據權威媒體報道,中國是世界上每年新建建筑量最大的國家,每年新建面積達20億平方米,建筑的平均壽命卻只能維持25年~30年。與英國建筑平均壽命132年、美國74年、日本50年相比,差距巨大。此外,可靠性和環境適應性差的裝修材料還會導致過高頻率的重復裝修,這些將每年產生數以億計的建筑垃圾,造成嚴重的資源浪費和巨大的環境威脅,這與當前資源能源短缺及環境污染嚴重的現實構成尖銳的矛盾,和“低碳經濟”或建材綠色化的初衷也是背道而馳的。這縱然有規劃、設計、施工的原因,但與缺少建筑材料的可靠性和環境適應性研究和實踐,缺乏嚴格的檢測、評價及缺少相關標準規范亦有極大的關系。
工業發達國家十分重視材料環境可靠性和環境試驗數據的基礎建設工作,起步早、規模大,并且建立了較為完善的材料環境條件和環境試驗標準化體系。以往我國雖然參考國外標準制定了一些國家或行業的建筑材料環境條件與環境試驗標準,但相關的材料環境條件和環境試驗標準化工作仍相當滯后,不能滿足國家建設和國際競爭的需要。
綠色建筑要求選擇不僅環保節能和資源節約,而且還要求有可靠性與環境適應性好的建筑材料。因此,開展建筑材料的可靠性與環境試驗技術研究,提升各種氣候環境條件下的材料使用的可靠性和適應性水平,制定建筑材料環境適應性試驗、檢測、分析與評價系列標準等,將為我國建設行業設計與材料使用提供選擇,為國家新材料領域重點科研項目的實施提供信息保障,為新型建材的研究開發、質量與性能的提高和生產工藝的改進等提供理論依據。
另一方面,建筑材料生產、使用時通常會根據相關的規范要求進行試驗、檢測,選擇使用必須符合國家、行業的相關要求的產品。這些性能技術指標通常包括物理性能(如密度、堆積密度等)、力學性能(如抗壓、抗拉等強度)和工藝性能。比如鋼管就應該對其進行滲透試驗,檢測有無裂紋等缺陷;水泥應該檢測其安定性、強度、細度、凝結時間等;砂主要檢測其級配、細度模數、含泥量等;混凝土主要檢測其抗壓強度、和易性、塌落度等。可是其使用時的可靠性和環境適應性的指標就很少,建材在使用初期往往性能很好,檢測的指標也優異,但是經過日曬雨淋、高溫高濕、溫度變化或腐蝕性環境氣體等環境要素的影響,性能指標老化快速,甚至最終綠色環保的性能也保持不住。
材料的可靠性水平除了與材料本身的性能(或稱固有可靠性)有關,還與使用的環境條件密切相關。我國地域遼闊,氣候多樣,不同地區對建筑材料及構件的環境適應性要求各不相同,要根據不同的建筑材料及使用環境,研究不同環境應力對材料老化和失效機理,從而找到提高材料可靠性的應對措施。如建筑涂料要進行高溫老化、大氣腐蝕和室內加速腐蝕機理研究,改性瀝青防水卷材在曝曬中進行拉力變化和斷裂伸長率變化的試驗評價,混凝土抗壓強度與碳化深度變化等因素進行深入的評價和分析。
當前國家大力倡導開展綠色建筑行動,努力建設美麗中國,選擇性能優異、可靠性和環境適應性高的建筑材料是基礎之一。而環境試驗與可靠性分析是建筑材料工程的重要組成部分,是提高其環境適應性和可靠性水平的重要手段。因此,在關注產品綠色節能環保的同時,也應充分開展建筑材料的可靠性和環境適應性研究,讓綠色環保以及技術性能指標能夠得到持續保障。
目前,我國綠色建材在節能環保與資源節約方面取得了很大的進步,包括在減少有毒有害物質的使用以及釋放、提升節能效率、改善散熱、節水、保溫性能等,下一個發展階段一個最主要的方向就是如何進一步地提升產品的可靠性和環境適應性,從而達到全面提升產品的使用壽命,提升行業和產品的競爭力,最終達到造福人類的目標。
責任編輯:李凌
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