智能材料

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智能材料范文第1篇

随着智能材料研发的不断深入，它已广泛被应用于土木工程行业中。当前智能材料在土木工程中应用的研究主要集中在结构振动的自控制、自修复、自适应等方面，有效提高了土木工程结构的耐久性及适用性。智能材料在土木工程结构振动控制中的应用为其开辟了新的路径。本文将简单介绍结构振动控制与智能材料，并在此基础上总结分析智能材料在土木工程结构振动控制中的应用，供广大读者参考。

关键词：

智能材料；土木工程；振动控制

智能材料的诞生与应用为土木工程结构振动控制的实现提供了一种新方法。在振动控制研究中，使用智能材料的结构控制已经成为热点内容。利用智能材料生产的控制器没有时滞、反应较敏捷、消耗能源小、容易驱动、结构也比较简单，这些优势使其在结构振动控制中应用的前景良好。

一、结构振动控制简介

结构振动控制不仅能够提高建筑物对地面运动的抵抗能力、降低输入干扰力，还能够在发生地震时进行连续的自动调整。但是，在实际使用过程中，该技术存在一个很严重的问题，就是在发生地震时不能确保系统运行所需的外部能源[1]。

二．智能材料简介

当前的智能驱动材料主要有磁致伸缩材料、电/磁流变液（MR）、形状记忆合金、压电材料等等。这些智能材料能够参照电磁场、温度等的变化对自身的机械性质、内部消耗、阻尼、振动频率、刚度、大小以及外部形状等进行自动的改变，进而根据实际需要利用相应功能的智能材料来生产相应的驱动器或者消能器。智能材料在土木工程结构振动控制中应用的研究主要集中在通过智能材料制作主动控制的驱动涉笔、被动控制的消能减振设备。这些装置设备具有反应灵敏、消耗能源小、出力大等特点，将成为未来土木工程结构振动控制中主流的减振驱动设备[2]。

三．智能材料在土木工程结构振动控制中的应用

（一）电/磁流变流体

在外加电磁场的作用下，电/磁流变流体将牛顿流体转换为粘塑体的时间可达毫秒级，并且该转换具有可逆性。利用电/磁流变流体制作的阻尼器不仅能够连续可调，并且反应灵敏，具有较大的阻尼力，已有很多专家研究了电/磁流变流体在结构振动控制中的应用。自上世纪90年代后，土木工程、石油、航天航空以及机械工程等行业中均开始了磁流变液相关的试验与理论研究。当前国外已经研发出了光学加工设备、刹车装置以及磁流变液减振器。就性能而言，电流变液、磁流变液具有很多的相似之处，但是利用磁流变液制作装置的优点更多：第一，利用磁流变液制成的装置能够在-40-150℃条件下运行，并且具有很强的抗干扰能力，在土木工程结构中非常适用；第二，利用磁流变液制成的控制装置，不仅结构非常简单，并且其输出力能够跟随外部荷载的变化情况进行自动的调节；第三，利用磁流变液制成的控制装置运行时消耗的能源非常低，一般情况下不会超过50W，并且所需的电压仅为2-25V，这样就大大消除了电流变液所需的几千伏电压产生的不便于危险；第四，在耗电功率相同的条件下，与电流变液相比，磁流变液能够达到的剪切屈服应力要高出一个数量级，这样就使得在达到良好减振效果、形成较大控制力的条件下，利用磁流变液所制作减振驱动器的体积会更小。

（二）形状记忆合金

这种驱动材料的相变滞后性、伪弹性特点较为显著，在加载、卸载中其应力-应变曲线呈现出环状，这就表明了该智能材料在加载、卸载过程中能够吸收、消耗很大的能量。此外，该材料的具有很高的相变回复力，最高能够达到40MaP。利用该材料较高的相变回复力，能够制作出被动消能控制系统、被动消能器。通常情况下，为了让消能器充分感受层间变形，对地震能量进行消散，多数被动消能器安装的位置在结构底部或者间层中。有学者对此进行了相关的试验，在安装了消能器后，可以吸收大约60%的地震能量，并且显著抑制、降低了结构的位移。在1993年，Aiken等人已经对形状记忆合金进行了相关研究，他们通过拉锁的形式将其设在三层的钢框架模型的层间，在没有预应力的条件下研究了合金丝对对结构地震反应的控制效果。

