浅析新型建筑材料的特点与发展

2012-08-15苑晨丹

赤峰学院学报·自然科学版 2012年3期

关键词：保温材料建筑材料墙体

苑晨丹

（赤峰学院建筑与机械工程学院，内蒙古赤峰 024000）

浅析新型建筑材料的特点与发展

苑晨丹

（赤峰学院建筑与机械工程学院，内蒙古赤峰 024000）

随着科技的发展，新型建筑材料也在发展变化.所谓新型建筑材料，是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料，具有轻质、高强度、保温、节能、装饰等优良特性.新型建筑材料主要包括新型墙体材料、新型保温隔热材料、新型防水密封材料和装饰装修材料.为适应我国经济社会的发展需要，现代新型建筑材料应该符合现代建筑的要求；同时要具备先进性、绿色性、环保性等特点；建筑材料工业应向可持续发展和智能化方向发展.

新型建筑材料；智能化；绿色建筑；特点

我国自古以来拥有众多成功应用建筑材料建造辉煌建筑物的范例，每个历史时期都有代表其时代风貌的建筑和与之相匹配的建筑材料.随着时代变化，建筑物风格、功能以及人们的需求都会有很大不同.我国新型建材工业的发展是随着改革开放的一起发展起来的，经过近30多年的发展，新型建材工业在国内已经形成了一个新兴行业.新型建筑材料是建材工业的重要组成部分，是基于传统建筑材料而产生的新一代建筑材料，是建材工业中的一个新兴的产业，新型建筑材料主要包括以下四大类：新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料和新型建筑装饰装修材料.生产和生活中使用的新型建材，有节能、节地、减少资源消耗，保护生态环境的优点，同时还可以启动、刺激消费，促进建筑业和住宅产业的现代化发展.

1 新型材料的特点

1.1 具有现代性

现代建筑反映了人类技术的进步，不仅要求满足居住的功能，还需要有防水、防火、防腐、高强、轻质、采光、吸音、装饰性等重要要求，现有的材料存在一定的缺点；科学的进步以及环境条件的变化，也要求有新的需求，因此新型建筑材料首先就必须具备现代性，必须适合现代建筑的要求以及现代人类的审美.

从陕西半坡遗址发掘的方形或圆形浅穴式房屋发展到现在，已有六、七千年的历史.蜿蜒万里的长城既是一座稀世珍宝，也是艺术非凡的文物古迹；在中国建筑史上，隋唐艺术是封建前期的高峰，建于隋代河北赵县洨河上的安济桥，是世界上现存最早、保存最好的巨大石拱桥，距今已有1400多年历史，被誉为“华北四宝”之一，是科学技术与艺术的完美结合；现存的高达67.1米的山西应县佛宫寺木塔，又名佛宫寺释迦塔，是我国现存最古老最高大的纯木结构楼阁式建筑，是我国古建筑中的瑰宝，世界木结构建筑的典范，是世界现存最高的木结构建筑；明清两代皇宫，即故宫是中国现存最大最完整的古建筑群.这一系列现存的技术高超、艺术精湛、风格独特的建筑，称为世界建筑史上自成系统，独树一帜的典范，有极强的传统规范，亦是一座极其丰富的文化宝库，是我国古代灿烂文化的重要组成部分.尽管这些建筑不免被现人衷心赞美，并为当时建筑大师所付出想象和劳动而赞赏、钦佩.但没人会想要去建造和那一样的房屋建筑了，因为其只适合观赏，而不适合现代建筑.

1.2 绿色、环保

新世纪以来,国家非常重视节能减排的工作，并把它放在可持续发展的长远利益的战略高度,坚定提出了建设节约资源型、优化环境型社会的战略任务.在2009年12月份的中央经济工作会议中，明确提出了“节约资源、保护环境”的经济发展方针,再次凸显绿色、环保在经济发展中的重要地位.如何发展低碳经济，如何才能节约能源,如何才能推广新型建筑材料并提高资源利用率,是值得当今社会广泛关注的问题，因而，如何减轻由建筑材料所造成的环境负荷，并实现建筑材料的生态化，成为目前建材工业走可持续发展道路的重要课题.

绿色建材,也称生态建材，在国际上称为“健康建材”或者“环保建材”，特征是无毒或低毒、具有安全防火或阻燃性能、可消磁、调温、隔热、并能调节人体机能.

