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455新型建筑材料发展研究及相关问题应用分析
新型建筑材料发展研究及相关问题应用分析
摘要
建材工业一项重要的内容是新型建筑材料,新型材料的出现为建材行业的发展带来的曙光。
主要范围是新型墙体材料、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四大类。
我们在建筑中普遍采用新型建材,可以有效减少能源消耗,又可以促进建筑环保,拉动消费需求,对建筑业和住宅产业的现代化发展有益。
本文主要对四种新型建筑材料的发展现状进行了论文,接着对其应用进行了分析,最后预测了新型建筑材料的发展趋势。
关键词:
建筑材料;墙体;保温隔热;节能技术
目录
内容摘要I
引言1
1绪论2
1.1概述2
1.2新型材料建筑发展的意义2
2新型建筑材料的种类及发展现状4
2.1新型墙体材料4
2.1.1烧制品4
2.1.2蒸压制品4
2.1.3胶凝制品5
2.2新型保温隔热材料5
2.2.1岩棉5
2.2.2玻璃棉6
2.2.3聚苯乙烯泡沫塑料6
2.2.4硅酸盐复合绝热砂浆6
2.3新型防水密封材料6
2.4新型装饰装修材料7
3新型建筑材料的应用8
3.1新型建材的应用及建议8
3.2新型节能技术材料应用实例8
3.2.1南京锋尚项目8
3.2.2太阳树国际公寓8
3.2.3TPT大厦9
3.2.4郑州摩尔9
4新型建筑材料的发展趋势10
4.1新型建筑材料的要求日益增高10
4.2新型建筑材料以后的发展趋势10
4.2.1新型墙体材料10
4.2.2保温隔热材料10
4.2.3防水密封材料11
4.2.4节能门窗和节能玻璃11
4.2.5水泥的发展和粉煤灰的利用11
4.2.6建筑垃圾的综合利用11
5结语12
参考文献13
引言
新型材料在我国建筑行业里一直是值得我们去研究和探索的一个项目,从1979年到现在2008年里随着新型建材不断在建筑等行业的应用,让越来越多的人体会到了它的魅力和风采。
我们一般指的新型建筑材料主要包括墙体材料、保温材料、防水材料和一些家居装饰材料。
这些材料目前发展还处于初期阶段,虽然它已经经历了从无到有,从小到大的历史变革,但是随着人们生活水平的不断提高和建筑材料在各个重大工程的应用,更是让这些新型材料有更广阔的销售空间。
而且根据消费者不同市场的需要,这种新型材料还会不断进行调整和完善,根据近30年来建筑材料的发展,为了能够适应现代的市场需求,新型材料不但能够根据花色、档次等不同的品种进行分类销售,还能根据每个建筑的需要进行量身生产,这些材料的不断更新和发展必然能够为我国人民的居住和城市面貌的更新起到推动作用,到那时我国建筑业需要的各种新型的材料,再不用进口或者到国外进行购买就可以自给。
1绪论
1.1概述
新型建筑材料不是传统意义上的一种建筑材料,新型建筑材料是在传统意义基础之上开发的新产品,这种材料主要包括墙体材料、保温材料、防水材料和装饰材料等等。
这种材料的发展和变革是从1979年开始的,到2008年通过30年的发展和变革,基本上从原来的小产业变成了现代的大产业,从以前国内没有这种材料的生产,好多建筑需要进口国外,到现在已经可以逐步供给国人的需要。
随着社会主义经济不断的加剧和人民生活水平的不断提高,这种新型建筑材料还会进一步的发展,不论是星级宾馆的建造还是民居民房的建造,都越来越离不开这种材料的供应[1]。
新型材料的销售将辐射到建筑科研、工程设计、教育、施工和生产等各个领域。
而这些材料的使用,再不用靠进口等方式购买,我国就能自主的进行研发和生产,不论是花色的种类还是应用的类型都可以批量生产和销售,根据不同用户的类型和使用的档次,还能量身进行生产和研究。
1.2新型材料建筑发展的意义
新型材料的研究和生产,对建筑行业的迅速发展能起到一定推动作用的。
传统意义上的建材,都是以水泥、玻璃、钢材、木材等为原料的建材,随着现在对建材需要的不同,一些新的建材开始走向市场,如黏土空心砖的制造、各种加气混凝土制品和各种砌块新型建材的出现,让人们认识了这个新型的建筑材料,这些材料多采用无机非金属材料进行制造,具有质量轻、强度高、保温、节能、节土和装饰等优良特性。
而传统意义上的建筑材料由于不能满足现代人们的审美要求和观点被慢慢的淘汰了,新型材料不论是用在星级宾馆还是人民楼房的建筑上,都能表现出一种美感,能够突现出建筑的城市现代信息。
