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生態(tài)節(jié)能材料及智能建筑材料(4頁(yè)).docx

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生態(tài)節(jié)能材料及智能建筑材料(4頁(yè)).docx

1、生態(tài)節(jié)能材料及智能建筑材料摘要：生態(tài)節(jié)能建筑是建筑發(fā)展的必然方向。材料作為建筑的物質(zhì)基礎(chǔ),發(fā)揮著前所未有的重要作用。通過(guò)將材料與生態(tài)節(jié)能建筑結(jié)合的三個(gè)層面:功能結(jié)合、生態(tài)循環(huán)、多角度呈現(xiàn)入手。本文以材料及案例為例，通過(guò)生態(tài)節(jié)能技術(shù)和智能材料利用技術(shù)在建筑中的具體應(yīng)用，從而體現(xiàn)現(xiàn)階段我國(guó)的建筑材料在智能化建筑中的功能，從而達(dá)到建筑節(jié)能降耗要求。關(guān)鍵字：生態(tài)節(jié)能材料智能建筑材料智能建筑能源優(yōu)化水熱光氣聲環(huán)境優(yōu)化Abstract: the ecological energy-saving building is building the necessity of the developme

2、nt direction. As the material basis of building materials, is playing a more important role. Through the will of energy-saving building materials and ecology of the combination of the three dimensions: function combination, ecological cycle and perspectives, starting with present. Based on the mater

3、ials and case as an example, through the ecological energy-saving technology and intelligent material use of technology in the building in the specific application, so as to express the at present in China building materials in the function of intelligent building, so as to achieve the building savi

4、ng energy and reducing consumption requirements.Key word: ecological energy-saving material intelligent building materials intelligent building energy optimization water hot phosgene sound environment optimization中圖分類(lèi)號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：要實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能型建筑,不僅體現(xiàn)在建筑內(nèi)部弱電系統(tǒng)的應(yīng)用,必須把節(jié)能、環(huán)保、綠色、生態(tài)等發(fā)展可持續(xù)建筑的戰(zhàn)略思想宗旨融入建

5、筑的智能化建設(shè)中去,實(shí)現(xiàn)資源的有效持續(xù)利用,節(jié)能節(jié)水節(jié)地,減少?gòu)U棄物,減低或消除污染,減小地球負(fù)荷,體現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益的高度統(tǒng)一。所以,智能建筑的建設(shè)不應(yīng)僅局限于建筑內(nèi)部子系統(tǒng),還應(yīng)包括能源優(yōu)化系統(tǒng)、生態(tài)綠化系統(tǒng)、廢棄物管理與處置系統(tǒng)、水熱光氣聲環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)等,充分體現(xiàn)建筑與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系以及自身的穩(wěn)定性可持續(xù)性,充分體現(xiàn)綠色建筑節(jié)能建筑和生態(tài)建筑的思想內(nèi)容。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,這其中,基于智能建筑材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用是非常重要的一方面。 1、智能建筑材料智能材料是指模仿生命系統(tǒng),能感知環(huán)境變化,并及時(shí)改變自身的性能參數(shù),作出所期望的、能與變化后的環(huán)境相適應(yīng)的復(fù)合材料或材

6、料的復(fù)合。仿生命感覺(jué)和自我調(diào)節(jié)是智能材料的重要特征。智能材料在建筑中的應(yīng)用廣泛,結(jié)構(gòu)型智能建筑材料可對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行預(yù)先的檢測(cè)和預(yù)報(bào),不僅大大減少結(jié)構(gòu)維護(hù)費(fèi)用,更重要的是可避免由于結(jié)構(gòu)破壞而造成的嚴(yán)重危害。而本文討論的功能型智能建筑材料,則主要體現(xiàn)出在節(jié)能環(huán)保、綠色生態(tài)等智能化建筑元素中的作用。以建筑中的功能元素之一濕度調(diào)節(jié)為例,若使用當(dāng)前的智能建筑技術(shù),需要通過(guò)HVAC(Heating,Ventilating,andAirConditioning)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),能耗很大。而一些建筑材料本身具有調(diào)節(jié)濕度的功能,可以充分加以利用。傳統(tǒng)材料如木材的平衡含水率、石膏的“呼吸”作用,二者都可隨空氣濕度