（三）压电材料

利用压电材料制作的减震装置已经被成功应用在机械工程、航空结构等的振动控制中，压电材料智能减震结构是一种主动控制系统，该结构优点有很多，比如外加能源地、具有较高的精确度、反应灵敏以及较好的密实性等等。当前对压电材料智能减震结构的研究主要集中在把压电体汇总于传统结构中，并通过压电传感元件对结构振动模态进行感知，然后对其进行输出，进而利用相应的计算方式明确压电驱动器的输入，以便结构振动达到主动控制的目的。一般情况下，在使用压电材料时是成对的，并将其放在被控目标的高应变区。在将电压加在压电材料上后，上下部分的压电材料间发生完全相反的应变，产生的控制力矩将作用于被控的目标。在受拉情况下，压电材料将呈现出脆性，所以为了确保在交变电场中，压电材料一直呈现出压缩状态，应当具备一定的预压荷载。相关研究显示，在复合梁中插入压电陶瓷能够将梁首阶模态的阻尼比提高两个数量级；将压电薄膜贴在梁上，通过简单速度反馈，能够提高梁中各阶模态的阻尼比，可以提升3倍以上[3]。

四、结语

综上所述，利用智能材料建立的土木工程结构振动控制体系具有良好的效果。随着智能材料的不断发展，智能振动控制的前景也越来越广阔。在当前已有的智能材料中，电/磁流变流体、形状记忆合金、压电材料等均适合在土木工程结构振动控制中应用。但是，对这些智能材料自身的力学特性、控制的精度、实现的方法以及控制反应的灵敏程度等均需要进一步的研究，以便为其在土木工程结构振动控制中的应用奠定基础。

参考文献：

[1]殷青英,翁光远.智能材料在结构振动控制中的应用研究[J].科技导报,2009,12:93-97.

[2]张广泰,孙树民,韩霞.智能材料在土木工程结构振动控制中的应用[J].新疆大学学报(自然科学版),2009,04:494-497.

智能材料范文第2篇

摘要：随着材料科学与电子技术的不断发展与进步，未来的建筑行业走向智能化已是必然的趋势，智能材料将会未来的建筑行业中起到举足轻重的作用，智能材料的主要依据产生于仿生学，这样能够充分提升高效建筑材料的研制，使得智能材料及其在绿色建材中起到良好的作用。本文主要讲述了关于智能材料的工作原理，对绿色智能建筑材料进行了有效的分类，并且对智能材料在绿色建材中的应用作出了相关的分析，从而使得智能材料及其在绿色建材中的应用得到有效的发展。

关键词：智能材料；绿色建材；应用

基于当前无论是电子技术、材料科学，还是自动控制手段都随着经济的发展得到了出人意料的提高，建筑及其所用的材料趋向于智能化更是越来越明朗化。在二十世纪九十年代“智能材料”就此产生，然而，智能材料所得出的构想来自于仿生，全面以研制出一种能够充分具有生物的各种功能的材料作为目的。其中，记忆、自修复能力、自感知以及自适应是智能材料的主要内容。智能材料与结构材料、功能材料之间是存在差异的，因为智能材料自身便可感受并取得外界的相关信息，并且根据该依据做出正确的解决或者指令，从而对自身状态进行调整以能够充分适应外界所产生的变化。此外，智能材料当前已然在绿色建材中饱受广泛应用。