而它的优点也更加强了建筑物的质量和强度,让现代的人们住的更安心,也让这些建筑物利用的时间更久远。
从建筑物结构来讲的话,大家知道墙体是所有房屋最重要的组成部分,这部分直接关系到建筑物的性能和使用寿命。
传统意义上的建筑材料,在使用性能和寿命上不能两者兼顾,而现在新型的建筑材料就能达到二者兼顾的目的,更大程度的促进了建筑物的节能和减轻了建筑物自身的重量,也正是这些新型材料的优点,让设计建造出来的建筑物更具有经济价值,也更能满足现代人对建筑物性能的需要了,为建筑业的蓬勃发展起到了重要的历史意义。
现在的新型建筑材料和传统意义上的建筑材料比,不但有构造新、性能好、功能全、节能保温、舒服美观和安全耐久等优点,还有施工简单,没有任何污染因素等优点[2]。
这些新型的建筑材料不但让消费者看好,也让很多施工人员看好,由于新型材料的使用,本来需要修建3年的建筑,1年半就可以完工,不但节省了成本节省了施工时间,还结实耐用,受到消费者的喜欢。
新型墙材的使用更是优上加优,这种新型材料用上以后比传统意义上的材料,增大了很多的使用空间,另外在使用空间增大的基础之上,整个建筑的重量和抗压抗展能力没有任何的减弱,相反这方面的优势更突出更稳定。
因此不能不说新型材料不断的在建筑业的应用,真得对我国城镇居民的住宿、生活、节地和综合资源利用上起到了不可磨灭的作用。
2新型建筑材料的种类及发展现状
2.1新型墙体材料
近几年来,墙体材料不断革新,在“十五规划”中,也对墙体材料的发展和完善提出了具体的要求,以满足建筑市场的需要,以改善建筑功能为基础,以提高节能为目标,充分利用本地资源,不断采用新材料和新工艺,研制出符合本地市场的具有能耗低,污染小、强度大,性能高的新型墙体材料,有效提高施工效率,提高建筑速度和质量。
在近代社会,人们物质生活得到极大的满足,注意力逐渐从穿的舒服、吃的健康向住的科学转化,人们的注意力逐步集中到如何使用有限的金钱和精力,通过对墙体材料的革新,提高材料的利用效率,满足社会可持续发展的需要,促进住宅市场的节能化发展。
我们说的可持续发展,指的是不仅仅要对现代社会人们的需要给予满足,还不要牺牲后代人的切实利益,这是全体人民的共同心声,也是构建和谐社会和实现可持续发展的需要。
要把搞好资源综合利用、搞好环保、实现可持续发展作为建材工业转变经济增长方式的必然要求和主要途径,制定了建材工业的发展规划。
2.1.1烧制品
《烧结空心砖和空心砌块》(GB13545-2003)于2003年10月1日颁布并开始实施。
按主要原料分为粘土空心砖和砌块(N)、页岩砖和砌块(Y)、煤矸石砖和砌块(M)、粉煤灰砖和砌块(F)。
空心砖和空心砌块的强度等级为MU10、MU7.5、MU5、MU3.5和MU2.5。
体积密度分为800、900、1000和1100级,孔洞率大于等于40%。
与实心砖相比,空心砖具有厚度较大,自重较轻的特点,可以有效缩短施工工期,减少材料的使用,还能确保建筑物的质量安全,节约粘土用量和燃料用量[3]。
这一点,符合国家节能环保的需要。
2.1.2蒸压制品
我们所说的蒸压制品,指的是,对于含有少量水泥或者不含水泥的特色“砖块”,是可以替代砖制品,采用蒸压等方式制成的新型制品,最早的蒸压砖是由德国以为博士19世纪发明的,距今100多年的历史。
其使用的材料都是就地取材,不占用耕地,不适用田土,取而代之的是石灰,通过特殊工艺制作而成,成品具有尺寸规则,外表美观的特点,属于无污染的环保产品。
我国从上个世纪中叶后期开始引进,并进行批量生产,以240mm*115mm*53mm的实心灰砂砖为主[4]。
因为当时技术不成熟,造成砖块小,重量大,又没有凸显节能优势,强度不合格,所以不能和传统的烧结砖相抗衡,造成发展缓慢,技术瓶颈亟待破解,改革突破势在必行。
后来,专家改成了灰砂空心砖,因为其体积大,质量轻,强度大,又可以节约能源,降低建筑成本,从而迅速打开市场,提高了相关企业的竞争力,泡沫混凝土砌块是多孔混凝土砌块的一种,主要使用在工厂的框架结构,有水泥泡沫混凝土砌块和硅酸盐泡沫混凝土砌块两种表现形式,目前,浇混凝土结构建筑的外墙填充、内墙隔断,可以根据设计在现场浇筑泡沫混凝土墙体,也可以用于多层建筑的外墙或保温隔热复合墙体,下列情况不得使用泡沫混凝土砌块:
建筑物基础;处于浸水、高温和受化学侵蚀的环境;承重制品表面温度高于80摄氏度的部位。