7、的變化吸收或放出水分。新開(kāi)發(fā)的某些智能材料其調(diào)濕作用更加明顯,如下文討論的調(diào)濕混凝土、相轉(zhuǎn)變材料等。 2、混凝土種類(lèi) 除水泥、水、砂、石及化學(xué)外加劑外的添加第六組分,不僅可以改善混凝土的使用性能,一些特殊的功能型智能型添加物以及一些特種混凝土,可提供特殊的綠色節(jié)能生態(tài)功能。1)電磁屏蔽混凝土通過(guò)摻入金屬粉末導(dǎo)電纖維等低電阻導(dǎo)體材料,在提高混凝土結(jié)構(gòu)性能的同時(shí),能夠屏蔽和吸收電磁波,降低電磁輻射污染,提高室內(nèi)電視影像和通訊質(zhì)量。2)生物相容型混凝土利用混凝土良好的透水透氣性,提供植物生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)。陸地上可種植小草,形成植被混凝土,用于河川護(hù)堤的綠化美化;淡水海水中可棲息浮游動(dòng)物和植物,形成淡水生

8、物、海洋生物相容型混凝土,調(diào)節(jié)生態(tài)平衡。3)抗菌混凝土在傳統(tǒng)混凝土中加入納米抗菌防霉組分,使混凝土具有抑制霉菌生長(zhǎng)和滅菌效果,。4)凈化空氣混凝土在砂漿和混凝土中添加納米二氧化鈦等光催化劑,制成光催化混凝土,分解去除空氣中的二氧化硫、氮氧化物等對(duì)人體有害的污染氣體。另外還有物理吸附、化學(xué)吸附、離子交換和稀土激活等空氣凈化形式,可起到有效凈化甲醛、苯等室內(nèi)有毒揮發(fā)物,減少二氧化碳濃度等作用。5)再生混凝土將廢棄混凝土經(jīng)過(guò)處理,部分或全部代替天然骨料而配制的新混凝土,減少城市垃圾,節(jié)約資源。6)溫度自監(jiān)控混凝土通過(guò)摻入適量的短切碳纖維到水泥基材料中,使混凝土產(chǎn)生熱電效應(yīng),實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)部和周?chē)h(huán)境

9、溫度變化的實(shí)時(shí)測(cè)量。此外尚存在通過(guò)水泥基復(fù)合材料的熱電效應(yīng)利用太陽(yáng)能和室內(nèi)外溫差為建筑物提供電能的可能性。 3、涂料自然界中的微生物環(huán)境給人類(lèi)健康帶來(lái)的隱患和威脅不容忽視,據(jù)WHO的統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示僅1995年因細(xì)菌傳染造成死亡的人數(shù)就達(dá)1700萬(wàn),前幾年出現(xiàn)的SARS病毒使人們更加重視保健抗菌材料。納米材料因近似大分子水平的粒徑,具有大比表面積高表面活性,故化學(xué)催化和光催化能力強(qiáng)。以混凝土、涂料、玻璃、陶瓷、磚、板材或其它應(yīng)用形式出現(xiàn)的納米建材,可具備同時(shí)憎水憎油特性,將抗菌成份銀、銅等離子及其化合物結(jié)合與其中,使其依靠自身能量激活水氧產(chǎn)生活性,使材料表面具有自清潔防污、防霉、防毒、防霧防露、

10、抗菌、凈化環(huán)境等功能。納米技術(shù)的發(fā)展為人們?cè)O(shè)計(jì)功能復(fù)合建筑材料提供了廣闊的空間,以下介紹幾種典型的應(yīng)用形式。1)室外凈化空氣涂料外墻涂料在陽(yáng)光下爆曬后激活其中的光催化劑捕捉空氣污染物,由于表面不易產(chǎn)生靜電作用,抗污性好,易清潔,雨水也能夠?qū)⒈晃盏奈廴疚餂_刷。這類(lèi)涂料在國(guó)外已進(jìn)入實(shí)用階段,如意大利Ecopaint產(chǎn)品,據(jù)稱(chēng)在5年使用周期內(nèi)可大量吸收汽車(chē)尾氣和有毒煙霧等有害氣體。此類(lèi)涂料的凈化原理之一是涂料中的二氧化鈦和碳酸鈣球形粒子與多孔硅酮材料混合,通過(guò)紫外線把大氣中的氮氧化物和硫氧化物等轉(zhuǎn)變成硝酸和硫酸,從而被沖刷或中和。 2)室內(nèi)環(huán)境凈化涂料添加稀土激活無(wú)機(jī)抗菌凈化材料,能夠較好地凈化V