一、智能材料的工作原理

通常而言，智能材料主要源于驱动材料、基本材料、敏感材料、其他材料和信息处理器而组织产生的。其中，驱动材料主要是指在所具有的条件下对相应的材料进行控制，主要有压电材料以及光纤材料等类型。基本材料主要是指围绕担承载轻质材料、高分子材料以及耐腐蚀性材料而进行的，从而充分表达了金属材料所具有的相关作用。敏感材料能够对传感任务起到承担的作用，然而在遇到环境产生变化时，能够通过敏感的感知能力对环境所发生的变化及时有所察觉，从而使得材料记忆因此得到更好的适应能力。而其他材料则是充分将导电材料与磁性材料结合到半导体材料中，并且在进行信息处理器的研究时，具有能够对传感器信号进行良好的处理功能。

二、绿色智能建筑材料的分类

通常而言，智能材料能够划分成多种类型，通常情况下能够根据功能的性质来进行划分，主要有光导纤维、压电以及电流变体等等类型。其中，根据来源可分为金属系智能材料、高分子智能材料以及无机非金属材料这三方面的类型。然而，按照材料模拟生物方面又可分为：1.智能传感材料，专门用于对各种热、电以及磁等信号进行相关的检测工作，从而能够感知并将所感知到了信息进行反馈的一个形式，在智能材料中是必不可少的一种材料。2.智能驱动材料，主要的作用是能够很好地将温度以及电场变化进行相应的分析，其中驱动材料最常用的就是机械的响应能力，因为它具有较强的记忆能力，并对相应的数据进行相关的统计。3.智能修筒牧希其主要作用是能够对材料实施结构再生以及恢复的能力，从而使得材料的使用能力得到充分提高。4.智能控制材料，主要是根据智能传感材料所反馈出来的信息进行相应的记忆、存储，并且还能对材料信息进行有效的修复。此外，还能对微型计算机进行智能控制，从而使得所潜在的问题能够得到很好的解决。

三、智能材料在绿色建材中的应用分析

（一）“智能皮”建筑材料

所谓“智能皮”建筑材料主要是指外在应用方面，然而这一方面在国外的研究做的非常透彻，不仅完成了基本的框架更是对此进行了拉伸以及沿用，换句话就是说将建筑外面充分制作成相似于一个气球的形状，起到节省空间的作用，同时在应用上采用高科技的照明以及新型信息的解决方式，能够充分对建筑的外在实施全面的创新。此外，智能建筑皮材料主要是根据采取气凝胶来作为绝热处理的，使得智能皮建筑材料在白天时能够起到吸热的功能，而在晚上时能够进行放热的功能，同时还可以进行蓄电的能力，也就是收集阳关的热能在需要时起到能够提供供电的功能。

（二）智能玻璃墙

智能玻璃在建筑的外墙中起到技术处理的作用，采取这样的方式能够很好的将光污染现象尽可能的降到最低，并且还能够对室内卫生的质量进行相关的处理，使得室内卫生能够达到很好的效果，其中，最主要的功能就是建筑整体通风以及空调系统自动控制能力能够在很大程度上进行较好的处理，然而充分采取传统的技术方法对建筑墙体进行相关的创新等主要是其核心技术来进行，从而使得建筑采光能够得到有效的提高。

（三）智能板材

模克隆多层紫外线防护IQ-Relex板材是一种相对而言比较新型的建筑材料，它是来自于德国拜耳材料科技集团所研制出来的，能够在骄阳似火的夏季中将太阳所折射出的紫外线进行反射，使得室内的温度得到降低。然而在天寒地冻的冬季中则起到吸收阳关温度的功能，从而利用阳光的温度提供温暖。这样的智能板材不仅具有质轻、坚固以及耐腐蚀性好的作用，同时还具有易加工等优点，与一般所使用的板材相比能够在很大程度上降低辐射，对于建筑墙面与顶棚而言是非常好的材料。

（四）智能涂料

基于涂料材料的功能性已然越来越强，智能材料在生态住宅中起到重要的作用是必然的趋势。通常而言冬季都是属于比较寒冷的天气，这时冬季只有充分使用轻质热敏型涂料能够使得室内的颜色由夏季的浅色在进入到冬季时转换成深色系，为冬季提供所需的温暖。智能涂料在白天时具有吸收能量的功能，在进入到夜晚时具有能够采取电流的形式充分将热能进行释放。此外，智能涂料还具有可以健康卫生的功能，涂料中所含有的抗菌聚起到杀死细菌的效果，同时，涂料中具有吸收性能的能够起到消除烟味、异味的功效以保证室内卫生得到健康保障。