泡沫混凝土砌块可以有效保护室内温度不外散,尤其是冬季更加明显,另外,由于具有吸声能力,所以隔音效果好,可以减少噪音污染,对于抗冻和减少收缩裂纹都有很好的作用。
2.1.3胶凝制品
混凝土小型空心砌块,由于节约土地资源、节约能源,非常符合我国基本的国情政策。
由于其具有高度的承载力,其相同等级强度的块材和砂浆的砌体抗压强度是砖墙的1.5-1.8倍。
其孔洞率50%,较砖墙轻,可减少基础载重量,减少基础材料用量[5]。
拥有众多优点:
施工快速,墙厚较标砖薄,可节省结构面积。
商品砂浆:
质量稳定、节能省材料,符合文明施工和环保要求,是适应新型墙体材料新型能源。
砌块墙体:
多层砌块墙体住宅造价与相同层数砖混房高出5%~10%,但其保温性能好,尤其适合在北方地区使用。
多功能砌块是为实现建筑上的节能而发展而来的,如抗地震能力、承受重力能力、保温、装饰作用等。
此外还有混凝土多孔砖、粉煤灰空心砌块等。
2.2新型保温隔热材料
目前,我国建筑业大量采用了新型保温隔热材料,它们具有显著的社会效益、经济效益和环保效益,被广大企业和商家所重视。
新型保温隔热材料主要包括:
2.2.1岩棉
岩棉是选用玄武岩或辉绿岩为主要原料,然后经过高温烧制成的无机人造纤维。
这种产品具有很好的保温性、隔热性、吸声、防止燃烧等性能以及良好的化学稳定性,在建筑业中被广泛使用。
2.2.2玻璃棉
玻璃棉属于矿物棉的第二类产品,是以硅砂、石灰石、莹石等矿物为主要原料制成的无机纤维。
玻璃棉制品具有良好的保温性、阻燃性、吸声、耐腐蚀等性能,可以广泛应用在房屋、管道、贮藏、锅炉、飞机、船舶等一些部位的保温、隔热和吸声上,减少噪声污染,提高耐用度,延长使用寿命。
2.2.3聚苯乙烯泡沫塑料
聚苯乙烯泡沫塑料它是以聚苯乙烯树脂为基料,加入发泡剂等辅助材料,经加热发泡而制成的材料。
具有重量轻、导热系数小、吸水率好、耐老化、耐低温、容易加工、价廉质优等一些优点。
在这一些节能建材中,舒乐舍板、泰柏板、GRG聚苯芯材保温板、EPS建筑模块、彩色钢板聚苯乙烯泡沫夹芯板等这些产品,在建筑市场非常畅销。
2.2.4硅酸盐复合绝热砂浆
硅酸盐复合绝热砂浆它是一种新型墙体保温材料,以精选的海泡石、硅酸铝纤维为主原料,辅以多种优质轻体无机矿物为填料,在几种添加剂的作用下,经过多种工艺深度复合而成的灰白粘稠浆状物。
这种材料的显著特点在于,保湿隔热性能好、施工简便(可直接涂抹)。
目前,这种产品已被我国列为新型绝热材料及其制品的重点发展对象。
2.3新型防水密封材料
防水材料是建筑业及其它一些相关行业所需要的重要功能型材料,是在建筑材料工业中的一个主要组成部分。
随着我国经济的加速发展,不仅工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求,在很多行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。
近年以来,随着建筑市场的活跃,相应的防水材料也取得了很快的发展,目前采用的防水材料早已摆脱纸胎油毡一统天下的落后局面。
防水材料基本上形成了品种种类齐全、产品规格、档次配套,工艺装备开发已初具规模的防水材料工业体系,外国有的品种我国基本上都有。
2.4新型装饰装修材料
建筑装饰装修材料品种分类纵多,更新换代非常迅速,这和人民生活水平提高居住条件改善是密不可分的,因此它是极具发展潜力的建筑材料品种之一。
它的品种、质量和配套水平的高低决定着建筑物装饰档次的高低,对美化城乡建筑、改善人民居住和工作环境有着十分重要的意义。
我国建筑装饰装修材料的发展,虽然起步比较晚,但是起点是高的,主要生产能力是80年代后从国外引进先进技术和设备基础上发展起来的。
目前各种品种已达4000多种,基本上形成初具规模、产品种类比较齐全的行业体系。
1995年我国装饰装修材料年产值约为400亿元左右。
在1991~1995年中,我国装饰装修材料每年递增速度约30%左右。
在2000年时,我国壁纸、墙布的需求量为2.5~3亿m2左右。
而胶印壁纸、纯天然壁布及其他功能的壁纸以后将进一步发展,这样基本上可满足高级宾馆、饭店的需要。
预计到2012年,我国壁纸壁布需求量将达到4亿m2以上,并且有部分是出口[6]。
在建筑装饰设计行业中随着新技术的出现,很多新的材料也从此而生,新材料的发展步伐地加快。
在建筑装饰设计中要体现的是空间、造型、色彩、结构等审美视觉效果,而在新技术、新材料出现后,对于在以往的设计中这些效果所不能表达的现在都成为了可实现的,很多设计也被新材料的特别效果所带动,逐渐的很多新型材料已逐步成为一种设计风格的代表也就形成了许多新的设计思路与设计观念。
