浅谈新型建筑材料的发展和应用
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题 目:浅谈新型建筑材料的发展和应用
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内容摘要
随着经济的发展和人民生活水平的提高,新型建筑材料的应用相当广泛,大至国家体育馆,小到民用住宅。本论文首先概述了新型建筑材料对于当今社会的意义,发展新型节能建材的意义,其次分类阐述了新型建筑材料行业的种类和现状,介绍了新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、装饰装修材料等与传统建筑材料的区别之处,阐述了新型建材的实际应用以及未来的发展趋势。
关键词:新型材料;墙体材料;装饰装修
目 录
内容摘要 ........................................................................................................................... I
引 言 .............................................................................................................................. 1
1 绪论 ............................................................................................................................ 2
1.1 概述 .................................................................................................................. 2
1.2 发展新型建筑材料的意义 .............................................................................. 3
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 砖 ............................................................................................................ 4
2.1.2 砌块 ........................................................................................................ 5
2.1.3 板 ............................................................................................................ 5
2.2 新型保温隔热材料 .......................................................................................... 7
2.3 新型防水密封材料 .......................................................................................... 8
2.4 新型装饰装修材料 .......................................................................................... 9
3 新型建筑材料的应用 .............................................................................................. 10
4 新型建筑材料的发展趋势 ...................................................................................... 12
参考文献 ........................................................................................................................ 15
引 言
“从第一次工业革命开始,尤其是近100年来,传统工业的发展虽然为人类的现代生活创造了丰富的财富,提高了人们的生活水平,但也带来了资源和能源短缺、水源危机、生态破坏和环境污染等一系列问题。这就迫使人们必须转变传统模式,用可持续发展的产业代替传统产业。”
诚然,以可持续发展为特色的绿色产业如今正在全世界掀起一场新的工业革命,作为能耗较高、污染较重的建筑、建材行业首当其冲,目前各国都在积极寻求一条高效发展新型房屋、新型建材的绿色道路。
“新型建筑材料”简称“新型建材”,是在我国出现的一个专有名称。而在国外,没有“新型建筑材料”的名称,但有“新建筑材料”的说法,一般称之为newmateria1s (新材料),advancedmaterials (先进材料),modernmaterials (现代材料),或newproducts (新产品),newtechno1ogy (新技术)。以上概念其实都指的是除水泥、玻璃和传统的砖、瓦、灰、砂、石以外的建筑材料,如墙体材料中的混凝土砌块、灰砂砖、石膏板、新型的屋面材料、防水材料、装饰装修材料等。它们通常具有轻质、保温、节能、节土、装饰性强等优良特性,不仅可改善房屋功能,使建筑物内外更具现代气息,还可以显著减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造条件[1]。
1854年,伴随着第一块新型建材灰砂砖在德国的问世,人类的新型房屋建设也开始起步。由此可见,新型房屋并不是一个孤立的概念,它一定是随着建筑材料和设计理念的更新而发展,然后彼此促进,共同进步。
1 绪论
1.1 概述
用可持续发展的产业代替传统产业,解决资源和能源短缺、水源危机、生态破坏和环境污染等一系列问题。在这种大环境的影响下,新型建筑材料应用而出,层出不群。而新型建筑材料不同于传统的建筑材料,最大的优点就是可持续发展的绿色产业。是基于传统建材砖瓦、灰砂石等却又不同于传统建材的建筑材料新品种,所包括的品种和门类很多。从功能上分,有装饰性材料、保温材料、墙体材料、门窗材料、防水材料、粘结和密封材料,以及与其配套的各种五金件、塑料件及各种辅助材料等。从材质上区分,不仅有天然材料,还有金属材料、非金属材料、化学材料等等。
新型建材拥有材质轻、强度高、节能、保温、节土、装饰等特殊特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善,还可以使建筑物内外更具现代气息,满足人们的审美要求;根据不同的功能,有的新型建材可以显著减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造了条件,有的新型建筑材料可以减少施工成本,作为节能首选。新型建筑材料推动了建筑施工技术现代化,大大加快了建房速度。
新型建材的性能和功用各不相同,生产新型建材产品的原材料及工艺方法也各不相同。就其发展情况而言,有的品种重在样式,样式种类层出不穷,如装饰装修材料;有的品种重在功能,如保温材料;有的则通过深加工衍生出多个品种,如新型建筑板材等。以新型建筑板材为例。目前新型建筑板材有几十个品种,其中纸面石膏板、玻璃纤维增强水泥(GRC )板、无石棉硅钙板是目前我国生产量最大、应用最普遍的三种新型建筑板材。这三种板材不但所采用的原材料不同,生产工艺不同,其性能和功用也不同。如纸面石膏板主要原料为石膏和护面纸,适用于作内墙板和吊顶板;玻璃纤维增强水泥板主要原料是低碱水泥和耐碱玻璃纤维,适用于作内外墙板;硅钙板主要原料是硅钙材料,除用作内外墙板外,还可用于装修以及制做和房屋结合在一起的家具等。这三种板的同一特点是:采用它们作为原始板材,再分别配上防渗、保温、防火等功能材料,采用复合技术,可生产出各种轻质和性能优越的新型墙体材料。此外,它们所用的原材料均为非金属材料,而且又是三种最易得到的非金属材料[2]。
