时间：2023-03-25 11:25:19
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姓班学成
名：级：号：绩：
2011．4
常用建筑装饰铝合金材料种类及其特征性
——铝合金材料种类及其特征
学（
生：
学
号：）
常州工学院
摘要：铝是一种比较年轻的金属, 其整个发展历史也不过200年, 而
有工业生产规模仅仅是20世纪初才开始的。但是由于一系列优良特性，以及高的回收再生性，因此，在工程领域内, 铝一直被认为是“机会金属”或“希望金属”, 铝工业一直被认为是“朝阳工业”。发展速度非常快, 铝材已广泛用于交通运输、包装容器、建筑装饰、航空航天、机械电器、电子通讯、石油化工、能源动力、文体卫生等行业, 成为发展国民经济与提高人民物质和文化生活的重要基础材料。在国防军工现代化、交通工具轻量化和国民经济高速持续发展中
占有极为重要的地位, 是许多国家和地区的重要支持产业之一。特别是当今世界人类的生存和发展正面临着资源、能源、环保、安全等问题的严峻挑战, 加速发展铝工业及铝合金材料加工技术更有着重大的
战略意义。
关键词：铝合金概念用途分类特性应用
一、铝合金概要
以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。
铝合金的用途也非常广泛。铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如铝—锰合金、金、铝—锌—镁比纯铝具有性能：易加性高、用范装饰效
色丰富。铝合金分硬铝、超硬铝等种类，各种使用范围，并有各自的代号，以供使
铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合
—铜系超硬铝合金。铝合金
更好的物理力学
工、耐久
适围广、果好、花为防锈铝、类均有各自的用者选用。
而且铝合金仍然保持了质轻的特点，机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面：一是作为受力构件；二是作为门、窗、管、盖、壳等材料；三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化
处理后可以进行着色的特点，制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工，制成各种装饰板材、型材，作为装饰材料。
铝合金是应用最广的一种防锈铝，它的强度不高，不能热处理强化，在退火状态下有高的塑性，而蚀性好，焊接性好，切削加工性不良。用於制造要求高可塑性和良好焊接性、在液体或气体介质中工作的低载荷零件如油箱、油管、液体容器等；线材可制作铆钉。
二、铝合金分类及应用
铝合金种类很多，用于建筑装饰的铝合金是变形铝合金中的锻铝合金（简称锻铝，代号LD）。锻铝合金
是铝镁硅合金（AI——Mg——St合
金），其中度，冲击韧可以高速挤壁、中空的各结构复杂的性能和耐蚀性十分光洁，并且
AI—Mg—St系合金中应用最为广泛的合金品种。
铝合金按照成分可以分为以下几种：一般铝合金、锻铝合金、铍铝合金、银铝合金、硬铝合金、镍铝合金、稀土铝合金、银锰铝合
的LD31具有中等强性高，热塑性极好，压成结构复杂、薄种型材或锻造成锻件。LD31的焊接优良，加工后表面容易着色，是
金、金钯铬铝合金、金钯钼铝合金、金钯铁铝合金等。例：典型牌号有LD2-2（6070）、LD10（2014）、LD30（6061）、LD31（6063）。其中LD2-2具有良好的塑性，冷、热态都易成形。广泛用于制造中等强度常温下工作的锻件、挤压型材和管材。LD10又称高强度硬铝，与LY12合金的强度相当，锻造性能较LY12好，有良好的塑性，有较好的耐热性和可焊性，但材料的纵向和横向性能差距较大。可加工成管、棒、型、线及锻主要用作高负荷的件。LD30和LD31中等强度，有良好的和优良的可焊性、抗性，无应力腐蚀裂倾
件，结构具有塑性蚀向，
可阳极氧化。适合作建筑装饰型材及各种需要良好耐蚀性要求的结构件、工业材。
铝合金按照工艺可以分为：防锈铝合金、低温铝合金、超硬铝合金、变形铝合金、耐热铝合金、特殊铝合金、铸造铝合金。例：防锈铝是热处理不可强化合金，只能通过冷加工来强化。常用的有LF2（5052）、LF4（5083）和LF21（3003），具有中等强度良好的塑性和抗蚀性。超硬铝典型牌号有LC4，亦称超高强度硬铝，挤压件室温下的抗拉强度不小于539MPa 。主要用于航空工业，飞机结构中主要受力元件。
铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。
铝合金的广泛应用：铝合金门窗、铝合金百页窗帘、铝合金装饰板、铝箔、镁铝饰板、镁铝曲板、铝合金吊顶材料、铝合金栏杆、扶手、屏幕、格栅等。
例如：铝箔是指用纯铝或裢合金加工成的薄片制品。铝箔有很好的防潮性能和绝热性能，所以铝箔以全新的多功能保温隔热材料和防潮材料广泛用于建筑业；如卷材铝箔可用作保温隔热窗帘，板材铝箔（如铝箔波形板、铝箔泡沫塑料板等）常用在室内，通过选择适当色调图案，可同时起很好装饰作用。