3新型建筑材料的应用
3.1新型建材的应用及建议
随着经济社会的发展,以及人民生活的日益日高,新的建筑材料逐渐地应用于各个建筑,大到国家级的建筑工程,小到日常的居民住宅。
目前随着房地产业的迅速发展和崛起,新型的建筑装饰材料也快速地走入了人民的建筑系统。
比如我国的水立方就采用了新型的节能环保产品ETFE膜材料。
另外目前商品房也多采用一些新型的材料如保温隔热材料、防水涂料、矿棉吸声板等。
新型的装修材料也是遍地开花,如装饰石膏板、塑料异型材和门窗、塑料地板、壁纸、墙布等,这些新型的装饰建筑材料不仅应用于各大大厦、酒店,还被广泛利用与各种民用及公共建筑工程。
对新型的建筑材料,提出以下一些建议:
1、根据不同地区的实际情况,以及不同类型的建筑物,使用新型的建筑材料,尽量的降低能耗,减少对天然资源的依赖,加大材料的回收和利用,以不污染环境、对人体有健康保健功效为原则,使用能耗低、污染低、绿色、健康、成本低的新型建筑材料。
同时加强对功能多、效益好的产品的开发力度。
2、重点抓好一批具有一定生产基础和生产实力的新型建材制品大型企业集团和生产基地,重点扶持和培养,使之形成规模性生产,具有合理的产品结构和开发研发能力,形成当地特色的新型建筑材料基地,对其他地区形成鲜明的示范作用,结合目前的住宅产业化趋势,重点抓好和培养以北京、上海、天津等一线城市为引领的新型建材市场,在国内形成一种有生产、有使用的新型建材一条龙服务机制。
3.2新型节能技术材料应用实例
3.2.1南京锋尚项目
南京锋尚项目的设计由五合国家主负责,他是一个集别墅、公寓、酒店在内的综合性建筑。
在设计之初,坚持走高科技路线,使用世界先进的生态节能技术,旨在为小区居民建设一个符合现代时尚潮流的绿色节能、具有高舒适度的住宅休闲环境。
3.2.2太阳树国际公寓
设计建设于济南的太阳树国际公寓,其建造使用了众多的高科技前缘绿色节能技术以及极具欧洲技术的建筑工艺,建成了具有“恒温恒湿”特色的舒适度较高的、能耗较低的最新生态、科技公寓。
该项目的建筑以小高层板楼为主,在规划设计时将建筑周围的整体自然环境及地基情况考虑在内,建成了一个具有现代气息和高科技生态绿色节能的高尚住区。
3.2.3TPT大厦
设计建设于北京中关村的TPT大厦,设计者为国际建筑设计大师赫尔佐格、德梅隆,大厦中的生态智能系统设计是世界闻名的德国超日建筑能量公司所负责。
该TPT大厦的设计和建筑不管是在其形象的塑造还是绿色节能、舒适健康等方面都取得了突破性进展,他的建成将改写中国首座采用高科技生态节能技术的大型办公建筑的历史。
在该大厦的实施方案论证过程中,五合国际受邀参加了项目的前期高科技与生态智能技术及双层玻璃幕墙设计技术的顾问工作,并在日后的项目实施过程中起到了重要职能。
3.2.4郑州摩尔
在郑州,有河南目前在规模上屈指可数的大型综合建筑项目摩尔,获得了2004年法国嘎纳国际商业地产展(MAPIC)的概念设计大奖。
五合国际设计采用了先进的节能技术,利用高科技有效降低建筑的热能流失,通过混凝土楼板辐射采暖制冷和置换式新风设计,将传统的玻璃幕墙改为呼吸式,采用智能遮光设计,实现太阳能一体化系统的应用,技术的普遍采用,有效改善了建筑项目的舒适度,起到了节能环保的作用[7]。
在商业方面,采用了智能化的电子展示系统,通过高科技的形象的展示,有效为商业部分增值,提高了商业形象,为综合项目的对外推广和招商工作奠定了基础,从而顺理成章的成为郑州市又一地标式建筑群。
4新型建筑材料的发展趋势
4.1新型建筑材料的要求日益增高
享受现代物质文明的同时,我们却不得不面临着一个严峻的事实:
资源短缺,能源耗竭,环境恶化等问题正日益威胁着人类自身的生存和发展。
而建筑材料作为能耗高,资源消耗大,污染严重的工业产业,在改善人居住环境的同时,对人类的环境污染负有不可推卸的责任。
因而,如何减轻建筑材料的环境负荷,实现建筑材料的生态化,成为21世纪建材工业可持续发展的重要课题。
绿色建筑材料是指对人体及周边环境无害的健康型、环保型、安全型的建筑材料。
与传统建筑材料相比绿色建材主要有以下特点:
①生产原料尽可能少利用天然材料,尤其是不可再生材料。
②低能耗的生产工艺和无污染的生产技术。
③建筑产品生产过程不得添加使用甲醛、卤化物、芳香烃等,不得使用含汞及其化合物、镍、铬及其化合物的颜料和添加剂。