11、OC、NOx、NH3等室內(nèi)環(huán)境污染氣體,其凈化原理與室外涂料類(lèi)似;同時(shí),在光催化反應(yīng)過(guò)程中生成的自由基和超氧化物,能夠有效分解有機(jī)物,從而起到殺菌作用;此外,利用表面二氧化鈦的超親水效應(yīng),使表面去污方便快捷。為充分發(fā)揮上述自清潔效果,也可把納米成份用于瓷磚表面,使用在室內(nèi)廚房、衛(wèi)生間或內(nèi)墻等部位;或用于玻璃表面,使用在汽車(chē)、建筑的采光玻璃上,使清洗變得容易。3)智能乳膠漆在組分中加入“可逆變光劑”、“復(fù)合高分子穩(wěn)定劑”等符合材料,使產(chǎn)品可自動(dòng)調(diào)節(jié)光亮度自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境。4)負(fù)離子功能涂料增加室內(nèi)空氣中負(fù)離子濃度,產(chǎn)生具有森林功能的效果,吸收二氧化碳及有害氣體,抑菌除臭。5)阻熱防水涂料其關(guān)鍵組分是

12、有無(wú)數(shù)閉合腔體的微泡玻璃球,當(dāng)用于金屬表面時(shí),可堵漏隔熱防銹。當(dāng)用于瀝青表面時(shí),可反射幾乎全部的太陽(yáng)能量,且增強(qiáng)瀝青的抗老化性能。用于剛性防水屋面也能發(fā)揮極佳的防水隔熱效果。此類(lèi)產(chǎn)品當(dāng)前有美國(guó)專(zhuān)利索士蘭防水涂料、臺(tái)灣快意斷熱膠等。 4、玻璃玻璃作為建筑采光材料具有不可替代性,玻璃及其深加工制品作為裝飾裝修材料的應(yīng)用面正在逐年擴(kuò)大,利用玻璃材料獨(dú)具的光電特性制造的多功能材料將會(huì)在節(jié)能綠色建筑中扮演重要角色。除了傳統(tǒng)的節(jié)能玻璃制作工藝如中空玻璃、吸熱玻璃和熱反射玻璃以外,近年來(lái)出現(xiàn)了很多的新技術(shù)新產(chǎn)品。低輻射(LowE)玻璃:附加一層金屬氧化膜,可通過(guò)太陽(yáng)輻射中的可見(jiàn)光,阻隔占太陽(yáng)輻射能量49%

13、的紅外頻譜部分,與普通透明玻璃相比,它可以反射40%70%的熱輻射,但只遮擋20%的可見(jiàn)光,與普通玻璃配合使用,組成雙層中空窗,有很好的保溫隔熱節(jié)能效果。同時(shí)由于對(duì)可見(jiàn)光的反射率低,用于玻璃幕墻減低反射光引起的光污染。 5、其它 1)環(huán)保磚一種使用形式是利用自身多孔結(jié)構(gòu)和表面涂覆材料,有效吸收汽車(chē)尾氣和一氧化碳等有害氣體;另有一種“燒結(jié)型透水保濕路面磚”,用工業(yè)廢料制成,具有良好的透水透氣性,實(shí)現(xiàn)環(huán)保加生態(tài)的雙重效果。 2)碳纖維電熱板材在吊頂板、墻板、地板或其它裝飾板制作中加入碳纖維,通電輻射供暖,熱效率高近100%,安全節(jié)能無(wú)污染,方便操作,散熱均勻,溫度可自由調(diào)節(jié),是一種典型的智能化多功能板材。 3)智能毯用柔性聚酯膜材料做基層,上面噴涂照明、供暖、能量存儲(chǔ)、信息顯示等微元素粒子 6、結(jié)論-發(fā)展趨勢(shì) 隨著時(shí)代的發(fā)展,建筑物的智能化建設(shè)會(huì)愈加深入,智能建筑的內(nèi)容與涵義隨著科技的發(fā)展不斷延伸,其功能也在不斷擴(kuò)展,以滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的各種需要。具有關(guān)預(yù)測(cè)表明,在本世紀(jì)中葉,建筑業(yè)將步入高科技建材時(shí)期,以聚合混凝土和強(qiáng)化塑料為代表的新型建材成為主流。當(dāng)前,智能建筑材料已由設(shè)計(jì)階段進(jìn)入試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)用階段,將各類(lèi)智能材料有機(jī)組合在建筑物結(jié)構(gòu)中,構(gòu)建起一個(gè)個(gè)具有生命特征的建筑物,會(huì)成為未來(lái)智能建筑的重要內(nèi)容。

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