智能混凝土材料在綠色生態(tài)節(jié)能建筑中的應(yīng)用

1、智能混凝土材料在綠色生態(tài)節(jié)能建筑中的應(yīng)用 當(dāng)前，以智能大廈和智能小區(qū)為代表的智能建筑，主要指的是利用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)對樓宇、社區(qū)進(jìn)行控制、通信和治理。如智能大廈是以綜合布線為基礎(chǔ)，結(jié)合樓宇自動化系統(tǒng)（BA）、辦公自動化系統(tǒng)（OA）、和綜合通信系統(tǒng)（CA）等子系統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)代辦公和生活的理想場所。而智能小區(qū)則由小區(qū)網(wǎng)絡(luò)通信、閉路電視監(jiān)控、周界防范、可視對講、小區(qū)一卡通、停車場治理、智能化物業(yè)治理、智能家居等子系統(tǒng)組成，以提供一個安全、舒適、便利的社區(qū)居住環(huán)境。 上述傳統(tǒng)智能化技術(shù)的應(yīng)用有諸多缺點。例如，這些基于電氣自動化計算機技術(shù)的系統(tǒng)過于復(fù)雜，維護工作量大；且存在建筑物使用周期長而智能化技術(shù)更新周期短

2、的矛盾；據(jù)報道，許多智能化集成系統(tǒng)建成后利用率低，甚至是閑置不用從而不可避免地迅速貶值進(jìn)而成為負(fù)擔(dān)；更重要的是，過分強調(diào)現(xiàn)代通信電子技術(shù)的使用，帶來建筑物的高能耗，直接提高了使用成本，比如北京上海一些高檔寫字樓，由于使用能耗過高導(dǎo)致出租率租金偏低。要實現(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，還應(yīng)該把節(jié)能、環(huán)保、綠色、生態(tài)等發(fā)展可持續(xù)建筑的戰(zhàn)略思想宗旨融入建筑的智能化建設(shè)中去，實現(xiàn)資源的有效持續(xù)利用，節(jié)能節(jié)水節(jié)地，減少廢棄物，減低或消除污染，減小地球負(fù)荷，體現(xiàn)社會、經(jīng)濟、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

3、棄物治理與處置系統(tǒng)、水熱光氣聲環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)等，充分體現(xiàn)建筑與四周環(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。要實現(xiàn)上述目標(biāo)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，這其中，基于智能建筑材料的開發(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擬生命系統(tǒng)，能感知環(huán)境變化，并及時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)合材料或材料的復(fù)合。仿生命感覺和自我調(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建筑結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行預(yù)先的檢測和預(yù)告，不僅大大減少結(jié)構(gòu)維護費用，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

4、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HVAC（Heating，Ventilating，andAirConditioning）系統(tǒng)實現(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的變化吸收或放出水分。新開發(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，一些非常的功能型智能型添加物以及一些特

5、種混凝土，可提供非常的綠色節(jié)能生態(tài)功能。1）電磁屏蔽混凝土通過摻入金屬粉末導(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，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）調(diào)濕混凝土通過添加要害組分納米天然沸石粉制成，可探測室內(nèi)環(huán)境溫度，并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)控，滿足人的居住或美術(shù)館等建筑對濕度的控制要求，相比較于傳統(tǒng)的利用溫度濕度傳感器控制器和復(fù)雜布線系統(tǒng)，使用和維護成本低。3）透水混凝土具備良好的透水透氣性，可增加地表透水、透氣面積，調(diào)節(jié)環(huán)境溫度、濕度，減少城市熱島效應(yīng)，維持地下水位和植物生長。4）生物相容型混凝土利用混凝土良好的透水透氣性，提供植物生長所需營養(yǎng)。陸地

6、上可種植小草，形成植被混凝土，用于河川護堤的綠化美化；淡水海水中可棲息浮游動物和植物，形成淡水生物、海洋生物相容型混凝土，調(diào)節(jié)生態(tài)平衡。5）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和滅菌效果，6）凈水生態(tài)混凝土將高活性凈水組分與多孔混凝土復(fù)合，提高吸附能力，使混凝土具有凈化水質(zhì)功能和適應(yīng)生物生息場所及自然景觀效果，用于淡水資源凈化和海水凈化。7）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。8）再生混凝土將廢棄混凝土經(jīng)過處理，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。9）溫度自監(jiān)控混凝土通過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)，實現(xiàn)對建筑物內(nèi)部和周圍環(huán)境溫度變化的實時測量。此外尚存在通過水泥基復(fù)合材料的熱電效應(yīng)利用太陽能和室內(nèi)外溫差為建筑物提供電能的可能性。10）綠色高性能混凝土在混凝土的生產(chǎn)使用過程中，除了獲得高技術(shù)性能外，還綜合體現(xiàn)出節(jié)約能源資源，不破壞環(huán)境的宗旨