论建筑材料的发展趋势

论建筑材料的发展趋势

笔者认为建筑是一种对空间的重新构造，其构造的目的是为了使空间具有更利于人们生产与生活的功能，同时还需要满足人们在审美和精神上的需求。因此为了达到上面所说的目的，我们必须要掌握更好的工程手段，这便是建筑技术所需要解决的问题，而巧妇难为无米之炊，光有良好的技术手段，没有更新更耐用，更好用更适用更实用的建筑材料，上面所说的一切也不过是空中楼阁，纸上谈兵而已。所以，在一定程度上，建筑材料的更新推动了建筑本身的发展，而人们越来越多的对空间的需求也不断促使更多“新建筑”的产生，这种“需求”也促使着新的建筑工艺和新的建筑材料的产生。因此建材建筑二者是互相促进，共同发展的。

随着科学技术的发展,学科的交叉及多元化产生了新的技术和工艺。前沿的技术、工艺越来越多的应用于建筑材料的研制开发,使得建筑材料的发展日新月同时,社会发展对建筑材料的发展提出了更高的要求,可持续发展理念已逐渐深入到建筑材中。不仅材料原有的性能,如耐久性能、力学性能等得到了提高,而且实现了建筑材料在强度、节能、隔音、防水、美观等方面多功能的综有节能、环保、绿色和健康等特点的建筑材料应运而生。建筑材料正向着追求功能多样性、全寿命周期经济性以及可循环再生利用性等方向发展。

具有功能多样性和综合性的建筑材料随着居住理念的改变,人们对建筑功能的要求日趋多样性。建材作为建筑的基本元素,必须适应这一发展要求,除具备基本性能之外,绿色健康、节能省耗、适宜舒适等多样性功能将被综合其中。

1）关于生态建材的理念

1.理念缘由

18世纪开始。我们的地球环境因为第一次第二次工业革命的原因而遭到了深重的破坏。虽然在客观上的确极大地促进了人类生产力的发展，但我们也为此付出了惨重的代价。那时起人类开始认识到资源与环境问题成为威胁人类生存和发展的重要问题。生态环境材料是在人类认识到生态环境保护的重要战略意义和世界各国纷纷走可持续发展道路的背景下提出来的，是国内外材料科学与工程研究发展的必然趋势。

2.我国情况

在我国，1988年召开生态环境材料战略研讨会，1994年通过了《中国21世纪议程》——21世纪中国人口、环境与发展白皮书，1996年提出863计划纲要新材料及制备技术领域——生态建材计划纲要，1998年科技部、863领域专家委员会、自然科学基金委员会在北京召开了一次中国生态环境材料战略研讨会，提出“生态环境材料”概念[2]。1999年首届全国绿色建材发展与应用研讨会上提出绿色建材的定义。2001年我国“十五”863项目首次将生态环境材料列入计划。在我国的一些大型学术会议上均设立“环境材料”主题，2004年成立了中国材料学会{HotTag}环境材料分会。（引自建筑材料的可持续发展1-2节中国建材网）

3.现状与发展

经过笔者搜集资料发现，目前我国建筑墙体材料有95％仍为实心粘土砖。我国共有砖瓦企业12万个，占地500多万亩，每年烧砖毁田数10万亩。与国外同体积材料相比，实心粘土砖单位生产能耗平均高10倍以上，外墙保温隔热性能相差4~5倍，单位建筑面积的采暖能耗为同等气候条件下发达国家的3倍。每年仅墙体材料生产能耗和北方房屋采暖能耗就占我国全年能源消耗总量的15％以上。所以我国还有很多建筑实不符和可持续发展的总体计划的，完全取代高耗能高污染的建材任然需要长久的时间和各个政府部门和各个生产部门的通力合作。

下面是一些比较经典的新型建筑材料的例子，这些材料本身具有一方面突出的特性，可以为一些建筑提供原料上的支持，并且是”环境友好型”材料的代表，但其因为成本问题或者另一部分性能的短板问题未能够大面积利用。但其存在的意义不容小觑，也为我们提供了一些更好的思路。

1）土聚水泥

土聚水泥在较低温度下(500～900 ℃)煅烧而成，硅铝链经历了一个由解聚到再聚合的过程。土聚水泥具有如下的优异性能。 (1)水化热低。 (2)收缩小。(3)早期强度高 (4)抗渗性好，耐冻融循环。 (5)耐化学侵蚀。 (6)耐高温性能好。(7)耐水热作用。 (8)可自调温调湿。 (9)优良的耐久性。 (10)较高的界面结合强度。（引自建筑材料网新型材料2-1）

所以笔者认为 土聚水泥的性能是比较优越的，它可以用在内的装修，高速公路，桥梁的建设，等各个领域，更是小范围替代传统混凝土材料的首选材料，并且符合可持续发展的基本国家战略，但可惜的是由于制作工艺复杂，所消耗的资金过多难以大范围推广使用。这便需要更多；有志之士一起研究，看是否能找到解决这一问题的方法。

2）导电混凝土

混凝土因为其优越的机械性能和良好的耐久性多年来一直被广泛应用在建筑行业。不过，混凝土的导电性能很差，尤其在干燥的环境下。在电力、电子、军事等建筑工业中，机械性能和导电性能都优越的混凝土有很重要的作用。下面是它被生产发现的实例：

加拿大科学家在2003年5月开发出一种新型的既有良好的机械性能，又有很强的导电性能的混凝土。这种导电混凝土的制作是在水泥中掺入一些导电材料，如碳纤维，石墨和焦碳渣（钢材生产过程中的一种价格低廉的副产品）等构成一个连续的导电网路。这种材料无疑是混凝土材料的再开发同时节约了部分电路原因而带来的功能损耗，但同样由于成本原因无法大规模开发使用。

3）智能材料

1989年日本高木俊宜教授将信息科学融合于材料的物性和功能，提出智能材料的概念：对环境具有可感知、可响应，并具有功能发现能力的新材料。

这种材料在我个人看来类似于利用化学反应使药物缓慢释放药性的技术，它能够使得建筑材料自己发现自己所存在的问题，自动预警，自动修复，通过一系列化学反应使得建材能自己缓慢地修复自己细小的裂缝等，这就让建材显得更加地自动化，智能化，便于管理，也减少了后期修复的投资，在客观上节约了资源：下面便是一个实例

智能铝钢材料：在铝钢中分散二氧化锆微粒，材料内部裂缝扩展时，二氧化锆离子发生相变，缓解了裂缝尖端的应力集中，阻止了损伤，相当于对材料进行了补强修复。

小结：综上所述建材的发展方向是多方面的，它将朝着更环保，更实用，更节约，更加智能的发展方向而进步，无论如何，建材的发展必将促进我们的建设，他将使建设出来的建筑，道路，桥梁等更加地有利于环境，有利于人的舒适性，