三、铝合金特征性
从总体来说：铝是一种轻金属,密度小(2.79/Cm3),具有良好的强度和塑性，铝的导电性能和导热性能都很好，化学性质也很活泼，暴露于空气中，表面易于生成一层氧化铝薄膜，保护下面金属不再受到腐蚀，所以铝在大气中耐蚀性较强，但因薄膜极薄，因而其耐蚀性有一定限度。纯铝具有很好的塑性，可制成管、棒、板等。
但铝的强度和硬度较低。铝的抛光表面对白光的反射率达80％以上，对紫外线、红外线也有较强的反射能力。铝还可以进行表面着色，从而获得具有良好的装饰效果。铝合金具有较好的强度，超硬铝合金的
强度可达600Mpa，普通硬铝合金的抗拉强度也达200-450Mpa，它的比钢度远高于钢，因此在机械制造中得到广泛的运用。
铝的导电性仅次于银和铜，居第三位，用于制造各种导线。铝具有良好的导热性，可用作各种散热材料。铝还具有良好的抗腐蚀性能和较好的塑性，适合于各种压力加工。铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来
提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。
可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金和铝锌合金。
然而总体特性有以下一些：
1:质轻：铝的比重为钢铁的三分之一,在运输工具及自动化设备上扮演极其重要的角色。
2:强度:利用各种合金这添加和轧延,锻压及不同等级这热处理制程,可生成之强度达HB25°-HB167°之各种铝合金产品。3:耐蚀性:铝在自然环境中,表面会自然形成薄层之氧化膜,可阻绝空气中氧避免进一步氧化,具有优良之耐腐蚀性.铝表面如再经各种不同层次之处理,其耐腐蚀性更佳,可适用于较为恶劣之环境。
4:成型性:利用完全退火或局部退火可生成较为
软质之铝合金,适用于各种成型加工及折弯,冲压,深冲等加工.。
5:导电性:铝的导电性为铜之60%,但重量仅为铜的三分之一,相同重量之铝其导电度为铜之二倍,故以导电度计算,铝的成本远低于铜。
6:导热性:铝的热传导性极佳,故在电器,电子散热系统及家庭五金,热交换器上被广泛使用。
7:加工性:铝的加工特性佳可被加工成棒,线.挤型,片,板,塑型材,供各种用途使用.尤其2XXX/6XXX/7XXX等系列铝合金,可做精密
车,铣.被广泛用于航太,电子,机械零组件,自动化生产及高科技设备
等。
8:耐热：一般铝合金均不耐高温,且在高温状态下会生成变形,但在研究人员的努力下,已研发出可耐高温达427℃不变形的新铝合金材料。
9:无毒性:铝不具毒性,在食品容器及食品包装材料如铝罐,铝箔包(利乐包)等,应用极多。
10:环保性:铝之价格较一般铁.钢材高,但易于回收重熔使用.为当前最环保之金属材料。
11:表面处理:铝具有优良之表面处理性,包括阳极处理,涂覆,电镀等等，尤其阳极处理可利用不同之化学染剂生成各种色彩及高硬度之皮膜。
12:无低温特性：铝在超低落温之状态下,无一般碳钢的脆化问题。
四、铝合金应用
铝与铝合金由于自身的优良特性，所以用途非常广。比如：航空航天用铝材用于制作飞机蒙皮、机身框架、大梁、旋翼、螺旋桨、油箱、壁板和
起落架支柱，以及火箭锻环、宇宙飞船壁板等。交通运输用铝材用于汽车、地铁车辆、铁路客车、高速客车的车体结构件材料，车门窗、
货架、汽车发动机零件、空调器、散热器、车身板、轮毂及舰艇用材。建筑装饰用铝材铝合金因其良好的抗蚀性、足够的强度、优良的工艺性能和焊接性能，主要广泛用于建筑物构架、门窗、吊顶、装饰面等。
下面就根据铝合金的特性介绍下广泛的用途。
1：应用最广的一种防锈铝（代号LF21），它的强度不高，不能热处理强化，在退火状态下有高的塑性，而蚀性好，焊接性好，切削
加工性不良。用于制造要求高可塑性和良好焊接性、在液体或气体介质中工作的低载荷零件如油箱、油管、液体容器等；线材可制作铆钉。而且耐蚀性高、焊接性能好。导
热性、导电性比纯铝低得多。可用冷变形加工进行强化而不能热处理强化。适用于作焊接结构件。
2：硬铝，有较高的强度，热变形时塑性高，可热处理强化，在淬火及人工时效状态下使用，在退火和刚淬火状态下塑性中等，点焊性能好，气焊和氩弧时有裂纹倾向，抗蚀性不高，切削加工性在淬火和冷作硬化后尚好，退火后低。切削加工性良好，耐蚀性比LD7、LD8耐热锻铝较好，在挤压半成品中，有形成粗晶环的倾向，用于制造在较高温度下工作的承力结构件。
3：高强度铝合金，在退火和刚淬火状态下的可塑性中等，可热
处理强化，通常在淬火、人工时效状态下使用，此时得到的强度比一般硬铝高得多，但塑性较低，有应力集中倾向，点焊性能良好，气焊不良，热处理后的切削加工性良好，退火状态稍差，LC9板材的静疲劳、缺口敏感、抗应力腐蚀性能稍优于LC4。用于制造承力构件和高载荷零件等
4：高强度锻铝，热
态下有高的可塑性，易
于锻造、冲压，可热处
理强化，工艺性能较
好，抗蚀性也较好，但
有晶间腐蚀倾向，切削
加工性和点焊、滚焊、