四、结论

总而言之，智能材料本就是具有仿真生命系统的一种材料，能够利用自身所具备的感知能力进行相关数据、信息的分析，并且能够对材料进行自身反馈的一种机制，将材料充分应用到实际中能够在很大程度上完善建筑的整体质量，使得设计的建筑的美感以及高科技感得到很好的诠释。智能化产品不仅在现代绿色建筑开发以及应用中起到举足轻重的作用，甚至在各个领域中其作用更是不容小觑的。建筑也是象征着国家、人们的经济能力、生活水平的体现，因此，全面发展智能化绿色建筑材料能够在很大程度上满足国家、人们对高品质生活水平的追求。

参考文献：

[1]黄静晗，肖卓，瓦晓燕.智能材料及其在绿色建材中的应用[J].建材发展导向.2015（16）：39-40

[2]李诚诚.浅谈绿色建材在建筑节能中的应用[J].居业.2016（03）：23-24

智能材料范文第3篇

【关键词】智能材料；土木工程；应用

中图分类号：S969.1 文献标识码：A 文章编号：

一．引言

智能材料实际上是一种仿真生命系统，一方面能够感知外界环境或内部状态所发生的变化，另一方面能提供针对材料自身的或外界的某种反馈机制，适时地将材料的一种或多种性质加以改变，做出所期望的某种响应。因此通过智能材料来测量、检查、评估、控制建筑物的健康状态是未来的发展向。

当今新型智能材料、智能控制技术的发展为其应用于土木工程领域提供了可能。当前，智能材料在该领域的应用还处于起步阶段，我国与世界相差较小，在某些方面还处于领先水平。抓住现在世界范围内智能材料在建筑结构领域的应用尚处于理论研究阶段的机会及时开展相应的研究，将为我国在二十一世纪建筑结构科研掌握了该学科的主导方向和潜在市场，提供重大机遇。

二．智能材料的特性

一般说来，智能材料的功能表现为：反馈功能、传感功能、响应功能、信息识别与积累功能自诊断能力、响应功能、自修复能力和自适应能力、自诊断能力。具体来说，智能材料有以下的内涵:

（1）当外部刺激消除后，能够迅速恢复到原始状态具有感知功能，能够检测并且可以识别外界(或者内部)的刺激强度,如核辐射，光，电，热，应变，应力，化学等；

（2）反应比较灵敏；

（3）能够按照设定的方式选择和控制响应；

（4）具有驱动功能，能够响应外界变化；

（5）具有感知功能，能够检测并且可以识别外界(或者内部)的刺激强度，如电，光，热，应力，应变，化学，核辐射等；

三．智能材料的分类

构建智能结构的材料主要分为以下两类:

（1）电流变体材料、磁流变体材料、形状记忆材料、电致磁致伸缩材料、功能凝胶等,可用作智能材料系统中的驱动器材料。由于这些材料可根据温度、电场或磁场的变化来改变自身的形状、尺寸、位置、刚性、频率、阻尼、内耗或结构,因而对环境具有自适应功能。

（2）光导纤维、压电陶瓷、压电高分子、应变合金及其他特种传感器材料,可用作智能材料系统中的传感材料。

四．智能材料在结构智能控制中的应用与研究

现代意义的智能结构除必须具有感知、自诊断功能外，也需要有外界作用时的自我调节和控制功能。按照控制系统输入能量的来源，控制系统可以分为被动控制，主动控制，混合控制和半主动控制四类。

半主动控制技术所需外界能量输入较小，其利用受控结构的振动能量来产生控制力，控制效果高于被动控制，接近于主动控制。因此，半主动控制理论和技术引起了国内外学者的广泛关注和极大的兴趣。目前已研制出主动变刚度（AVS）控制装置、主动变阻尼控制装置和主动变刚度/阻尼（AVS/D）控制装置。

