11月6日至9日,第二十二屆中國國際住宅產(chǎn)業(yè)暨建筑工業(yè)化產(chǎn)品與設備博覽會在北京首鋼園圓滿落幕。在這場以“共享創(chuàng)新 共建未來”為共識的行業(yè)盛會中,總院作為金隅集團“1+N+X”科技創(chuàng)新體系的核心引擎,集中展示了總院及金隅生態(tài)圈機構研究的多項引領行業(yè)的未來建材“黑科技”,成為全場矚目的技術焦點。
會"自適應"的建筑表皮
隔聲超材料是應對城市噪聲挑戰(zhàn)的前沿解決方案,隨著城市的發(fā)展,環(huán)境振動與噪聲污染日益凸顯,成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的難點。總院以減振降噪需求為牽引,設計基于空間折疊的聲子晶體結構,揭示減振降噪建材低頻隔振隔聲機理,掌握隔振隔聲調(diào)諧規(guī)律。通過優(yōu)化減振降噪性能,形成技術成熟的隔聲超材料體系,推動其在環(huán)境友好工程中的應用,為構建寧靜宜居城市提供關鍵技術支撐。
超疏水涂料是一種有機-無機雜化型硅納米材料,其清液透明度達到82%以上,涂覆在基材表面后,并未在表面成膜,而是滲透進基材內(nèi)部,賦予超強疏水性,實現(xiàn)“修舊如新”的視覺隱形保護效果。它如同為建筑披上“會呼吸的荷葉戰(zhàn)甲”:嚴密封鎖外界水汽侵襲,卻允許內(nèi)部濕氣自由排出,實現(xiàn)長效防潮防腐。能夠讓木材、石材和混凝土即刻獲得如荷葉般“出淤泥而不染”的自潔特性?! ?/span>
變色涂料中的輻射制冷技術是一項顛覆性的零能耗降溫科技。無需任何外部動力,即可將熱量以熱輻射至低溫宇宙空間實現(xiàn)自主冷卻。更具前瞻性的是,我們正致力于開發(fā)能隨季節(jié)“呼吸”的自清潔調(diào)溫涂層:溫度升高時化身“制冷鏡面”,溫度降低時轉(zhuǎn)為“吸熱界面”,實現(xiàn)冬夏自主切換的智能熱管理。
防結露涂料是專為攻克表面凝露難題而研發(fā)的高性能功能涂層。其獨特的微孔結構具有優(yōu)異隔熱性能,使基材具有恒溫功能,有效阻遏冷凝水形成,徹底杜絕潮濕、霉變與腐蝕問題。該產(chǎn)品適用于各類民用與工業(yè)建筑的新建及改造項目,可廣泛應用于地下空間、室內(nèi)環(huán)境及特殊工程中的管道系統(tǒng)、設備外殼,乃至新能源電池殼等精密部件的結露防護。支持噴涂與抹涂兩種施工方式,操作靈活便捷。
有"感知"的建筑骨架
智能感知骨料為混凝土植入了可實時監(jiān)測結構健康的“神經(jīng)網(wǎng)絡”。該骨料以碳礦化材料改性封裝,抗壓強度突破150MPa,感知靈敏度高達≥900 mV/kN,可精準捕捉內(nèi)部應力變化?;谶@一核心材料,總院成功開發(fā)混凝土結構健康監(jiān)測系統(tǒng),能夠?qū)崟r診斷內(nèi)部損傷演化趨勢,并對結構失效與滲漏風險超前預警,為工程結構安全賦予持續(xù)感知的智能防線。
超高抗拉水泥基材料是建筑材料領域的前沿突破,它從根本上改變了傳統(tǒng)混凝土脆性易裂的固有特性。其基于最緊密堆積理論,按最優(yōu)比例混合,借助極細球形顆粒填充微觀孔隙,大幅提升基體強度與密實度。在此基礎上,以鋼纖維為主,協(xié)同其他纖維混雜使用,通過對纖維表面與形狀精準設計,顯著增強纖維與基體的結合力。這一材料的問世,使混凝土構件得以實現(xiàn)更纖細、更輕薄的截面設計,讓建筑形態(tài)得以突破重力的束縛,整體造型更顯飄逸輕盈,開啟建筑創(chuàng)作的新可能。