接触焊性能良好，电焊、气焊性能不好。用于制造形状复杂和中等强度的锻件和冲压件等。
还有中等强度铝，在热态和退火状态下可塑性高，易于锻造、冲压，在淬火和自然状态下具有LF21一样好的耐蚀性，易于点焊和氢原子焊，气焊尚可。切削加工性在淬火时效后尚可。用于制造塑性和高耐蚀性、中等载荷的零件以及形状复杂的锻件。
五、结束语
在当今科技高度发展的世界，生活中运用的建筑材料越来越多，
并且质量越来越好，优点越来越多，更加满足了人们的生活需求。我相信在以后的日子里，人们会更加努力的去探索、去发现研究这一类更能满足人们生活需求的建筑装饰材料。
参考文献：
《电解法生产铝合金》；
《铝合金、铝合金制品挤压成形与表面处理》；
《铝及铝合金工艺与设备》；
设计界良好的行内氛围,不仅需要业内人士的努力和维持,还需要政府政策的引导和管理。政府部门需要大力推广和支持,甚至落实到相关的使用规范和规定。而设计人员也应该积极响应这种需求,探索研宄传统建筑装饰材料更好的使用方法和用途,要多作出符合环保要求和理念的设计作品。
1.1可持续发展的必然选择
随着人口增长和工业高速发展自然资源和环境保护己经成为人类最为关注的焦点问题。1989年联合国通过了“可持续发展”的环境保护草案;1998年我国发表的《和平与发展》的白皮书,对可持续发展进行了全面深刻的诠释,并将其作为基本国策推行至今。由此可见,可持续发展已经成为我们必须关注的问题,
1.2根据国情制定可行政策
我国根据“可持续发展”的要求制定了相关政策,并提出了具体的实施目标,是以“健康、环保、安全”为原则和方针,尽可能选择最佳的建筑材料,最大程度降低能源损耗,提高自然资源的使用效率,将对自然环境的影响降到最低线,打造与自然和谐发展的生活环境。
二、继承传统历史文化,发挥传统建筑材料审美性
现代文化水平的发展反映了社会经济技术的进步,各种新型的材料技术层出不穷,而传统建筑装饰材料并没有被完全取而代之,恰恰相反,在先进科学技术的支撑下传统建筑装饰材料获得了更好的应用空间,发挥着越来越重要的作用,成为设计人员在设计中比较热衷的装饰材料。对与传统的历史文化我们当然要继续的传承下去,但一定不应该照搬照抄。意大利著名设计专家罗斯特.节德曾经说过:‘在设计过程中,应注重挖掘传统文化的精华,并将其与现代设计理念完美融合起来,在没有直接使用传统元素的情况下让人们感受到浓厚的传统气息。’从此话中我们可以感受到,刻意模仿反而会起到相反的效果,我们虽应该尊重传统,更要设法注入我们创新理念,营造激发新的生命力。
三、利用科学技术支撑,深化传统建筑装饰材料的生态发展
人类一直享用着自然环境给予我们的物质财富,而随着社会经济的飞速发展好人口数量的增长,自然资源也日趋紧张,实现可持续发展,成为我们必须关注的社会问题。当前国内设计领域开始重视传统建筑装饰材料的二次使用问题,许多设计师已经开始考虑如何将使用过的材料增添新的生机和使用价值。
3.1传统建筑装饰材料的保育
3.1.1石材虽然是一种十分丰富的自然材料,但是却也是不可再生的资源之一。人们曾经肆无忌怠的进行开采,给自然环境造成了巨大的破坏。直到近代环保观念的兴起,才重视对山体采石的保护工作。我们要提高自身的环保观念,重视山体资源的保护工作,树立正确的保护意识,维护山体自然植被,不仅有利于减少自然灾害,还能够提高植被覆盖率,为我们的后代造福。
3.1.2木材、钢材、塑料、水泥是最重要的四种建筑材料,只有木材是可再生的资源,但过度的砍伐也会带来严重的环境.-问题。木材消费和环保的工作并不是一对矛盾体,它们是可以互相转化的。根据发达国家的经验,合理釆用树木种类和科学的植树造林,可以实现环保与消费的和谐发展,有效化解经济发展与环境保护之间的矛盾。
3.2传统建筑装饰材料绿色生产加工
传统建筑装饰材料在开采的过程中,要涉及到运输、清理、打磨、切割等工序,在这些开采的环节我们可以设法提高材料的利用效率,如在石材爆破过程中尽量采用最佳爆破方案,降低炸药对山体的负面影响;根据石材特性选择合适的加工方案和技术,提高石材的荒料率;在后期使用过程中,注意对材料的进一步保养和维护工作,以提高材料的使用寿命。
3.3废旧传统建筑装饰材料的回收与再利用
建筑领域一直都比较重视旧建筑材料的回收利用,在我国的景观园林的建设中,经常会看到使用一些废建筑材料铺出园中小径,组织成各种精美的图案来。随着城市建设的加快,各种建筑废料也在大大的增加,这些建筑的废料只要通过处理,很多都可以焕然一新,发挥新的价值。二次利用的建筑废料,不仅有利于环境的保护,还能节省很大的成本,现在己经达到很多国家的推崇。
四、创造性探索传统建筑装饰材料的设计内容
我们在探索传统建筑装饰材料的发展时,不应该在过于传统设计的方法和技巧,而是真正要从设计的理念上寻求传统建筑装饰材料的突破,以全新的思想来指导设计工作。
4.1技术与艺术的结合
