1.3 建筑材料的研究方向
智能化建筑材料和产品的设计应以改善生产环境、有益于人体健康、提高生活质量为宗旨。未来的产品应多功能化，如抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、阻燃、调温、调湿、消磁、防射线、抗静电等。根据人类社会未来建筑的发展需求，建筑工程材料将向以下几个方向发展。
（1）轻质高强
根据我国现行的建筑结构设计规范要求，传统的钢筋混凝土结构材料构件由于自重大（约2500kg/m3），限制了建筑物向高层、大跨度方向的深入发展。有效地减轻材料自重，提高建筑构件的综合承载力，将很大程度地实现优秀建筑的最佳设计目标。目前，世界各国都在大力发展高强混凝土、加气混凝土、轻骨料混凝土、空心砖、石膏板、金属复合板、保温复合板、特种玻璃、特种不锈钢、特种门窗等各类新型材料，以适应土木工程专业发展的需要。
（2）绿色生态，经济环保
1992年，国际学术界明确提出绿色材料的定义。绿色材料是包括在原料采取、产品制造、使用或者再循环以及废料处理等环节中对地球环境负荷为最小和有利于人类健康的材料，也称“环境调和材料”。绿色建材就是绿色材料中的一大类。
（3）适宜机械化加工和工业化生产
在基础设施建设领域，为了提高行业的劳动生产率，建筑工程材料在建筑工程中的大量使用，必须具备可现场机械化加工的性能。如钢筋的机械化冷弯、热弯加工，可以保证良好的尺寸精度和最佳力学性能，从而提高建筑产品的质量。如建筑施工现场机械化搅拌混凝土，可以得到精准的砂浆配合比、坍落度、温湿度，确保达到混凝土施工环节的规范要求。建筑大型构件在生产企业车间的机械化、工业化批量加工，可以使构件达到高精度的标准化要求，如装配式预制板的机械化生产、建筑门窗的机械化生产等。
（4）复合多功能，智能化
复合多功能建筑材料（composite multi-functional building materials）是指在满足某一主要的建筑功能的基础上，附加了其他使用功能的建筑材料。例如抗菌自洁型涂料，它既能满足一般建筑涂料保护建筑主体结构材料和装饰墙面的作用，同时又具有抵抗细菌生长和自动清洁墙面的附加功能，使人类居住环境的质量进一步提高，满足了人们对健康居住环境的要求。
智能化建筑材料（intelligent building materials）是指本身具有自我诊断和预告失效、自我调节和自我修复功能的建筑材料。当这类材料的内部发生异常变化时，能将材料的内部状况反映出来，以便在材料失效前采取措施，甚至材料能够在材料失效初期自动进行自我调节，恢复材料的使用功能。如自动调光玻璃，可根据外部光线的强弱，自动调节透光率，保持室内光线的强度平衡，既避免了强光对人的伤害，又可调节室温和节约能源。石墨注浆钢纤维混凝土（graphite slurryinfiltrated steel fiber concrete，GSIFCON）可用于铺设机场路面，可根据GSIFCON导电性能，实现机场地面的自动感应融冰化雪功能，以提高机场航班风雪天进出航空港的安全性。
建筑材料向智能化方向发展，成为人类社会科技进步的基本需求。目前，制约我国建筑材料行业快速、智能化发展的原因有以下两点。
① 智能建材全面普及时机未到。纵观历史，2014年的建筑材料行业整体发展情况相对较平稳，“智能化”“跨界”“电商”等企业转型升级概念是激荡建材行业最多的时代热词。对比国内外智能家居行业的蓬勃发展，国内一些品牌家居企业经过数年拼搏后，深切感受到产品“智能化”转型升级是企业发展的未来之路。不少建材企业开始精耕细作，加大对产品智能化的研发，同时也将越来越多的精力投入到建材智能化的开发中。物联网产业在我国已经完善、成熟起来。作为物联网领域的长远发展概念，智能建筑材料之所以没有普及起来，说明其本身存在许多软件、硬件方面的不成熟之处，不足以调动起普通消费者的消费欲望，全面普及有待时间以及市场的检验。