1.2 发展新型建筑材料的意义
建筑材料是属于基础原材料工业。目前建材行业总体生产能力过剩,生产结构矛盾突出,传统建材产品占有大量生产资料,但是多数产品技术含量低,资源消耗高,生产成本偏高,生产效率低下,部分产品生产污染严重,浪费土地,威胁生态环境,不能适应国家经济建设和现代化社会发展的要求。“控制总量,调整结构”是当前建材行业面临的一项艰巨的任务。如何改变这个现状,新型建筑材料扮演着至关重要的角色。
新型建筑材料是建材行业的重要组成部分之一,作为绿色产业,其技术含量高,功能多样化;生产与使用节能、节地,综合利用废弃资源,有利于生态环境保护;适应先进施工技术,改善建筑功能,降低成本,具有巨大市场潜力和良好发展前景。特别是用新型墙体材料替代以实心粘土砖为主体的传统墙体材料,对于长期以来传统的建材生产观念和建筑方式将是重大变革。但是,国内新型建材发展起步晚,基础差,整体水平不高,加之推广应用力度不够,发展缓慢,在建材工业总产值中的比例不足20%,生产技术和产品应用水平与世界发达国家相比有较大差距,不能适应社会与经济发展的要求[3]。
发展新型建材,大力开发和推广应用新技术、新品种,带动行业整体素质的提高,是从根本上调整建材行业结构、推动产业升级,改善和提高人民居住条件和生活质量,实施可持续发展战略,促进建材和建筑业现代化的重要措施。当今社会只有可持续的绿色发展才能够更持久,更能创造效益。因此发展新型建筑材料势在必行。随着国内一些工厂的慢慢起步,我国的新型建筑材料发展也慢慢迈开了步伐,那么寻找哪种材料才更为合适呢?这就不得不对新型建筑材料有个更深入,更透彻,更详细的分析,不能因为简单的假象,就把旧材料的改头换面当成是新材料,也不能把真的新材料,新技术当成没有前途的伪科学。
2 新型建筑材料的种类及发展现状
2.1 新型墙体材料
墙体材料从来都是建筑的主体用材,而我国新型墙体材料发展也较快,品种较多,综合来讲主要包括砖、块、板,三大类。如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等,但实际应用中数量较小,在整个墙体材料中所占比仍然偏小。因此只有促使各种新型体材料因地制宜快速发展,才能改变墙体材料不合理的产品结构,达到节能、环保、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的,从而更好的推动新型墙体材料的发展[4]。
2.1.1 砖
砖,建筑用的人造小型块材,分烧结砖(主要指粘土砖)和非烧结砖(灰砂砖、 粉煤灰砖等)最常见,也最常用的为:240mm×115mm×53mm ,按抗压强度(牛顿/平方毫米,N /mm2)的,大小分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5 这6个强度等级 。而传统的砖瓦工业又演变出一些其他专业用途的砖,比如:粘土砖,烧结页岩砖,多孔陶粒混凝土透水砖,草坪砖,空心玻璃砖等等这些砖有些已经发展成为了新型的建筑材料,慢慢替代着以往传统的砖。
粘土砖:就地取材 ,节省运输成本,价格便宜 ,经久耐用 ,还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点,在土木建筑工程中使用广泛。废碎砖块还可作混凝土的集料。烧结页岩砖:烧结页岩砖作为一种新型建筑节能墙体材料,既可用于砌筑承重墙,又具有良好的热工性能,符合施工建筑模数,减少施工过程中的损耗,损高工作效率;孔洞率达到35%以上,可减少墙体的自重,节约基础工程费用。与普通烧结多孔砖相比,具有保温、隔热、轻质、高强和施工高效等特点。该产品以页岩为原料,采用砖机高真空挤出成型、一次码烧的生产工艺。多孔陶粒混凝土透水砖:多孔陶粒混凝土透水砖的生产方法,该方法是通过添加聚合物、加入吸水性高强页岩陶粒这两种手段对无砂多孔水泥混凝土进行改性,在不影响混凝土的抗压强度的基础上改善水泥浆体的弹性以及水泥浆体与骨料的粘结,从而改善了多孔混凝土的力学性能和耐久性;并利用页岩陶粒的强吸水性,减少透水砖生产时水泥浆的析出,降低了多孔混凝土透水砖的透水空隙在制备时被析出的水泥浆堵塞的风险,从而扩大了多孔混凝土路面砖的水分适用比例范围,增加其适用性能。用该法生产的多孔陶粒透水砖可用于有汽车通过的较重交通载荷透水路面的铺设。草坪砖该产品采用德国先进技术,所有的产品均由100%高密度聚乙