自愈合混凝土是一種模仿生物自修復機制的新型智能材料,展現(xiàn)出卓越的抗?jié)B修復性能,在干燥、潮濕及干濕交替環(huán)境中均能有效觸發(fā)修復機制。其微膠囊兼具高強度與良好分散性,實現(xiàn)自愈合功能的同時,不影響混凝土的初始工作性與長期力學性能。目前,該材料已成功應用于裝配式建筑預制構件—如帶窗墻板、樓梯等易開裂部位,顯著抑制裂縫發(fā)展,并廣泛適用于地下結構、交通基建、海洋工程及高耐久建筑等領域,展現(xiàn)出顯著的技術先進性與廣闊的市場前景。
能"儲能"的建筑內(nèi)核
水泥充電寶是以水泥為基質(zhì)構建的高安全性建筑本體固態(tài)儲能單元。通過精準調(diào)控其離子與電子傳導能力,水泥基材料同時既可作為電極承載活性物質(zhì)以儲存電荷,又可作為固態(tài)電解質(zhì)高效傳導離子。所構建的儲能元件不僅徹底規(guī)避了傳統(tǒng)電池的泄漏與燃燒風險,更實現(xiàn)了真正意義上的“結構-儲能”一體化——建筑中的墻體、樓板乃至道路本身,皆可轉(zhuǎn)化為具備儲電功能的電池或超級電容器,直接存儲來自光伏、風電的清潔電能。該技術憑借高安全性、長壽命、低成本與空間集約化的綜合優(yōu)勢,為構建未來可持續(xù)城市能源系統(tǒng)提供底層支撐。
相變儲能材料(PCM)是一類在特定相變溫度下發(fā)生物態(tài)轉(zhuǎn)變,并借此高效吸收、儲存或釋放大量潛熱的物質(zhì)。憑借其高儲能密度與近乎恒溫的熱管理特性,在能源調(diào)控、節(jié)能優(yōu)化及熱能供需平衡中展現(xiàn)出不可替代的作用。在未來綠色、低碳、智能的社會圖景中,它將成為構建高效能源體系的關鍵材料,為人類可持續(xù)未來提供穩(wěn)定而強大的“儲能之芯”。
石墨烯被譽為“新材料之王”,正為建筑采暖領域帶來跨越式變革。在建筑應用中,石墨烯地暖可替代傳統(tǒng)水暖系統(tǒng),節(jié)約層高且適配精裝交付;商業(yè)空間依托其靈活分區(qū)與精準控溫能力,實現(xiàn)差異化采暖配置;此外,它還可用于車庫融雪、外墻及管道保溫,有效解決低溫結冰隱患;在舊房改造中,更能夠在不破壞原有結構的基礎上,快速完成供暖升級,全面推動建筑節(jié)能與舒適居住的協(xié)同發(fā)展。
此外,從模仿荷葉表面微納結構形成的超疏水涂層,到受骨骼啟發(fā)的輕量化多孔構造;從具備蜘蛛絲韌性的復合纖維,到能自我修復的智能混凝土—仿生材料正以其“向自然學習”的智慧,在高性能建筑等領域開辟跨學科創(chuàng)新之路……
未來好房子的藍圖,已由綠色超材料與智能新材料共同勾勒。這些突破性材料不僅凝聚了總院及其生態(tài)圈合作伙伴的協(xié)同智慧,更預示著建筑將告別冰冷構筑物的傳統(tǒng)形態(tài),進化為能自我調(diào)節(jié)、與自然交互的“生命體”。它們賦予建筑呼吸、感知與適應的能力,推動空間從功能載體向健康、舒適、可持續(xù)的理想棲居之所演進。金隅科研總院正以科技創(chuàng)新推動行業(yè)變革,為金隅集團破解“卡脖子”技術、打通成果轉(zhuǎn)化鏈路提供精準指導,讓"好房子"從愿景走向現(xiàn)實。