半主动控制系统属于时变非线性振动系统。如何确定控制律，并利用半主动控制装置的性能充分发挥其减震作用是一个具有挑战意味的课题。当前的研究方向集中于半主动控制律和控制算法。日本学者提出了直接根据受控结构速度反应和位移反应进行开关控制的算法和自回归控制算法。美国学者根据变结构控制理论，以滑动模态控制（SMC）来设计结构的控制律，还提出了基于模态能量转换理论的半主动控制算法。但是，基于时域分析或频域分析的控制算法均不能直接考虑地震动等外部作用每一时刻的瞬时频谱特性。除ER阻尼器、MR阻尼器外，AVS装置、AVS/D装置、VOD、VFD、SAID、多态混合控制装置等半主动控制装置均可能存在控制时滞问题，而时滞对半主动控制的减振控制效果的负面影响是非常显著的。ER阻尼器和MR阻尼器利用了电流变材料或磁流变材料通过电流或磁场时，能够在几毫秒内从自由流动态转换成线性粘滞态、强度可控半固体态的特性。MR阻尼器耗电功率小、反应迅速，可以大大降低甚至消除控制时滞对控制效果的影响。MR阻尼器在半固态时有较高的屈服应力，因而能够提供较大的阻尼。美国学者通过对一个足尺的20吨MR阻尼器的试验研究，证明MR阻尼器的控制效果十分明显，可以应用于土木工程结构。MR阻尼器具有造价低，节省输入能量，不会导致溢出，控制效果好等优点，相对于完全被动控制和完全主动控制具有明显的优势，其土木工程应用前景已越来越为国内外专家所看好。

五．智能材料在土木工程中的应用

在我国，人们非常注重对智能材料与结构的研究,近几年我国通过不同的方法支持智能材料与结构的研究.目前许多项智能材料及其在土木工程中的应用研究正在我国进行着。目前,智能材料与结构在土木工程中的应用主要是将智能材料，比如碳纤维等，混入到混凝土中,使混凝土构件具有自我增强、自我诊断、自我愈合以及自我调节的功能。

系统集合、驱动器、传感器和控制器是四个主要技术材料系统。智能材料系统已经在具体结构的损坏评估、根基、桥梁检测及安全检测等获得很显著的成果，它的优越性能土木结构工程实践应用中很显现出来。

在我国内外智能材料系统研究的重点是对大型混凝土结构的安全检测。现代的先进技术在混凝土中混入了光导纤维材料，光导纤维材料主要用于通讯方面，力度监测技术主要用于替代一般的导线，这样子有利于办公室实现建筑自动化，新的智能传感器也可以利用新型智能材料制作的传感器来控制电力、空调和火警，同时也能够利用他们来控制温度、检测压力、以及电动闸门等。判断结构根基好与坏的最好办法是在其根基中加入光导纤维控制器。把适量碳纤维材料加入到水泥溶浆中，外面的压力变化会影响变硬性的电阻变化，这就是回应力敏感，在结构内部接近损坏时就会自动报警，这是在混凝土结构中碳纤材料具有的自我诊断性能。实行对桥梁、大水坝和重要工程结构的在线检测和伤害评估就是利用这个性能。桥梁是需要承受负荷的结构。因此，一般情况下将桥梁所受的强度与负荷一起研究，同时根据检测器的检测结果对桥梁检修，这样可以减少了不少费用。

随着科学技术的发展，大的土木工程结构和系统内各部分，如横跨的重要工程结构、超高层建筑物、大型的桥梁、大型的海洋开采油井平台等大型工程的不断涌现，它们需要很长的存活周期。结构在外界和内部不利因素的影响下，会不可避免的出现损坏，甚至出现事故。在上个世纪的中后期，一系列由于材料引起的灾祸唤起人们的了解和重视

智能材料在土木工程中重要的应用，是自动化控制技术发展、计算机科学、材料科学的重要阶段的产物。因此，土木工程的未来深受高科技材料发展的影响。对此我们国家需要长久的对其研究下去，采取新方法，引进国外先进技术，从而提高我们国家对于智能材料在土木工程的应用，增加我国建筑的各种性能。