烯再生塑料制成,因此可循环利用。 产品坚固轻便,且便于安装。其优异的质量和简洁的设计造就了完美的环保绿色系列产品。 是园林景观产品中一个新亮点。
中国烧结砖瓦工业随着改革开放30年的到来,虽然在遏制占用土地、毁田烧砖、节能降耗、有效利用工业废渣部分替代了黏土原料,生产出轻质高强的烧陶墙体屋面材料,行业装备制造水平在追赶国际先进水平方面也有长足的进步,产品、装备、技术走出国门,对外输出也有明显的增长。但总体发展格局还未从根本上摆脱传统的生产方式,最多也只能说是向国外先进制砖技术的“追赶期”,总体发展还处于一个“量变过程”,以每年约7000亿标砖的世界第一产量维持国内城市化、住房产业化的市场需求,与二战后欧洲的情况相当。技术、装备、环保、产品至少要落后发达国家20年~30年。
2.1.2 砌块
砌块是利用混凝土,工业废料(炉渣,粉煤灰等)或地方材料制成的人造块材,外形尺寸比砖大,具有设备简单,砌筑速度快的优点,符合了建筑工业化发展中墙体改革的要求。
砌块按尺寸和质量的大小不同分为小型砌块、中型砌块和大型砌块。砌块系列中主规格的高度大于115mm 而小于380mm 的称作小型砌块、高度为380~980mm称为中型砌块、高度大于980mm 的称为大型砌块。使用中以中小型砌块居多。
砌块按外观形状可以分为实心砌块和空心砌块。空心砌块有单排方孔、单排圆孔和多排扁孔三种形式,其中多排扁孔对保温较有利。按砌块在组砌中的位置与作用可以分为主砌块和各种辅助砌块。
根据材料不同,常用的砌块有普通混凝土与装饰混凝土小型空心砌块、轻集料混凝土小型空心砌块、粉煤灰小型空心砌块、蒸汽加气混凝土砌块、免蒸加气混凝土砌块(又称环保轻质混凝土砌块)和石膏砌块。吸水率较大的砌块不能用于长期浸水、经常受干湿交替或冻融循环的建筑部位。
2.1.3 板
板材按材质分类可分为实木板、人造板两大类;按成型分类可分为实心板、夹板、纤维板、装饰面板、防火板等等。纸面石膏板、玻璃纤维增强水泥(GRC )板、无石棉硅钙板是目前我国生产量最大、应用最普遍的三种新
型建筑板材。这三种板材不但所采用的原材料不同,生产工艺不同,其性能和功用也不同。采用它们作为原始板材,再分别配上防渗、保温、防火等功能材料,采用复合技术,可生产出各种轻质和性能优越的新型墙体材料。
1、实木板
顾名思义,实木板就是采用完整的木材制成的木板材。这些板材坚固耐用、纹路自然,是装修中优中之选。但由于此类板材造价高,而且施工工艺要求高,在装修中使用反而并不多。实木板一般按照板材实质名称分类,没有统一的标准规格。目前除了地板和门扇会使用实木板外,一般我们所使用的板材都是人工加工出来的人造板。
2、夹板
夹板,也称胶合板、行内俗称细芯板。由三层或多层一毫米厚的单板或薄板胶贴热压制而成。是目前手工制作家具最为常用的材料。夹板一般分为3厘板、5厘板、9厘板、12厘板、15厘板和18厘板六种规格(1厘即为1cm) 。
3. 装饰面板装饰面板,俗称面板。
是将实木板精密刨切成厚度为0.2cm 左右的微薄木皮,以夹板为基材,经过胶粘工艺制做而成的具有单面装饰作用的装饰板材。它是夹板存在的特殊方式,厚度为3厘。
4、细木工板
细木工板,俗称大芯板。大芯板是由两片单板中间粘压拼接木板而成。大芯板的价格比细芯板要便宜,其竖向(以芯材走向区分) 抗弯压强度差,但横向抗弯压强度较高。
5、刨花板
刨花板是用木材碎料为主要原料,再渗加胶水,添加剂经压制而成的薄型板材。按压制方法可分为挤压刨花板、平压刨花板二类。此类板材主要优点是价格极其便宜。其缺点也很明显:强度极差。一般不适宜制作较大型或者有力学要求的家私。
6、密度板
密度板,也称纤维板。是以木质纤维或其他植物纤维为原料,施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板材,按其密度的不同,分为高密度板、中密度板、低密度板。密度板由于质软耐冲击,也容易再加工。在国外,密度板是制作家私的一种良好材料,但由于国家关于高度板的标准比国际的标