相对于传统建材，新型绿色、环保建材材具备以下几个特性：

1.2.1 尽可能采用天然材料作为原料，并满足使用功能、耐久性与力学性能.

1.2.2 尽可能采用低耗和无污染的新工艺、新技术.

1.2.3 产品设计应以多功能化、有益于身体健康为前提，以构筑温馨、舒适、健康、便捷的生存环境为前提.

建筑材料的研发应提倡绿色、环保型建筑材料.可以采用工业废料，比如粉煤灰、矿渣、煤矸石等来生产水泥、砌块等材料；废弃的玻璃可以用来生产贴面材料；废泡沫塑料可以用来生产保温墙体，通过废料的利用，一是可以减少固体废渣量，同时又可节省自然资源

1.3 先进性

自改革开放以来，我国建筑材料工业迅速发展、水泥、平板玻璃、建筑和陶瓷产量一直位于世界第一，但是我国建材行业总体科技水平和产品质量档次还不高.

随着经济的高速发展，新型建筑材料对生态化的要求越来越高.建筑材料所造成的环境污染不容忽视，建筑材料从原材料的采掘到生产使用一直至材料的废弃的整个生命周期中会造成大量的环境污染，尤其在建筑材料在生产和使用过程中产生的水污染、噪声污染、放射性污染、化学污染以及建筑垃圾等等环境问题尤为严重，不利于可持续发展.

提高建筑材料的科技水平和质量能大大降低材料对环境所造成污染和破坏，某些建筑材料自身就具有环保性.比如抗菌建材、空气净化建材等.

随着人类智能化的发展，智能化材料也被人们重视和研发，什么是智能化材料呢？智能化材料本身具有自我诊断、自我预告和破坏以及自我调节和自我修复的功能，再有以及可重复利用性.智能化材料的另一个特点是当材料内部发生某种异常的变化时，还能能将材料的内部状况，比如位移、变形、开裂等情况反映出来，使之在破坏前采取有效措施；与此同时，智能化材料还能够根据内部的承载能力以及外部的作用情况进行自我调整，例如，智能化材料中的自动调光玻璃，可以根据外部光线的强弱来调整进光量，以此满足室内的采光和健康性要求；吸湿放湿材料，可以根据环境的温度变化自动调节、自动吸收或放出水分，以此来环境温度平衡；智能化材料还有如下功能，当建筑物解体的时候，材料本身还可以重复使用，达到减少建筑垃圾的目的.智能化材料的研究开发在国内目前处于起步阶段，在自我诊断、预告破坏和自我调节等方面已取得初步成果.

2 新型材料发展状况

2.1 新型墙体材料

墙体不但是建筑最重要组成部分,也是提高建筑物性能和增加建筑物使用年限的关键因素,新型墙体建筑材料以节能保温、舒适美观、利用废弃物、改善建筑功能为目的，应提高建筑产品技术含量，通过采用新材料、新工艺等促进新型墙体的发展.

我国新型墙体材料发展较快，只有促使新型体材料的发展，才能达到节能、环保的目的.新型绿色墙材主要包括农业废渣类、建筑垃圾类、石膏类和复合墙体材料等.目前墙体使用的四大材料主要是钢筋材料、水泥材料、塑料和木材.木材作为其唯一一个可以再生并且能够循环利用的材料,是一种可以永久利用的再生资源.国内外的经验表明,如果木材资源采伐量小于其生长量,就能满足可持续发展的要求,也就可以保障木材的供应量.在墙体材料产品中木质建材占有一定的比重，比如隔墙、隔断以及复合外墙的内侧.其所使用的材料大部分是经过加工的人造板材或工程木材,比如纤维板、刨花板、胶合板、胶合木等.作为复合墙体时，可采用木质板材与龙骨配合的方法,或者木质板材与石膏板等其他轻质板材.作为绿色、环保、可再生资源,木材必将在墙体中应用的越来越广泛.所以说,从长远的、可持续发展的角度来看,木质墙体材料属于真正意义的绿色产品.

