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总院“黑科技”闪耀住博会 赋能“好房子”智慧未来

2025-11-12

  11月6日至9日,第二十二届中国国际住宅产业暨建筑工业化产品与设备博览会在北京首钢园圆满落幕。在这场以“共享创新 共建未来”为共识的行业盛会中,总院作为金隅集团“1+N+X”科技创新体系的核心引擎,集中展示了总院及金隅生态圈机构研究的多项引领行业的未来建材“黑科技”,成为全场瞩目的技术焦点。

"自适应"的建筑表皮

隔声超材料是应对城市噪声挑战的前沿解决方案,随着城市的发展,环境振动与噪声污染日益凸显,成为制约城市可持续发展的难点。总院以减振降噪需求为牵引,设计基于空间折叠的声子晶体结构,揭示减振降噪建材低频隔振隔声机理,掌握隔振隔声调谐规律。通过优化减振降噪性能,形成技术成熟的隔声超材料体系,推动其在环境友好工程中的应用,为构建宁静宜居城市提供关键技术支撑。

超疏水涂料是一种有机-无机杂化型硅纳米材料,其清液透明度达到82%以上,涂覆在基材表面后,并未在表面成膜,而是渗透进基材内部,赋予超强疏水性,实现“修旧如新”的视觉隐形保护效果。它如同为建筑披上“会呼吸的荷叶战甲”:严密封锁外界水汽侵袭,却允许内部湿气自由排出,实现长效防潮防腐。能够让木材、石材和混凝土即刻获得如荷叶般“出淤泥而不染”的自洁特性。  

变色涂料中的辐射制冷技术是一项颠覆性的零能耗降温科技。无需任何外部动力,即可将热量以热辐射至低温宇宙空间实现自主冷却。更具前瞻性的是,我们正致力于开发能随季节“呼吸”的自清洁调温涂层:温度升高时化身“制冷镜面”,温度降低时转为“吸热界面”,实现冬夏自主切换的智能热管理。

防结露涂料是专为攻克表面凝露难题而研发的高性能功能涂层。其独特的微孔结构具有优异隔热性能,使基材具有恒温功能,有效阻遏冷凝水形成,彻底杜绝潮湿、霉变与腐蚀问题。该产品适用于各类民用与工业建筑的新建及改造项目,可广泛应用于地下空间、室内环境及特殊工程中的管道系统、设备外壳,乃至新能源电池壳等精密部件的结露防护。支持喷涂与抹涂两种施工方式,操作灵活便捷。

"感知"的建筑骨架

智能感知骨料为混凝土植入了可实时监测结构健康的“神经网络”。该骨料以碳矿化材料改性封装,抗压强度突破150MPa,感知灵敏度高达≥900 mV/kN,可精准捕捉内部应力变化。基于这一核心材料,总院成功开发混凝土结构健康监测系统,能够实时诊断内部损伤演化趋势,并对结构失效与渗漏风险超前预警,为工程结构安全赋予持续感知的智能防线。

超高抗拉水泥基材料是建筑材料领域的前沿突破,它从根本上改变了传统混凝土脆性易裂的固有特性。其基于最紧密堆积理论,按最优比例混合,借助极细球形颗粒填充微观孔隙,大幅提升基体强度与密实度。在此基础上,以钢纤维为主,协同其他纤维混杂使用,通过对纤维表面与形状精准设计,显著增强纤维与基体的结合力。这一材料的问世,使混凝土构件得以实现更纤细、更轻薄的截面设计,让建筑形态得以突破重力的束缚,整体造型更显飘逸轻盈,开启建筑创作的新可能。

自愈合混凝土是一种模仿生物自修复机制的新型智能材料,展现出卓越的抗渗修复性能,在干燥、潮湿及干湿交替环境中均能有效触发修复机制。其微胶囊兼具高强度与良好分散性,实现自愈合功能的同时,不影响混凝土的初始工作性与长期力学性能。目前,该材料已成功应用于装配式建筑预制构件—如带窗墙板、楼梯等易开裂部位,显著抑制裂缝发展,并广泛适用于地下结构、交通基建、海洋工程及高耐久建筑等领域,展现出显著的技术先进性与广阔的市场前景。

"储能"的建筑内核

水泥充电宝是以水泥为基质构建的高安全性建筑本体固态储能单元。通过精准调控其离子与电子传导能力,水泥基材料同时既可作为电极承载活性物质以储存电荷,又可作为固态电解质高效传导离子。所构建的储能元件不仅彻底规避了传统电池的泄漏与燃烧风险,更实现了真正意义上的“结构-储能”一体化——建筑中的墙体、楼板乃至道路本身,皆可转化为具备储电功能的电池或超级电容器,直接存储来自光伏、风电的清洁电能。该技术凭借高安全性、长寿命、低成本与空间集约化的综合优势,为构建未来可持续城市能源系统提供底层支撑。

相变储能材料(PCM)是一类在特定相变温度下发生物态转变,并借此高效吸收、储存或释放大量潜热的物质。凭借其高储能密度与近乎恒温的热管理特性,在能源调控、节能优化及热能供需平衡中展现出不可替代的作用。在未来绿色、低碳、智能的社会图景中,它将成为构建高效能源体系的关键材料,为人类可持续未来提供稳定而强大的“储能之芯”。

石墨烯被誉为“新材料之王”,正为建筑采暖领域带来跨越式变革。在建筑应用中,石墨烯地暖可替代传统水暖系统,节约层高且适配精装交付;商业空间依托其灵活分区与精准控温能力,实现差异化采暖配置;此外,它还可用于车库融雪、外墙及管道保温,有效解决低温结冰隐患;在旧房改造中,更能够在不破坏原有结构的基础上,快速完成供暖升级,全面推动建筑节能与舒适居住的协同发展。

此外,从模仿荷叶表面微纳结构形成的超疏水涂层,到受骨骼启发的轻量化多孔构造;从具备蜘蛛丝韧性的复合纤维,到能自我修复的智能混凝土—仿生材料正以其“向自然学习”的智慧,在高性能建筑等领域开辟跨学科创新之路……

未来好房子的蓝图,已由绿色超材料与智能新材料共同勾勒。这些突破性材料不仅凝聚了总院及其生态圈合作伙伴的协同智慧,更预示着建筑将告别冰冷构筑物的传统形态,进化为能自我调节、与自然交互的“生命体”。它们赋予建筑呼吸、感知与适应的能力,推动空间从功能载体向健康、舒适、可持续的理想栖居之所演进。金隅科研总院正以科技创新推动行业变革,为金隅集团破解“卡脖子”技术、打通成果转化链路提供精准指导,让"好房子"从愿景走向现实。