② 智能建材发展还需多方机制完善。现在的国内外智能家居市场，不乏充满创意的高端成果，但朴实而能解决问题的产品却寥寥无几。在智能建材未来的发展之路中，普及的关键首先应立足在深刻洞察的基础上，宜尽早推出能够满足消费者实际需求的智能化系列产品。其次，需建立一条完整的国产品牌化智能建材体验产业链。各建筑材料企业需抛弃市场上各种品牌混战的“帝国心态”，切实加强企业间的产业资源整合，共同搭建“开放、包容、合作、共赢”的智能建材平台和体系，加速智能建材在我国的研发、生产、体验、销售、反馈、发展，让智能建材真正飞入寻常百姓家。同时，创造良好的市场就业率和共赢的稳步增长的经济效益。
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绿色建材
绿色建材（green building materials）是指采用清洁生产技术，少用天然资源的能源，大量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、有利于人体健康的建筑材料。它是对人体、周边环境无害的健康、环保、安全（消防）型建筑材料，属于“绿色产品”大概念中的一个分支概念，国际上也称生态建材、健康建材或环保建材。
从广义上讲，绿色建材不是单独的建材品种，而是对建材“健康、环保、安全”属性的评价，包括对生产原料、生产过程、施工过程、使用过程和废弃物处置五大环节的分项评价和综合评价。
绿色建材的基本功能除作为建筑材料的基本实用性外，还在于维护人体健康、保护环境。与传统建材相比，绿色建材具备以下几个基本特点：（1）生产原料生态可持续发展，其生产所用原料尽可能少用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物，产品可循环或回收再生利用，无污染环境的废弃物；（2）生产环节低碳环保，建材采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术；（3）生产工艺绿色无公害，在产品配制或生产过程中，不使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族化合物，产品中不得含有汞及其化合物，不得用含铅、镉、铬及其化合物的颜料和添加剂；（4）产品理念健康先进，以改善生活环境、提高生活质量为宗旨，即产品不仅不损害人体健康，而且应有益于人体健康，产品具有多功能化，如抗菌、灭菌、防雾、除臭、隔热、阻燃、防火、调温、消声、消磁、防射线、抗静电等。
研制和生产低能耗的新型生态建筑材料，是构建节约型社会的客观需要。应充分利用工业、生活废渣和建筑垃圾生产建筑材料，将各种废渣尽可能资源化，以保护环境、节约自然资源，使人类社会可持续发展。例如，铺装园林人行道可使用粉煤灰垃圾烧结砖。原料除了农业废弃物（麦秆、稻秆、棉秆等）、工业废弃物（煤矸石、各类尾矿等）外，还有混凝土、砖头、碎玻璃等建筑生产过程中产生的垃圾。建筑垃圾经过筛选、粉碎、加工、搅拌、铺装、成型的工艺流程和新技术处理后，可生产出绿色低碳、节能环保、保暖抗震及无限可塑性的新型绿色建材和产品。
新型的节能环保建筑材料应具备低能耗、低物耗、少污染、可循环再生利用等基本特征。在工程应用中必须满足：节约资源和能源，可以实现非再生性资源的可持续循环利用，满足环境质量要求；满足建筑物的力学性能（安全性）、耐久性及实用性要求；为人类提供舒适、健康、安全的生活环境，并对自然环境具有亲和性。
节能环保材料按照建筑工程用途可划分为新型墙体材料（包括砖、块、板三类）、新型装饰装修材料、纳米材料三大类，如灰土砖、水泥砖、页岩砖、粉煤灰烧结砖、黏土空心砖、混凝土空心砖、石膏砌块、特种混凝土砌块、特种水泥轻质条板、玻璃纤维增强水泥条板、加气混凝土条板、石膏板、复合板、钢丝网架夹芯墙板、金属面夹芯墙板等新型产品。