在探索建筑材料方面,了解技术与艺术的结合的特点尤其突出。首先,建筑装饰材料的艺术性主要体现不同材料的色彩、外形、质地和搭配等方面,通过设计对不同类型、造型的材料的重新组织排列和构图呈现给人们一种独特的视觉效果,这就是艺术的熏陶。其次,技术是转化物质的方法和技巧,可以将物质提升到一定的标准,技术的进步与材料的发展密不可分,材料的技术性涉及到方方面面。从中我们可以看到,设计者的创作是需要艺术与技术的完美结合,这种结合可以大大提高的创造效率。
4.2实践是创新之本
任何的工作都需要实践,而实践又是创新的源泉,在设计的领域设计师都会面对创新的问题。那么让我们反思一下,在设计中运用的材料,是否做过材料的建造实验和实际研究工作。众所周知,设计师经常与设计图打交道,但是却很少到施工现场掌握施工全过程。一名优秀的设计师应该亲临现场去感受它,如我们熟悉的建筑师康德斯、安藤忠雄等,都曾游览世界各地优秀建筑。可见,优秀的设计师应该有丰富的实际经验做基础,再加上丰富的理念和创意,而更应该是一名不断思考的学习者。
五、总结
建筑装饰材料的质地是材料的自然属性，是其物理性质和结构给人们带来的视觉感知，主要表现为：粗糙与光滑、冷与暖、硬与软等质感。因此，建筑材料的不同质感决定了材料的独特性和差异性，它也使得人们产生不同的视觉和触觉。例如，金属质感坚硬、冷漠、强大，给人以强烈的现代感；天然木材给人带来亲切、安全、温暖之感；石材则会使人感到大气沉稳。所以，装饰材料质感的这种内在张力和触觉的传达力是装饰材料最重要的艺术特征。
2室内设计中建筑装饰材料的应用
在室内设计中，应用建筑装饰材料需要考虑材料的实用性、经济性、美观性等多种因素：僵硬的采用一种材料，必定不能满足室内设计的要求；不注重材料的搭配，也使得室内空间毫无和谐之感；乱用材料，也必使得人们感到心烦意乱。因此，根据材料的色彩、质感和肌理特征正确的运用材料显得尤为重要。首先，应用建筑装饰材料应该满足室内空间的设计要求。建筑装饰材料的主要功能是对室内空间进行美化处理，因此，装饰材料需要满足室内空间的设计要求，从而真正起到改良空间环境的需求。其次，在使用的过程中，设计师要注意建筑装饰材料的搭配。在室内设计的过程中常常需要运用到多种建筑装饰材料，同时由于材料具有不同的质感和肌理等艺术特征，需要注意科学的搭配，才能充分发挥材料的装饰性，从而体现材料的魅力。最后，设计师需要合理的选用建筑装饰材料，体现独有的设计风格。建筑材料的装饰部位多种多样，有地面、墙面、顶棚等。由于建筑装饰材料直接影响室内设计整体的实用性、经济性和美观性，所以在运用过程中应该合理的选择，不同的装饰部位根据其功能的不同选择不同的建筑材料。
3建筑装饰材料的创新性发展
在传统的室内设计中，由于材料的单一性，使得建筑装饰材料在使用过程中缺乏创新。但随着现代工艺的发展，设计师的设计理念越来越大胆，创新味十足，因此设计师需要挖掘老旧材料的内涵和使用潜力，进行创造和再利用，开发出新的使用方式或新材料。例如，有些店铺为了营造区别于他人的怀旧风格，运用废旧的报纸作为背景墙，设计出带有独特风味的怀旧照片墙，这不仅增加了设计美感，也降低了装修费用。在现代的设计理念中，没有什么是不可能的。只要恰当地使用装饰材料，运用创新的理念，即使是普通的材料，也能产生独特的装修效果。比如说，很多设计师将书架设计为抽象地树木的形象，这不仅体现了树木与书本的联系，也表现出了设计师原生态的设计理念。与此同时，随着人们环保意识的觉醒，绿色环保材料越来越受到重视。通过选择一种绿色健康的材料来装饰空间，营造一个舒适安全的家居环境，这是越来越多消费者所追求的，也成为了一种新的消费理念。因此，建筑装饰材料的创新性发展，不仅成为一种新的潮流，也是设计师以及消费者共同希望的发展方向。
4结束语
1.1创设项目教学法的学习情境
作为一种职业教育来说，教师的教学过程应当与日后的就业过程相一致。这就需要教师在实用的基础之下进行课程内容的整合，同时，精选两到三个较为典型的工程项目作为案例，并且将装饰工程的施工图作为背景。让学生在对施工图进行识读的基础之上，进而完成案例工程项目之中所涉及到的有关材料种类方面的统计，再进行材料任务单的编制。
1.2课程体系的实施
项目教学法主要是将理论课程与实训课程进行结合，并且围绕项目开展教学与实践活动，通过这种方式的运用让学生直接参与到项目的整个过程当中。建筑装饰材料这门课程在运用项目教学法时就是通过一些真实的或者说是仿真装饰项目，再根据材料的任务单做好编制工作，引导学生进一步的认识选购的材料，进而开展一系列的教学以及实践活动。这种教学方法的采用能够使得学生更为直观的参与到项目活动中来，在一种较为真实的环境之中，学生通过直接的体验，学习有关的知识体系，促进日后学生在这方面的能力得到进一步的提高。
1.3对于材料的选购
建筑装饰材料这门课程除了要求学生能够掌握一些材料方面性能以及物理指标之外，还需要培养学生在选购材料方面的能力。这就对教师的教学提出了更高的要求，教师在实际的教学过程之中要引导学生依据工程项目的材料选购单到市场上模拟选购材料。学生在制定出相应地选购表以及有关材料的规格、型号之后，再到装饰市场和商家做一个洽谈，最终完成材料的选购任务。
1.4评价
评价对于项目教学法来说是一个十分重要的环节，它起到的是一种考核与总结的作用。在这个阶段当中，每个活动小组都需要汇报行动情况，进而对小组最终的结果做一个深入的分析总结。每个小组通过经验的交流，分析其中出现这些问题的原因，进而教师再做一个最终的评价。
