能夠在很大程度上降低輻射，對于建筑墻面與頂棚而言是非常好的材料。

（四）智能涂料

基于涂料材料的功能性已然越來越強(qiáng)，智能材料在生態(tài)住宅中起到重要的作用是必然的趨勢。通常而言冬季都是屬于比較寒冷的天氣，這時冬季只有充分使用輕質(zhì)熱敏型涂料能夠使得室內(nèi)的顏色由夏季的淺色在進(jìn)入到冬季時轉(zhuǎn)換成深色系，為冬季提供所需的溫暖。智能涂料在白天時具有吸收能量的功能，在進(jìn)入到夜晚時具有能夠采取電流的形式充分將熱能進(jìn)行釋放。此外，智能涂料還具有可以健康衛(wèi)生的功能，涂料中所含有的抗菌聚起到殺死細(xì)菌的效果，同時，涂料中具有吸收性能的能夠起到消除煙味、異味的功效以保證室內(nèi)衛(wèi)生得到健康保障。

四、結(jié)論

總而言之，智能材料本就是具有仿真生命系統(tǒng)的一種材料，能夠利用自身所具備的感知能力進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)、信息的分析，并且能夠?qū)Σ牧线M(jìn)行自身反饋的一種機(jī)制，將材料充分應(yīng)用到實(shí)際中能夠在很大程度上完善建筑的整體質(zhì)量，使得設(shè)計的建筑的美感以及高科技感得到很好的詮釋。智能化產(chǎn)品不僅在現(xiàn)代綠色建筑開發(fā)以及應(yīng)用中起到舉足輕重的作用，甚至在各個領(lǐng)域中其作用更是不容小覷的。建筑也是象征著國家、人們的經(jīng)濟(jì)能力、生活水平的體現(xiàn)，因此，全面發(fā)展智能化綠色建筑材料能夠在很大程度上滿足國家、人們對高品質(zhì)生活水平的追求。

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