六．结束语

智能材料在土木工程中重要的应用，是自动化控制技术发展、计算机科学、材料科学的重要阶段的产物。智能结构在土木工程领域的应用研究已取得了显著的成绩,极大地影响了结构设计理念和多学科交叉应用的发展。随着智能材料和技术的发展,土木工程智能结构已展现出其优越的性能和广阔的应用前景。

参考文献：

[1]陈海泉，应用形状记忆合金的大跨桥梁结构振动控制理论研究与振动台试验[D].天津：天津大学，2003.

[2]丁阳、张向荣、李忠献，应用SMA复合橡胶支座的大跨度空间结构隔震研究[J].沈阳建筑大学学报（自然科学版），2005，21（5）.

[3]凌育洪、彭辉鸿、张帅，一种新型SMA阻尼器及其减震性能[J].华南理工大学学报（自然科学版），2011，39（6）.

[4] 蒋忠席,李洪伟,黄小叶.土木工程智能结构的应用现状[J]山西建筑,2008,(24).

智能材料范文第4篇

【关键词】智能建筑材料；生态节能应用

序言：近些年来，我国经济发展速度越来越快，科学水平不断提高，人们的生活质量也得到了提升，只有高质量的建筑才能满足人们日益增长的生活需求。当今社会，各建筑企业不再把价钱作为施工选材的原则，廉价的材料已经不能满足人们的需求，绿色环保材料逐渐登上建筑行业舞台。要想增加人们生活水平，促使其生活质量得到提高，建筑企业必须在施工中使用智能环保的材料。

1 智能环保材料的基本信息

1.1 定义

这些材料之所以被称为绿色智能材料是因为无论是在提取原料还是在使用材料甚至是加工原料阶段，这些材料不仅不会加重地球负荷而且还可以保证用户的安全与健康。

1.2 绿色材料的主要特征

绿色智能材料的特征与一般建筑材料不同，以下是智能材料的主要特征。（ 1）智能材料和一般材料的加工过程不同，智能材料的原材料大多是生活垃圾和建筑废物等天然资源，其他建筑材料一般不用生活垃圾生产。（ 2）智能材料的最大优点是不会对环境造成影响，如果工作人员在生产过程中发现某些残留物质对人体有副作用要立即作出处理，保证智能材料的安全。（ 3） 智能材料出现的最大目的是对用户健康起保护作用。绿色智能材料不仅可以提高建筑的安全性，最重要的是对人们生活质量的提高有促进作用。（ 4） 绿色智能材料之所以绿色是因为它消除了一次性材料给社会环境带来的负面影响，重复利用有利于保护环境。

1.3 绿色材料的分类

如果以材料的功效作为划分依据，建筑材料一般可以被分为空气净化类、保健抗菌类和多功能建材三种。（ 1） 空气净化类。空气净化类材料是指能够改善用户现有生活环境的材料。在这些材料的作用下，用户甚至可以在PM2.5超过负荷的环境中呼吸新鲜的空气。（ 2） 保健抗菌类。某些材料可以通过与酸性的硅酸盐反应消灭AgO、CuO、MgO等对人体有害的成分，起到保护用户健康的作用，这些材料大多属于保健抗菌类。大气中的氧能够在阳光和此类材料的作用下向活性氧转变，活性氧可以杀死空气中的细菌，创造一个有利于人们健康的生活环境。（ 3） 多功能的绿色建材。使用这类材料可以实现提高建筑物质量和创造良好环境的双盈利。日本某新型瓷砖既可以防菌又能够阻止霉变的发生，某些智能壁砖具有控制室温的功能，这些都是多功能绿色建材的具体应用。