2项目教学法在实施过程中的关键问题
2.1选择合适的工程项目
在实际的教学过程之中，选取的工程项目应当具有一定的代表性，在最初阶段，所给的工程项目不可太过复杂，因为过于复杂的项目会使得学生有一种畏难的情绪。比如，在学生第一次接触这个活动的时候，教师可以选择一个办公室的项目开始装修，在有了一些经验基础的条件之上再可以选择一套较为典型的家装项目给学生实践，到了第三次的时候可以依据之前的选购情况，选取一些合适的建筑装饰项目，例如，酒店、商场等一些稍微复杂的工程项目。在这个过程当中，应当注意的是所选取的材料应具备两重性：一种是工程项目或者是市场上较为常见的，另一种是最新的具有前瞻性的教学材料。通过这种方式的采用，一方面能够激发学生的兴趣，使得教学的开展更为顺利；另一方面能够使得书本上的知识体系能够较好的与实际的工作环节相衔接。
2.2学生主体作用的发挥
在项目教学法的实施过程之中，学生处于主体地位。这种教学方法的运用是以职业环境当中的行动能力作为它的目标，以一系列的行动过程作为它的途径，以学生在学习过程当中的自我构建的过程作为它的过程，以所设置的计划作为它的方法。根据其中的内容特征，做到精心的去策划，在组织与分配人员做到科学合理，并且做好部署的工作，注重其中的关键环节。在一项装饰项目当中，所涉及到的材料品种是众多的，所以需要制定一个选购计划，并且分清主次。注重团队之间的协作配合，在每个小组之间既要分工也要合作。在进行计划的制定与实施过程之中，应当加强学生多方面能力的培养也要去关注学生个体的特长。例如，有的学生擅长沟通方面、有的同学适合信息的收集。这些方面的不同就需要在实际的活动过程中，充分发挥好学生的特长，促进教学活动的开展。同时，也应当引导学生注意和商家之间的交流方式，有一部分学生事先的计划拟定的很好，但涉及到实际的采购就变得怯场，这种情况的出现也就导致了整个采购计划全被打乱。在这个时候，一方面需要学生的沟通能力的发挥，另一方面也需要学生具有较强的灵活性，根据自己掌握的信息，对计划做及时的调整，促进采购任务的顺利开展。
2.3收集充分的信息
在材料采购任务开始的前期阶段，需要经过多种渠道收集相关的信息，需要引导学生先对材料的知识、技术性质等具备一定的认识。在实际的教学过程之中，能够通过样本示例的方式直观的呈现在学生面前，也能够通过视频资料等方式呈现，甚至也可以创设一个仿真的工程建设情境，通过使用的不同材料演示各种材料在装饰工程当中最终效果，进而激发学生的兴趣。同样，教师也能够带领学生实地参观一些工程项目，直接的去感受材料在工程装饰当中的应用，加深学生对这种材料的认识。在经过这些方式的信息收集之后，学生对材料就有了较为完整的认识，在和商家商谈时，也变得有话可说。
3结语
一、专家预测，公共工程的建筑预制件及建筑装饰的预制件价格在2003年将略有下降，预制件的材料成本在过去的几年中一直是稳中有降，这种趋势在2003年中会持续下去。
二、混凝土胶合剂价格2002年比2001年上涨了1%，混凝土的价格上涨了2%，钢筋的价格几乎没有变化，这种情况还将保持在2003年。
三、2002年石料和砌块的价格比2001年上涨了2－3%，黏合剂和黏合胶的价格上涨了1－2%，2003年将保持这样的增长。
四、金属建筑及建筑装饰材料的价格在过去两年中一直比较稳定，由于2003年钢结构的建筑材料的需求上升，预计钢材料的价格将上升4%，将从每吨1225美元涨到1275美元。由于对进口钢材的限制，2003年冷扎钢的价格将上升30%。
五、木材和成型板的价格在一年前就降下来了，2002年2/4厚的板材的平均价格在534美元每1000平方尺，2003年1/2板材的平均价格将在482美元每1000平方尺，基本上保持2002年的490美元的价格。而复合板的价格在2003年将上升2－5%。
六、门窗材料和门窗五金附件的价格在2002年略有上升，2003年将持续上一年的情况。
七、金属构件和连接件的价格在2002年上升了25－35%，主要原因是进口的限制，价格在2003年将会保持上升势头。瓷砖、涂料、墙体装饰物的价格将保持2001年的价格水平。
八、2002年地板的价格有所上升，据预测2003年将会保持上升趋势，大约会上升5％左右。
九、家具的价格在2002年有较大幅度的降价，估计2003年会保持2002年的水平。
十、电梯和扶梯的价格将保持2002年的价格水平，但是物料运输机和起重机的价格将会有所上升。
关键词挥发性有机物，散发机理，去除设备
AbstractTouchestheharmfuleffectsofVOCsonhumanhealthanconditionsincurrentbuildingsathomeandabroad,reviewstheresearchstatusinVOCsemissionmechanismandVOCseliminationdevises,andpresentsthefuturestudyorientation.