准低数倍,所以,密度板在我国的使用质量还有待提高。
7、防火板
防火板是采用硅质材料或钙质材料为主要原料,与一定比例的纤维材料、轻质骨料、黏合剂和化学添加剂混合,经蒸压技术制成的装饰板材。是目前越来越多使用的一种新型材料,其使用不仅仅是因为防火的因素。防火板的施工对于粘贴胶水的要求比较高,质量较好的防火板价格比装饰面板也要贵。防火板的厚度一般为0.8mm 、1mm 和1.2mm 。
8、三聚氰胺板
三聚氰胺板,全称是三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面人造板,是一种墙面装饰材料。其制造过程是将带有不同颜色或纹理的纸放入三聚氰胺树脂胶粘剂中浸泡,然后干燥到一定固化程度,将其铺装在刨花板、中密度纤维板或硬质纤维板表面,经热压而成的装饰板。
9、碎木板
是用木材加工的边角作余料,经切碎、干燥、挂胶、热压而成。
10、木丝板
又名万利板,是利用木材的下脚料,经机器刨扬木丝,经过化学溶液的浸透,然后掺和水泥,入模成型加压、凝固、干燥而成。
11、胶合板是由三层以上单板胶合而成,共分阔叶树材胶一合板和针叶树材胶胶合板两种
目前我国建筑板材在建筑墙体材料中的应用很少, 建筑板材有很多其他墙体材料无法比拟的优势, 对建筑节能、节约土地、利用废料、提高效率等方面都有显著的效果。随着时代的发展,新型建筑板材必将大部分取代过去的,非节能环保型板材。
2.2 新型保温隔热材料
改革开放以来, 我国保温隔热材料有了长足的进步已发展成为品种比较齐全、初具规模的保温材料的生产和技术体系。①保温隔热材料在国外的最大用户是建筑业约占产量的80 % , 而在我国建筑业市场尚未完全打开, 其应用仅占产量的10 %。②生产工艺整体水平和管理水平需进一步提高, 产品质量不够稳定。③科研投入不足, 应用技术研究和产品开发滞后, 特别是保温材料在建筑中的应用技术研究与开发多年来进展缓慢, 严重地影响了保温材料工业的健康发展。加强新型保温隔热材料和其他新型建材制品设计施工应用方面的工作, 是发展新型建材工业
的当务之急。
我国保温材料工业经过30 多年的努力, 特别是经过近年的高速发展, 不少产品从无到有, 从单一到多样化质量从低到高, 已形成取膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等为主的品种比较齐全的产业, 技术、生产装备水平也有了较大提高有些产品已达到国际先进水平。但由于我国保温材材料工业起步晚, 总体技术和装备水平较低, 在建筑领域的应用技术有待完善, 在很大程度上影响了保温材料的推广应用。
近年来, 保温材料工业重复建设现象严重, 全国各地蜂涌而上, 几年间上百条生产线投产, 而在应用领域的开发上却投入不多, 造成了目前投资效益低, 供过大于求的局面。
2.3 新型防水密封材料
防水材料的发展在世界上任何国家都受到重视,防水技术是一门综合技术,它从某一方面代表着一个国家和地区的科技进步水平。根据全国化学建材协调组制定的《国家化学建材产业“十五”计划和2010年发展规划纲要》,我国新型防水材料的发展目标如下:
一、重点发展改性沥青油毡,积极发展高分子防水卷材,适当发展防水涂料,努力开发密封材料和堵漏材料,到2005年,新型防水材料在全国防水工程市场的占有率达到50%。
二、到20l0年,新型防水材料在全国防水工程中占主导地位,达到70%以上,并逐步淘汰传统的纸胎油毡。
2000年以后,我国建筑防水材料总的发展趋势是,由传统的石油沥青为基本材料向高分子聚合物改性沥青方向发展,密封材料由低性能产品向高弹膜性、高耐久方向发展,防水涂料由低档簿质向高档薄质层方向发展,施工方法由热粘贴向冷施工方向发展,具体发展趋势是:沥青卷材在稳定和提高现有产品质量的同时,开发具有特殊功能、性能优良的沥青改性毡,如耐高温油毡、耐低温油毡、多孔砂面油毡及沾沥青油毡等。防水涂料大力开发新品种,如SBS 橡胶改性沥青涂料、氯丁乳胶代沥青涂料等。为解决溶剂型防水涂料污染环境,还应大力发展无污染、无公害、具有多功能的水乳型防水涂料。