2 绿色智能材料在建筑中的应用

（1） 建造屋面时候要选择新式节能材料。工人为了提高建筑物的保温效果，大多在屋面板和防水夹层中间安置保温材料。安置的保温材料必须要具备良好的导热性和吸水性，但是某些材料的容积较大导致建筑保温效果受到影响，这时新式材料就发挥了作用。我们一般使用水泥聚苯板和膨胀珍珠岩等材料提高建筑的保温性。在安置保温层时一定要将保温层放置在防水层上方，否则一旦防水层遭到了破坏保温层也会受到影响，而且保温层处于防水层下方可能会给日常维修养护工作带来难度。

（2） 建筑墙体的时候选取节约能源的新式材料。老式建筑物墙体的材料大多是混凝土和石头，传统材料的保温性能很差，许多建筑为了维持室内温度不得不加大能源供应量。模塑聚苯乙烯泡沫塑料等新式墙体材料可以利用较少的能源供应达到同等效果的保温作用，目前这类材料应用比较广泛。基于此，相关工作人员只有提高自身对新式建造工艺的掌握量才能更好的参与到未来的工程建筑中去。当前建筑行业使用的最为新颖的墙体材料是环保阻燃蜂窝复合材料。只要将秸秆等垃圾废物进行搅拌并压缩就可以得到这种可再生的材料，也就是说这种材料不仅能够降低能源使用而且对减少污染物排放有重要作用。

（3） 在建筑门窗方面使用节能新材料。无论是在酷热的盛夏还是寒冷的严冬，门窗内外温度相差都很大，我们必须要做好门和窗的节能。为此，我们必须紧箍门窗，减少玻璃边框和门框连接处的缝隙，降低室内空气进入量进而实现门窗的节能效果。如果各个连接处的缝隙较大，室外空气就会通过接缝进入室内，室内温度受此影响而升高或降低。施工人员在对门窗进行施工时，安装和砌口工作同时进行或者砌口工作在安装之后都可能会扩大门和窗与边框交接处的缝隙，所以工作人员只有事先预留了洞口后再开展门和窗的安装工作。要想缩小门窗边缝的宽度要求相关人员高度重视打开缝隙的搭接量，数量足够的搭接量有利于缩小宽度。许多建筑单位利用聚氨酯填补门窗连接处的边缝，这样可以增加门窗的密实度，有的企业使用水泥和砂浆代替聚氨酯，这种材料的效果比较差。现阶段很多建筑物使用的门窗边框是由金属制成的，这种材料的导热性很强，所以要想降低金属框在高温作用下发生变化的几率，必须要利用塑料等材料在较大的空间中对其做断桥处理。

（4） 其他方面的节能应用。钢和混凝土组合的钢混结构是目前我国建筑物最主要使用的建筑结构，之所以采用这种组合主要是因为钢结构具有在提高建筑牢固性和实现节约能源的优点。未来的建筑物必须完全使用钢结构支撑建筑主体，钢混结构可能会威胁用户的安全，所以各建筑单位必须要利用钢结构代替钢混结构。要想增加建筑物的整体使用期限，建筑单位在施工过程中必须使用强度较高的钢筋和混凝土材料从而提高主体结构的耐久性。夏季室外温度较高，用户大多使用空调等设备降低室内温度，如此一来就加大了能源消耗，这时我们可以在建筑物上安装遮阳设备为建筑降温，从而减少能源消耗。

（5） 关于绿色建筑材料所带动的节能效益。当今我国企业的节能效益有很大一部分是由节能材料产生的。大多数节能材料的生产过程非常简单，这些绿色材料是由价格比较便宜、数量较多的常见材料合成加工而来的。如果我们将这种节能材料的生产手段应用在生产农业材料中不仅可以降低环境污染而且能够为植被的增加创造机会。同理，我们也可以将这种手段应用在建筑材料的生产过程中。绿色智能材料的生产原料是生活和生产废弃垃圾，这些垃圾的存在不仅对人们生活毫无用处甚至可能会给我们带来麻烦，绿色节能材料的出现为我们解决了这个问题。