Keywordsvolatileorganiccompound，emissionmechanism，eliminatingequipment
1挥发性有机物及其对人体健康的影响
挥发性有机化合物（VOC）是指环境监测中以氢焰离子检测器测出的非甲烷烃类物质的总称，其中包括含氧烃类、含卤烃类，广义场合包括甲烷、丙烷、氯烃、氟烃及醇、醚、酯、酮、醛等含氧烃、胺等含氮烃、二硫化碳等含硫烃。通常按沸点的范围把有机化合物分为极易挥发性有机物（VVOC），挥发性有机物（VOC），半挥发性有机物（SVOC）和与颗粒物质或颗粒有机物有关的物质（POM）等4类。
有些有机化合物不能包括在以上的分类中。这是由于这些化合物（如甲醛和丙烯酸）因其反应性或对热的不稳定性不易从吸附剂上回收或用气相色谱法进行。
挥发性有机物对人体的影响主要表现在感官效应和超敏感效应，包括感官刺激，感觉干燥，刺激眼黏膜、鼻黏膜、呼吸道和皮肤等，挥发性有机化合物很容易通过血液到大脑，从而导致中枢神经系统受到抑制，人人产生头痛、乏力、昏昏欲睡和不舒服的感觉；醇、芳得烃和醛能刺激黏膜和上呼吸道；很多挥发性有机化合物如苯、甲氯乙烯、三氯乙烷、三氯乙烯和甲醛等被证明是致癌物或可疑致癌物。
Molhave依据室内VOC对人体的影响不同，对其浓度进行了划分[1]，该划分原则通常作为权威引用或作为指导，并在美国ASHRAE标准62-1989R中得到，他的划分原则见表1。
表1VOC浓度与人体反应
浓度范围/ug/m3人体反应
<200舒适
200～3000可能抱怨
3000～25000抱怨
>25000有毒
2现有建筑中挥发性有机物的情况
华西医科大学公共健康学院1995年冬天对刚装修的两个居民房进行了两个半月的VOC测量，发现这些房中产生不同程度的甲醇、乙醇、戊烷、已烷、苯、庚烷、环已烷、甲苯、二甲苯、乙基苯[2]。其中最主要的有机物是甲醇，苯，甲苯和二甲苯。中国预防医学院环境卫生监测所对一个办公室空气污染进行测量，发现办公室内主要有机物是苯、甲苯、二甲苯、乙苯和甲醛，浓度从0.1mg/m3到0.96mg/m3。
美国环保局（EPA）通过对16个建筑的随机抽样调查发现，有4个建筑中的VOC浓度超过了0.4mg/m3。欧洲对9个国家的56栋建筑进行了室内VOC浓度的测量[3]，发现有22栋建筑中VOC浓度超过0.2mg/m3。[4]指出日本住宅中的有机物浓度为0.19～0.643mg/m3。文献[5]指出瑞典公寓中VOC浓度为0.31mg/m3，居民家庭中为0.47mg/m3。文献[6]指出英国综合建筑中VOC浓度为0.2mg/m3。
从上述调查情况可以看出，室内VOC污染状况是比较严重的。
3不同建筑装饰材料挥发性有机物的散发量测量
为了从污染源上控制VOC的产生，国内外很多单位都对建筑装饰材料的VOC散况进行了测量。文献[7]对中国生产的8种室内材料即酸漆、黑漆、地板清洁剂、地板蜡、空气清新剂、地毯背面粘接剂、墙约、墙纸粘接剂和彩色墙纸进行了测量，发现其散发的VOC有3～30种。文献[8]指出了TVOC的最大传和其衰减度随着材料的不同而不同，流态物质如油漆、清漆和地板油的衰减度最大。EPA做了实验来确认各种室内污染源的散发量，同时确认各种因素对散发量的影响[9]，这些因素包括温度、相对湿度、空气变化及小室负荷。结果表明，空气换气次数对散发量尤其是湿材料的散发量有很大的影响。
文献[10]对37种典型的加拿大民用住宅所使用的建筑装饰材料发散的VOC进行了测量，得出了这些材料的VOC数据库。
目前世界上已有3个体积为55m3(5m×4m×2.75m)的实验室用于研究建筑装饰材料的VOC产生量，它们分别是IRC/NRC①，NRMRL/USEPA②和CSIRO/Austrlia③，这些实验室均用不锈钢制作，具有加热、通风、空气调节系统，能够控制室内各种参
数。
为了使各实验室所测得的数据有可比性及可靠性，欧洲已经建立了对室内污染物测量、选样方法、数据分析方法、结果整理方法等统一的协定方案[11]。
4建筑装饰材料VOC散发标准的制定和材料的分类
目前我国国家质检总局已颁发了《室内装饰装修材料有害物质限量》10项强制性标准，从2002年7月1日开始的散发量作了规定[12]。北欧国家根据普通材料最大的VOC散发量为40，100和数百ug/(m2·h)，将材料分为MEC-A（低挥发性材料），MEC-B（中挥发性材料）和MEC-C（高挥发性材料）3类[13]。