密封材料在大力提高现有密封质量的同时,着重发展水乳型、浅色的嵌缝油膏以及能在潮湿基层上施工的粉状嵌缝油膏等。高分子片材除推广应用现有的产品外,还应开发与其配套的新型高质量胶结剂,发展以聚氨酯配橡胶、异丁橡胶
等以化工原料制成的防水薄膜。这种材料可自粘,外面层面粘有豆砂保护层,其化学性能、力学性能好,具有较广阔的发展前
2.4 新型装饰装修材料
建筑装饰装修材料品种门类繁多,更新换代十分迅速,与人民生活水平提高和居住条件改善密切相关,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,虽然起步较晚,但起点较高,主要生产能力量是80年代以后引进国外先进技术和装备基础上发展起来的。目前花色品种已达4000多种,已基本形成初具规模、产品门类较齐全的工业体系。目前三星级的宾馆装饰装修基本做到自已生产,四至五星级宾馆的装饰装修有30%-40%可以做到自给。存在的主要问题是:生产企业规模偏小,产品质量不稳定,款色旧,档次低,配套性差,市场竞争能力弱;科研开发力量不足,产品更新换代能务弱,不能适应市场需求;产品结构不合理,中、低档产品比例大,高档材料比重低,不能满足高档建筑装饰装修的需求。
3 新型建筑材料的应用
随着经济的发展和人民生活水平的提高,新型建筑材料的应用相当广泛,大至国家体育馆,小到民用住宅。我国的水立方采用了新型的环保节能ETFE 膜材料。目前各城市的商品房异军突起,商品房采用的新型材料主要有一些保温隔热材料、防水涂料、矿棉吸声板等。由于人们的消费观念在不断地改变,新型的装修材料是大多数人所追求的材料,新型装修材料品种更是五花八门,有装饰石膏板、塑料异型材和门窗、塑料地板、壁纸、墙布等。这些新型建筑材料还广泛应用于一些酒店、宾馆、影剧院等。
新型建材具有轻质、高强度、保温、节能、节土、装饰等优良特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善, 还可以使建筑物内外更具现代气息, 满足人们的审美要求; 有的新型建材可以显着减轻建筑物自重, 为推广轻型建筑结构创造了条件, 推动了建筑施工技术现代化, 大大加快了建房速度。
从建筑结构来讲, 墙体是建筑的最重要组成部分, 也是关系建筑物性能和使用寿命的关键因素, 而新型墙体建筑材料的使用在很大程度上促进建筑节能, 减轻建筑物自重, 对于房屋结构设计以及提高建筑经济性具有重要的意义。新型建筑材料具有构造新、性能好、功能全的特点, 使建筑物具备节能保温、舒适美观、安全耐久的功能, 也便于进行现代化的施工。新型墙材的使用, 还可以增加建筑使用面积, 减轻建筑物的自重, 增强抗展能力。因此, 新型建筑材料工业的发展, 为改善我国城镇居民的生活, 为节能、节地和资源综合利用发挥了积极的作用。
虽然新型建筑材料有着诸多的优势,但是有些方面的应用并不容我们乐观。中国保温材料的发展十分缓慢,1980年以前。为数不多的保温资料厂只能生产少量的膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、矿渣棉、超细玻璃棉、微孔硅酸钙等产品,无论从产品品种、规格还是质量等方面都不能满足国家建设的需要,与国外先进水平相比,至少落后了30年,例如,国矿渣棉仅有3家生产厂,年和平能力不足万吨,只能和平品种单一的散棉,硅酸钙绝热材料也只有3家企业,年产8000立方米左右。改革开放以来,国保温隔热材料有了长足的进步,已发展成为品种比较齐全、初具规模的保温资料的生产和技术体系。1996年全国产量约80万吨,其中矿岩棉约20万吨,玻璃棉约4万吨,泡沫塑料约5万豆子,膨胀珍珠岩约600万立方米(约含45万吨)其它资料6万吨。约占产量的80%.而在国建筑业市场尚未完全打开,我国保温资料与工业发达国家相比主要差异是①保温隔热材料在国外的最大用户是建筑业。其应用仅占产量的10%.②生产工艺整体水平和管理水平需进一步
提高,产品质量不够稳定。③科研投入不足,应用技术研究和产品开发滞后,特别是保温资料在建筑中的应用技术研究与开发多年来进展缓慢,严重地影响了保温资料工业的健康发展。
