浅析新型建筑材料的优点和发展趋势
2021-04-04闫亚琼张巧伟张向红乔丽娜
闫亚琼 张巧伟 张向红 乔丽娜
(河北建材职业技术学院,河北 秦皇岛 066004)
建筑业是国民经济的重要支柱产业,其发展程度也影响着相关产业的变化,自从上世纪80年代后期提出“可持续发展”观念后,建筑产业也在逐步加快转型升级的步伐。而被人们称为建筑行业基石的建筑材料,一直以来都备受建筑行业关注。随着科技的飞速提升,人们对新材料、新技术认识的更加透彻,建筑材料从初期简单且单一的土坯,一步一步发展为如今选择多样的各式新品,并继续推广自主研发,力争有新的突破。新型建筑材料性能的杰出呈现,为建筑行业的进一步发展注入了接连不断的活力。
1 新型建筑材料行业发展状况
新型建筑材料是在传统建筑材料的基础上,在现有建筑物中得到应用并且代表21世纪先进发展方向的建筑材料,主要包括防水密封材料、保温隔热材料、新型墙体材料、新型建筑结构材料和装饰装修材料。由于这些材料融入了最前沿、最先进的新技术,因此其性能更加卓越,功能更加全面,一种新型材料具备若干种特有的建筑使用性能[1]。随着科学技术的不断进步,我国新型建材工业生产出了一批科技含量高、质量过关的新型建筑材料。新型建筑材料的迅猛发展及成功应用给传统的建筑业带来了第二春,推动了建筑行业的转型升级。图1是我国新型建材近三年的市场规模占有值。
图1 我国新型建材市场规模(亿元)
从图中可知,新型建材在建筑行业领域所占据的比重逐年稳步上升,与现在建筑行业更多地使用新型建材的趋势完美契合,也预示新型建材未来会迎来高发展期,成长空间巨大。
1.1 新型墙体材料
墙体——建筑物的重要组成构件,在工程结构设计中也最为关键。得益于国家墙体改革政策的实施,国内墙体材料工业经过近年来的迅猛发展,实现了质的飞跃。在使用原料方面,新型墙体材料与传统的砂石、砖瓦材料不同,主要原材料除竹炭、石粉外,还包括了一些被废弃的材料如煤矸石、粉煤灰、炉渣等。这些新材料优点突出,主要体现在密度小、承重性能好、无毒环保、隔音隔热保温等方面。目前,我国的新型墙体以块板为主,如纸面石膏板、混凝土空心砌块、石膏或水泥轻质隔墙板等,新型墙体材料环保、成本低,同时其质轻,可减轻建筑物重量,是绿色建材,也逐步成为建筑业应用最为广泛的一种墙体材料。但是性能要求更高的一些轻板、复合板,在我国市场上所占比重较小,是需要关注的重点问题。因此,要进一步加大研究力度并推广新型墙体材料,改善建筑施工中由于墙体材料因素导致的墙体砌筑等问题,从而达到节能、保护耕地以及废渣再利用等要求,为建筑行业良性发展提供有利保障[2]。
1.2 新型防水密封材料
防水密封材料是建筑行业无法替代的功能材料,主要功能是填补缝隙,其防水静音且气密性极佳。在高科技不断冲击的背景下,不仅仅是建筑行业,在农业水利、军工国防等行业也表达了对防水材料质量高、种类多的需求。不同于以往落后的纸胎油毡等传统防水材料,新型防水材料通过使用新材料、新的施工方法,目前已拥有沥青油毡(含改性沥青油毡)、密封材料、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品[3]。新型防水密封材料的断裂强度高、延伸率高,优良的力学性能可以使之适应较大的温差、火灾等因素,延长建筑的使用寿命。此外,新型防水密封材料具有耐高温、低温及耐老化的特点,可以进行冷施工,从而提升了工作效率,缩短工期并提高了防水结构层的整体性能。但是目前我国新型防水材料还存在着生产率、使用率及产品质量较低,一些施工人员施工过程不规范的问题。在新的环境下,人们对建筑物整体结构的认识变化、对防水结构认识的提高,因此物美价廉、环保耐用、使用方便的新型防水材料需求量急剧增加,进一步普及了新型防水材料的应用并推动了其飞速发展。
1.3 新型保温隔热材料
在建筑行业领域,建筑物隔热保温是国家、开发商和住户追求的目标之一。其在节约社会能源、改善住户生活环境和增加人们使用功能等方面起到了举足轻重的作用。诸如玻璃棉、岩棉等传统的保温材料,在铺设较厚的区域时,其利用率极低且达不到住户想要的保温隔热效果、容易吸收空气中的湿气、抵抗震动性能差。最重要的是其容易对环境造成不可逆的污染以及其本身含有大量的有害物质,这对人类的健康危害极其严重。上述缺点使人们对新型建筑材料高度重视,因此近几年我国的新型保温隔热材料发展迅猛,新产品层出不穷,且样式种类繁多,在保证数量的同时,质量不降反升,不仅推动着保温隔热材料行业的稳健发展,还保证了建筑行业的顺利发展。