美国EPA现在做出了污染源分类数据库，这个数据库含有材料的VOC散发量及毒性[14]。
5挥发性有机物散机理的研究
挥发性有机物的散发率通常由以下两个过程决定[15]：①材料内部的扩散；②材料表面到周围空气的散发。材料内部的扩散是浓度梯度、温度梯度及密度梯度共同作用的结果。每种化合物都有自己的质扩散系数，与其相对分子质量、分子体积、温度及与被扩散的物质特性有关。表面散发由几种机理共同作用，包括蒸发和对流。对于表面散发而言，VOC的散发率会受到空气中浓度、气流速度及温度的影响[16，17]。根据材料的不同，VOC的产生率可能由上述一个或两个因素起决定作用。
根据散发机理的不同，室内建筑装饰材料的散发模型，总体上可分为两类即经验模型和物理模型。
6挥发性有机物去除机理和去除设备的研究
目前人们主要集中研究活性炭和光触媒设备对VOC的去除特性。吸附是由于吸附剂和吸附质分子间的作用力引起的，这些作用力分为两大类--物理作用力和化学作用力，它们分别引起物理吸附和化学吸附。物理吸附是可逆过程，只能暂阻挡污染而不能消除污染。而化学吸附是不可逆的过程，是挥发性物质的分子与吸附剂起化学反应而生成非挥发性的物质，这种机理可使得低沸点的物质如甲醛被吸附掉。活性炭是最常用的吸附剂，它对许多VOC都是很有效的，但对甲醛作用很小。
已有的研究成果表明活性炭对芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附，如对苯的吸附优于对环已烷的吸附；对带有支键的烃类物质的吸附优于直键烃的吸附；对相对分子质量大、沸点高的化合物的吸附总是高于相对分子质量小、沸点低化合物的吸附；空气湿度增大，则可降低吸附的负荷；吸附质浓度越高，则吸附量也越高；吸附量随温度升高而下降；吸附剂内表面积愈大，吸附量越高。浸了高锰酸钾的氧化铝（PIA）对甲醛及低浓度的醛和有机酸有很高的去除效率。所以PIA经常与活性炭联合起来使用以提高过滤器的效率。
目前美国市场上有3种化学过滤器，都是用活性炭作为吸附剂的[18]，第1种是V字型装有大颗粒的活性炭，第2种是折边型装有小颗粒的活性炭，第3种是折边型的活性炭编织物过滤器，效率为40%～80%，当风速为2.5m/s时阻力为约100Pa。
光触媒设备是以N型半导体的能带为基础，N型半导体吸收能量大于或等于禁带宽度（禁带能量）的光子（hv）后，进入激发状态，此时价带上的受激发路过禁带，进入导带。同时在价带上形成光致空穴。可以用作光催化剂的N型半导体种类繁多，有TiO2，ZnO，Fe2O3，CdS和WO3等。由于TiO2的化学稳定性高、耐光腐蚀、难溶，并且具有较深的价带能级，可使一些吸热的化学反应在被光辐射的TiO2表面得到实现和加速，加之TiO2无毒、成本低，所以被广泛用作光催化氧化反应的催化剂。TiO2的禁带宽度（Eg）为3.2Ev，当用波长小于387nm的光照射TiO2时，由于光子的能量大于禁带的宽度，其价带上的电子被激发，跃过禁带进入导带，同时在价带上形成相应的空穴。光致空穴h+具有很强的捕获电子的能力，而导带上的光致电子e-又具有高的活性，在半导体表面形成了氧化还原体系。利用光致空穴h+和光致电子e-与空气中的水分和氧气相互反应产生的具有高浓度活性的氢氧游离基·OH，可氧化各种有机物质并使之矿化。如下所示：
有机污染物的降解机理与其分子结构有关，分子结构不同其降解机理及途径也有差异。Hashimoto等研究了脂肪族化合物的光催化降解机理，认为脂肪烃先于·OH生成醇，并进而氧化为醛和酸，终生成二氧化碳和水[19]。文献[20]指出TiO2光催化反应中，一些芳得族化合物的光催化降解过程往往伴随着多种中间产物的生成。目前，对于各类芳香族化合物的光催化降解机理研究还很不完备，初步研究认为其主要降解机理还是在·OH基的作用下，芳香环结构发生变化，并进一步开环，从而逐步被氧化，最终矿化为二氧化碳、水及小分子无机物。
对室内甲醛和甲苯的研究表明，污染物光催化氧化与其浓度有关，质量数在1×10-4以下的甲醛可完全被光催化分解为二氧化碳和水，而在较高浓度时，则被氧化成为甲酸。高浓度的甲苯光催化降解时，由于生成的难分解的中间产物富集在TiO2周围，阻碍了光催化反应的进行，去除效率非常低，但低浓度时TiO2表面则没有中间产物生成。