我国从50年代开始应用沥青油毡卷材以来,沥青类防水材料一直成为我国建筑防水材料的主导产品,无论是品种、质量还是产量都得到迅速的发展。就目前我国新型防水材料总体结构比例上看,仍是以沥青基防水材料为主要产品,占全部防水材料的80%,高分子防水卷材占10%左右,防水涂料及其他防水材料占10%左右。那么新型防水还是缺少用武之地,有些设计师或施工单位往往对防水设计不重视,认为只要建筑外形好看,内部功能合理就是好建筑。但如果建筑防水没作好,不仅影响工程的整体质量,而且也增加了工程总决算,给国家和住户造成不必要的损失,对建筑物的使用年限也将有很大影响。
新型装饰装修材料, 在国外已有多年历史, 我国从七十年代才逐步发展起来。工业发达国家(如美国) 在建筑施工中使用新型建材已达60~70%,我国仅为5~8%。新型建材与传统建材相比较, 在产品质量和功能方面都有重大突破, 目前在家庭装修中引用最为广泛,而奥运会场所建设中使用到的多种材料都属于新型材料,新型装饰装修材料正在悄然的出现在百姓的家中,吊顶材料、内外装饰材料、墙体材料、地面材料、新型门窗、各种灯具、卫生间配套用具, 卫生陶瓷、走廊柱面材料。这些材料的使用也标志着我国的新型装饰装修材料正在慢慢的做强做大。
加强新型保温隔热资料,新型防水材料等其他新型建材制品设计施工应用方面的工作,是发展新型建筑材料的当务之急。虽然这些新型材料都有着广阔的前景,但是在实际的发展应用中,还存在着许多的缺陷,我们需要不断的去改进,去创新,这有如此才能使新型建筑材料更好的发展[5]。
4 新型建筑材料的发展趋势
新型建筑材料拥有更好应用空间,才能更好的发展,而新型建筑材料的对于建筑的重要意义更是决定了他的发展趋势。
1、减轻建筑物自重的重要意义
建筑物承担的竖向荷载除活载之外, 主要是承重结构的自重和非承重构件的自重及装饰材料的自重。要想优化房屋结构设计, 必须减轻这些构件的自重, 选用新型建筑材料势在必行。
首先, 减轻承重结构自身重量。建筑物承重结构自重在建筑总重量中所占的比例因不同结构体系不同, 一般占总重量75%左右。因此, 减轻高层建筑物承重结构的自重是十分必要的。可通过提高材料强度, 缩小构件的断面尺寸以及降低材料容重的方法。在钢材产量丰富的国家中, 建造高层建筑常采用钢结构, 这是因为钢的强度高、重量轻等特点, 避免了粗梁大柱, 同时也节省出大量的使用面积。若高层建筑采用钢筋混凝土结构, 必须重视采用高强轻质混凝土, 来降低承重结构的自身重量。目前, 国际、国内就发展高强轻质混凝土而言, 一是要高标号水泥, 二是要发展人工轻骨料, 代替普通混凝土中的砂石骨料, 人工轻骨料包括人造轻质粗骨料和人造轻质细骨料两种。其中, 人造轻质粗骨料有锻烧的膨胀页岩、黏土和板岩、用机械法或水射法生产的膨胀炉渣以及烧结的粉煤灰。其中, 以锻烧的膨胀页岩形成的页岩陶粒和烧结黏土形成的黏土陶粒及粉煤灰陶粒应用最为广泛。
新型墙材的使用使得结构构件无论从断面尺寸还是单位容重都大大减少了, 不但减轻建筑物自重, 而且优化了结构设计、提高了建筑经济性, 使其结构自重降低, 且具有良好的经济效果。
其次, 减轻非承重构件及装饰材料的自重。高层建筑除减少承重结构自重外, 还要改进非承重构件, 这些构件只起到保温、隔热、隔气、隔声的作用, 所以对非承重构件更要大力推广轻质材料。如加气混凝土、轻质混凝土、石膏板、石棉板、矿渣棉板、塑料板等。比如加气混凝土就是一种利用工业废料形成的容重低的轻质多孔材料, 产品成本低、保温性能好, 又能大幅度降低建筑物自重,240 mm 厚的加气混凝土墙相当于640 mm 厚实心砖墙的保温效果, 采用它来作外围护墙及内隔墙既可节能, 又可减轻自重, 从而优化了结构设计。新型的石膏板、石棉板以及塑料板具有很多独特的优良特性, 重量轻、强度高、可塑性好、耐腐蚀性、绝缘性好等, 因而在高层建筑上的使用越来越广泛。
2、新型保温材料对于建筑物保温的重要意义