中国地域广袤,南北两地的气候迥然不同。在北方,冬夏两季温差大,要着重关切外墙体的保温问题,通过使用新型保温材料,降低对空调和热力供暖的依赖,减少电能及煤炭资源的消耗[4]。在南方,冬夏温差相对较小,但湿冷天气多,因此未来让人们有一个舒适的居所,室内保温效果是人们选择住所时十分看重的一点。因而,新型建筑材料的内保温和外保温,是节能保温材料关注的内容[5]。
新型保温隔热材料的优点十分突出:密度小、孔隙多。在外墙结构的内部加做保温层的时,主要使用的保温材料有聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥的复合聚苯保温板等,这些保温材料的应用,隔断了外部冷空气的入侵,保证室内具有较合适的温度。在外墙外侧附加保温材料时,主要使用包括聚苯乙烯泡沫板、聚苯颗粒保温浆料等在内的新型材料。外保温材料的保温效果优于内保温,但仍然存在如价格高、影响外装修、掺量低等不足[6]。因此,新型节能保温材料仍需要进行研究和探索,最终达到物美价廉的目标,只有这样,最终才能使其被大众接受,从而广泛应用。
1.4 装饰装修材料
21世纪,人民对物质文化的需要日益增长,随之而来的是人们对居住环境的品质要求也逐步提升,建筑装饰装修材料迎来了新机遇,朝着多功能、无污染、高强轻质化、智能化等方向发展,种类十分丰富,被誉为新世界新型建筑材料中的潜力股。自上世纪80年代以来,我国的建筑装饰装修材料蓬勃发展,国家大力引进国外先进设备、积极学习先进技术,目前我国建筑装饰装修材料已基本形成具有一定规模且品种繁多的工业体系。无水型粉刷石膏、液态壁纸、软石地板等新型装饰材料已经被广泛应用到了建筑装饰装修工程当中。新型装饰装修材料是随着时代变迁发展起来的,人民对环境更优美、更舒适、更健康的居住条件的追求,都促使装饰材料在节能环保,提高自动化生产程度、扩大生产原料等方面不断进步和提升,更新换代地速度也在增快,是绿色环保新型节能建材,具有良好发展潜力[7]。
2 基于可持续发展的要求,新型建筑材料的发展趋势
2.1 实现节能降耗的效果
绿色环保,节能降耗,不仅是人们的生活需求,同样也是国家政策的要求。要想达到可持续发展的要求,节本提效迫在眉睫。这就要求生产建筑材料的原材料要简单易得,最好可以实现废物利用,如使用废弃的塑料泡沫等,制备出具有保温绝热效果的墙体板材;使用煤矿废渣等材料,实现对建筑垃圾的循环利用。同时,科技水平在整个过程中起到了决定性作用,不断改进生产工艺,提高生产效率,降低资源消耗率,杜绝浪费,使整个生产过程均达到国家可持续发展的要求。
2.2 实现新材料和新技术有效结合
随着人们生活水平的提高,为了满足越来越多的人们对高生活品质、安静环保的居住场所的追求,建筑材料行业与时俱进,推陈出新,谋行业长远发展。通过采用多种新技术,使新技术和新材料有效结合,研发出具有性能优异的新型建筑材料,为建筑节能材料被大众接受做好理论支撑。新型建材在生产制备的过程中,注重新技术的使用,并结合环保经济、低能耗低污染的要求,生产新材料,如会利用煤矿废渣作为原材料。而新材料的研发,主要是生产具有复合多功能的节能新型材料,如抑菌材料、低辐射镀膜玻璃、智能建筑材料、节能门窗材料以及太阳能发电材料等,使建筑材料在用途、性能、功能、安全等方面均做出突破。为了更好地发展和推广新型建筑材料的优势,不仅要注重多功能的效果,还要注重节能效果。在新材料和新技术的高度融合下,在考虑功能和节能的效果下,我们坚信,新型建筑材料会满足人民群众对高生活品质的追求,其研发和使用会在未来的建筑市场占据重要位置,会一步一个脚印,勇往直前,最终使我国建筑行业达到稳步发展的目标。
3 结语
综上所述,随着建筑行业的转型升级及人民对生活质量追求的提高,新型建筑材料在建筑行业中的作用日益突出,也必将对建筑行业未来的发展起到关键性作用。基于国内建筑行业的现状,要不断引入新材料、新工艺,要充分发挥新材料的优势,合理选择新材料的性质和类型,解决现存的能耗高、污染重、浪费多等问题,使现代建筑行业朝着能耗低、污染轻的方向发展,更好地建设环境友好型、资源节约型建筑。因此新型建筑材料的广泛运用是新时代产物所带来的的必然结果,其发展前景一片光明。