文献[21]对非均相光催化技术在室内空气品质控制方面的应用进行了研究。指出光催化氧化技术室内空气中低浓度的VOC有着良好的效果。光催化氧化设备可进行模块化设计，而且气体通过时压力降低可忽略不计，这样很容易加装到中央空调空调的系统中去。美国新泽西州的通用空气技术（UAT）公司已开发生产了落地式及管道式光催化空气交净化与消毒设备[22]。
尽管许多厂家都在研制VOC去除设备，但对于室内多种有机物污染并存的情况，如何描述这些设备的性能及如何用于实际工程中，则是亟待解决的。
7结语
7．1国内外实测结果表明，许多建筑中存在VOC污染。国内这方面的刚起步，建议有关部门应规范现有建筑装饰材料，根据有关规范要求，尽快建立建筑装饰材料VOC数据库。
7．2为了评估建筑装饰材料对室内带来的挥发性有机物，应考虑实际房间中多污染源的，通过建立合理的房间污染模型来切实指导空调系统的设计运行和维护。
7．3针对目前国内外空调房间存在挥发性有机物的污染的问题，应该改变空调系统设计即从设计阶段就应该考虑这些污染的去除问题，并开发出用于去除各种污染包括牢固挥发性有机物的高效设备。
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在介绍新型材料的类型上，已经简单的概括节能环保新型材料的基本优势，主要体现在以下几个方面：（1）更加节能。新型环保材料在节能上有着明显的优势，这些材料本身的性能极好、加工的时候也极其细致，施工方式比较独特，这一系列过程都有效降低了建筑装饰施工与建筑使用过程中的能源消耗，极大的节约能源。（2）绿色环保。节能环保型材料符合当前社会的生态环保要求，不会散发有毒气体，不会发生霉变锈蚀，没有辐射危害，遇火也不会产生有害气体，极大地减少了装饰材料的辐射危害和污染程度，保障了居住者的身体健康。［3］（3）实用功能更加完善。建筑装饰新型材料不再只具备单一性能，节能环保型材料具有较强的耐久性、力学性能、化学性能、物理性能都得到了极大的提高，在通过先进的工艺与相关技术手段，建筑装饰材料在各项防护功能上也有了很大的进步，使其实用性大大地提高。
2当前建筑装饰节能环保材料存在的问题
（1）环保质量参差不齐。由于目前国家对于新型材料的环保质量要求没有提出明确的标准。因此，市场上的材料质量参差不齐，人们在购买环保材料也不知道以什么标准为依据。因此，购买的环保材料的质量也不能够得到保证。（2）商家只顾利润，不顾节能环保。业户在购买装饰材料时，许多商家为了利润，只管卖出材料，而不管该材料是否真的环保节能。这就导致了许多买主买不到真正的节能环保材料。同时，也对节能环保材料的认识上产生了误区。
3建筑装饰节能环保新型材料的推广与运用策略
（1）建筑装饰节能环保新型材料推广、运用需注意的方面。在建筑装饰节能环保新型材料的选择和使用上要根据实际情况合理选取，不能盲目、随意地使用。对于新型材料的推广也要符合当地建筑装饰材料的现状，遵循市场规律，不能夸大其词、盲目、空洞的宣传，要根据实际情况制定详细完整的宣传方案。建筑者们在选择材料时，应明确所用材料是否符合新型材料节能环保的要求，对于材料的性能、工艺、质地要严格控制，保障建筑装饰节能环保材料的施工顺利进行。（2）建筑装饰节能环保新型材料的推广与运用完善策略。1）加大建筑装饰节能环保新型材料的研究力度。要想制作出符合标准的节能环保材料，研究工作是必不可少的环节。因此，在建筑装饰材料的研究力度上要不断加大，结合国家对于节能环保材料的标准，装饰材料市场的需求，以及研究资金和进度等方面，加快研究速度，提高研究成果，让节能环保新型材料能够在建筑业上快速的推广和运用。［4］2）尽快落实节能环保型材料的发展策略。通过国家的宏观调控，制定、落实新型材料的发展策略。国家政策是管控建筑装饰市场的主要力量。因此，要想加快新型材料的推广就必须得到国家的政策支持以及建设资金的投入。配合国家对于节能环保新型材料考查、监督、管理的工作，科学有效地制定出符合市场需求的发展策略，从而保证建筑装饰节能、环保材料适时适量、高质高效的生产。3）积极学习、借鉴、引进国外的节能环保材料。无论在新型材料的研发中，还是节能环保材料的使用与推广中，我国都处于发展中状态，所以，要想提高新型材料的研制与运用，就必须结合外国的先进技术以及丰富的经验，取其精华，运用到本国技术领域中，加强同国外的沟通和合作。无论在时间范围、材料种类还是材料质量和材料的性能方面，都与国外存在着一定的差距，所以，我们要积极引进相关的生产设备、生产技术，结合本国国情、市场需求等因素，进行综合分析，有效借鉴其经验和优点，集思广益，为我国节能环保型材料开拓出一条阳光大道。
4结束语