据国家有关资料显示,我国化石能源资源中90%以上是煤炭,人均储量为世界平均水平的1/2,人均石油储量为世界平均水平的11%,天然气仅为4.5%;煤炭消耗量占世界总量的40%,石油消费仅次法国,位居世界第二,中国对海外能源的依赖程度达50%以上。在土地资源方面,我国人均耕地只有世界人均耕地的1/3,水资源仅是世界人均占有量的1/4;而建筑用实心粘土砖每年要毁田12万亩。目前,能源的紧张形势在我国已十分严峻,可能会威胁国家的稳定和安全。在资源如此紧张的形势下,住宅建筑能耗却占了全国能耗的32%。我国既有的近400亿平方米的建筑基本上是高耗能建筑,单位面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2-3倍。目前我国每年新建建筑近20亿平方米,超过所有发达国家建设量的总和,但95%以上仍是高能耗建筑。预测在未来的15年即到2020年,我国还将建成约200亿平方米建筑。如果再不采取节能措施、不推行建筑节能材料,2020年建筑能耗将达到11亿吨标准煤,相当于目前建筑所消耗能源的三倍。据专家测算,如果国家从现在起就下决心狠抓建筑节能工作,对新建建筑全面强制实施建筑节能设计和应用,并对已有建筑有步骤地推行节能性改造,到2020年,我国建筑能耗可减少3.35亿吨标准煤,空调高峰负荷可减少约8000万千瓦时(相当于4.5个三峡电站的满负荷出力,减少电力建设投资约6000亿元),能源紧张状况和污染压力必将大为缓解。但如果继续放任自流,错过当前这段大好机遇,不采取坚决有效的措施,则将长期大大加重国家能源负担,对我国经济社会的可持续发展产生严重制约,对能源安全和大气环境造成重大威胁。
3、新型防水材料对于建筑物防水的重要意义
我国在建筑防水方面投入一年比一年多,目前,在工程总造价中防水工程造价的比例打到了15%以上,特别是地下室的防水工程造价比例达到了25%-30%,尽管投入巨大,但防水不理想,新建工程当年渗透率都在10%左右,国家每年用于建筑防水方面的维修费用已将近20亿元。因此新型防水材料的发展有着深远的经济意义。
4、新型装饰装修材料对于建筑物的重要意义
随着世界建筑的发展,21世界将推出绿色建筑,智能化建筑,健康型建筑等类型的建筑,而传统的建筑材料,早已不能满足这些需要,那么发展新的装饰装修材料就成为了一件势在必行的事。为了满足人们对于建筑不同的需求,新型装饰装修材料也将变的五花八门,千变万化,功能齐全,这一切都注定发展新型装饰装修材料对于建筑物有着重要的意义。
发展新型建材及制品是可持续发展战略的要求, 对于能源和耕地等资源人均占有量只有世界平均水平1/4的中国来说,国民经济和社会与资源、生态环境协调发展显得更为重要和迫切。目前我国粘土实心砖仍占墙体材料总产量的近80%,能耗高、毁田、污染等问题十分严重,每个消耗22亿吨的粘土资源,制砖毁田约12万亩,耗能8200万吨标煤,同时排放大量的粉尘和二氧化碳。因此,发展机关报型建筑材料及制品关系到我国可持续发展战略的实施,同时也关系到建材工业的健康发展。
随着国民经济的发展和人民生活水平的逐步提高,人们对居住和工作场扬要求也不断提高。许多国家的经验证明,它是经济发展和社会进步的必然趋势。建筑业的进步不令要求建筑物的质量、功能要完善,而且要求其美观且无害人体健康等。这就要求发展多功能和高效的新型建材及制品,只有这样才能适应社会进步的要求。使用新型建筑材料及制品,可以显着改善建筑物的功能,增加建筑物的使用面积,提高抗震能力,便于机械化施工和提高施工效率,而且同等情况下可以降低建筑造价。天津、成都等城市的实践证明,在同等条件下,采用新型建筑材料及制品可增加有效使用面积近10%,减轻建筑自重40%以上,有效提高抗震能力。按目前年竣工城镇住宅2.4亿平方米的10%采用新材料计,每年可增加有效使用面积约2000万平方米,综合造价可降低约4%-7%。此外,发展新型建材对于环境保护和资源综合利用也有显着效果,以" 八五" 期间为例,仅发展新型墙体材料就累计节约生产能耗和建筑采暖能耗2200多万吨标煤,减少毁田约15万亩,利用工业废渣9500万吨,减少三氧化碳排放量2300万吨。作为与建筑业关联性最强,70%的产品应用于建筑业的建材工业来说,发展新型建材及制品纳入到建筑设计、施工规程规范中,以推广应用新型那样工促进新型建材的发展。推广应用新型建材不仅社会效益可观,而且经济效益显着。如建筑上应用新型保温材料节能一项的费用,就远大于用新型建材顶替粘土实心砖所增加的费用。因此,发展新型建材及制品是社会进步和提高社会经济效益的重要一环。
参考文献
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