4.2新型建筑材料以后的发展趋势
4.2.1新型墙体材料
墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。
绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,通过限制粘土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。
4.2.2保温隔热材料
墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。
墙体保温式根据保温层位呈的不同可分为:
外墙外保温、外内保温和中空夹心复合墙体保温等3种。
目前我的外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点.时,外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须足够的保温隔热材料作基础。
而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。
因此,在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用.
4.2.3防水密封材料
防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料,是建材工业的一个重要组成部分。
随着我国国民经济的快速发展,工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质的要求,而在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质最的防水密封材料。
4.2.4节能门窗和节能玻璃
从目前节能门窗的发展来看,门窗的制造材料从单一的木、钢、铝合金等发展到了复合材料,如铝合金一木材复合、铝合金一塑料复合、玻璃钢等。
目前我国市场主要的节能门窗有:
PVC门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。
就玻璃钢门窗而言,其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景.除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。
目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:
中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等.
4.2.5水泥的发展和粉煤灰的利用
水泥工业在我国建材行业中能耗最大,因此要大力发展生态水泥。
所谓生态水泥就是广泛利用各种废弃物,包括各种工业废料、废渣及城市垃圾为原料制造的一种生态建材。
这种水泥能够降低废弃物处理的负荷,既解决了废弃物造成的污染,又把生活垃圾和工业废弃物作为原材料,变成了有用的建设资源,从而降低了生产成本。
生态水泥的主要品种有:
环保型高性能贝利特水泥,低钙型新型水硬性胶凝材料,碱矿渣水泥等。
4.2.6建筑垃圾的综合利用
与以往使用泥质砖块相反,当下建筑材料方面更多使用工业废料,常用的是将矿渣、粉煤灰、煤矸石等生产成水泥或砌块。
许多被丢弃的玻璃可以再利用被生产成贴面材料。
例如免烧水泥的出现,是建筑材料利用上的一大进步,很好地节约了能源。
环保型材料有着广阔的前景,不但节约了能源而且减少了环境污染,这对地球资源的保护极为有利。
5结语
随着科学技术的发展,构成建筑的基本物质要素——建筑材料也在发展变化。
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。
现代新型建筑材料首先要具有时代性才能符合现代建筑的要求;其次要节能环保,符合生态化特点才能有利于社会的发展。
在现代科技的支撑下,各种新型建筑材料必然会百花齐放、争奇斗艳,但是只有符合时代发展要求的才能拥有生命力,不断演变持续发展,为人类建筑发展提供物质支持。
我国也要顺应时代要求,大力发展新型建筑材料,建筑具有中国特色的新建筑。
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