2.2 保温隔热材料

目前，我国用于建筑外保温的节能材料经过近年来的高速发展，外墙外保温增多，外墙内保温有所减少，一部分别墅使用外墙夹芯保温技术.材料更是多种多样，主要有聚苯乙烯泡沫板、岩棉矿渣棉、玻璃棉、泡沫玻璃、硅酸盐复合浆料、聚氨脂泡沫板等.但由于我国各地经济发展、资源分布不平衡，导致以上保温材料在我国不同地区有不同程度的应用.我国的保温材料市场还普遍存在技术水平不高、产品不够高档的现状.同时可以看到，我国也在大力发展保温技术，研究开发质量稳定、可靠的产品，组建专业工程队伍进行标准化施工，保温材料及技术正在向高效率、高性能、高环保方向发展.

因为我国幅员辽阔，保温原材料分布不均，生产力发展不均衡，在选择保温材料时，各地要求都不一样虑.但总体来讲，应用范围最广的还是聚苯乙烯泡沫塑料板，其优点主要体现在保温效果好、成本低，缺点是施工性能差、强度低、特别是与基体的结合不够牢固.聚苯颗粒保温料浆作为新型复合保温材料的代表，结合了高分子材料的保温优点和水泥的施工优点，另外再加上引气剂、憎水剂等外加剂来调节其性能，大大提高了综合性能，有很大的应用前景.具调查结果显示，发达国家大多以轻质多功能复合浆体保温材料为主进行浆体保温材料研究开发.与传统浆体保温材料相比这类浆体保温材料的各项性能都得到了明显提高，且导热系数低、安全性高、耐久性强.与此同时，此类复合浆体保温材料有优异功能性，比如无氟里昂阻燃型聚氨酯泡沫复合浆体保温材料、超轻质全憎水硅酸钙浆体保温材料等，可以满足不同使用条件的要求.此外，国外非常重视保温材料工业的环保问题，积极发展“绿色”保温材料制品，从原材料的开采、运输到产品生产及使用，及废弃后的处理，都以最大限度地节约资源和减少对环境的危害为目标.

2.3 防水密封材料

防水材料在建筑行业发挥着重要的作用.随着社会与经济发展，工民建对防水材料也提出更高的要求，无论是在桥梁、隧道、还是在农业、水利、交通运输等行业或领域，都要求有更高质量的防水密封材料.

目前，国内建筑防水材料发展迅速.种类齐全，规格、工艺等也初具规模.但是与国外发达国家相比还是有很大差距：主要表现在产品结构不合理，新型防水密封材料生产量和使用量都很小；第二是产品质量不容乐观，假冒产品较多；三是设计施工应用技术差、渗漏严重.

2.4 装饰装修材料

绿色建材能够满足如下要求：一是在建材的制造、使用过程和废弃物处理等过程中对地球环境产生的负荷最小；二是要有利于人类健康.故装饰装修材料前提是满足绿色建筑；这对促进装饰装修材料的节能、环保、健康有重要意义.

2.4.1 绿色、环保发展趋势是大力推进节能型屋面、节能型墙体和节能型门、窗.

2.4.2 绿色建材的另一发展重点是环保型装饰装修建材，不含放射性物质，不含甲醛、芳香烃等有机挥发性物质，污染环境和危害人体健康的建材产品，已经引起国家和人们的高度关注，国家针对此要求也制定了严格的标准.

2.4.3 绿色建材的第三个重要发展方向是健康、促进型装饰装修建材.以高科技技术含量研发的的材料及产品，成为新宠，具有代表性的是抑菌材料、杀菌类材料、空气调节类材料及产品.另外多功能复合材料和产品也将成为装饰装修材料市场的新宠.

3 发展新型建材是可持续发展战略的要求

我国能源人均占有量是世界平均水平的四分之一，这对我国的国民经济和社会与资源、生态环境协调发展有很大的影响.发展节能环保建筑材料即是可持续发展战略的需要，也是建材工业发展的需要.新型建材的发展应减少高物耗、高能耗、高污染、低性能，向多功能、多用途、低物耗、低能耗、无毒、无污染方向发展，向高档化、配套化、标准化发展，以满足社会和人们日益增长的需求.材料和产品的加工制造同微电子技术为主体的高科技融合，以此来达到对材料和产品的多功能的可控与可调，也有可能称为装饰装修材料及产品的一个发展方向.

新型建材的推广应用能促进社会效益和经济效益.以新型保温材料节能为例，其节能获得收益，就要远远比新型材料代替传统材料所增加的费用大.