3 绿色智能材料的未来发展情况

各建筑单位在对绿色智能材料进行利用时必须要坚持以降低能源消耗为原则，在科学的对“人、自然、建筑”进行协调基础上开展施工工作。

3.1 充分利用可再生资源，实现建筑节能

世界的任何资源都不是无限使用的，资源的有限性限制了建筑行业的发展，所以如何在建筑施工中使用可再生资源就成为了目前我们的工作重点。我国的垃圾废物不少于200亿吨，如此推算全世界范围内的废弃物总量不可预计，对社会环境造成了严重的负面影响。所以各建筑单位必须要在施工中使用可再生材料，加快建筑行业在节能方向的发展速度。

3.2 促进节能材料的发展

要想加快绿色节能材料的发展速度，我们必须要对施工材料和施工工艺进行创新，以科学环保的工艺推动整个行业的进步。各个部门之间要相互配合，对建筑行业应用节能材料的相关规定进行完善，消除由于管理不全面而产生的问题，促使材料市场朝向环境友好型方向发展。

3.3 推进节能材料在建筑中规模化应用，促进建筑用能结构调整

强化智能材料在建筑中的应用管理，有计划的科学的增加应用示范的范围，加强示范项目的管理，确保示范项目顺利实施，实现预期节能效益。对绿色材料的应用规范进行完善，建立绿色智能材料应用试点，通过试点的发展推动整个行业用料转变，调整行业的用能结构。

结束语

我国经济发展速度不断加快，科技水平也得到了提高，智能材料无论是对建筑行业的发展还是对社会环境的改善都有着重要作用，我相信绿色智能材料的未来也更加广阔。

参考文献

智能材料范文第5篇

Intelligent Nanomaterials

2012，837p

Hardcover

ISBN9781848213678

Ashutosh Tiwari等著

新材料作为工业发展的根本推动力之一，为新产品问世，进而增加社会财富奠定了基础。最近10年，基于纳米结构的特殊行为，具有独特性能的材料大量涌现。

本书旨在对智能纳米材料领域的最新研究进展进行介绍，包括：分子设备材料、仿生材料、混合型功能聚合物复合材料、信息和能量转化材料以及环境友好材料。

全书共分4部分 22章。第1部分，无机材料，含第1-7章：1.半导体量子点的合成、表征及自组装；2.一维半导体金属氧化物：合成、表征及相应气体传感器的应用；3.稀土绝缘纳米晶体：基于改进发光性能的纳米荧光粉的等离子体显示板；4.非晶态多孔复合氧化物：一种新型高度灵活的材料；5.纳米氧化锌及其应用；6.应用于空间及能源领域的智能纳米材料；7.智能玻璃：热致变色薄膜及纳米复合材料。第2部分，有机材料，含第8-11章：8.纳米聚合物、胶束及核壳材料；9.纳米材料与酞菁类的复合材料；10.碳和聚合物材料的纳米复合体及其在能量转换装置中的应用；11.纤维素生物塑料在生物医药中的发展。第3部分，生物材料和设备，含第12-14章：12.智能水凝胶纳米复合材料；13.防渗技术：聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料；14.基于聚合物/复合材料的智能传感器。第4部分，含第15-22章：15.药物输送中的水凝胶纳米粒子；16.应用于生物分子的纳米晶体生长机制；17.组织和细胞中单一生物分子的量子点检测、识别和跟踪；18.基于纳米纤维的医疗设备；19.作为核医学新材料的纳米载体系统；20.面向纳米仿生设备的纳米仿生材料；21.用于医学诊断的脂质纳米生物传感器；22.聚合物纳米纤维及其在传感器中的应用。

本书作者之一Ashutosh Tiwari教授，毕业于印度阿拉哈巴德大学，材料化学家，是先进材料快报的主编，就职于瑞典林雪平大学（Link & ouml；Ping University）生物传感器和生物电子学中心，于2011年获得声誉极高的“材料科学创新奖”。

本书适合于具有不同背景的研究者，诸如化学、材料科学、物理、生物科学和工程等。它不仅可以作为研究生和本科生的教科书，也是一本很好的针对材料科学、生物工程、药学、生物技术和纳米技术工作者的参考书。

张文涛，副研究员

（中国科学院半导体研究所）