摘要：铝合金作为一种常见的绿色建筑材料，因其比重较低、耐腐蚀性较好等优点得到广泛应用。本文通过分析铝合金的特点以及优势和不足，结合铝合金的发展历程以及铝合金在国内外的应用典例，综述了绿色建筑铝合金材料的发展趋势以及实用意义。

关键词：铝合金;建筑结构;耐腐蚀;绿色建筑

0 引言

随着我国工业的高速发展，国民对铝合金建材的需求日益增长，铝合金工业化也随之发展，铝合金作为绿色建筑材料，被广泛应用于建筑行业，如建筑铝合金门窗、建筑玻璃幕墙、建筑外墙装饰条、装饰线和办公室屏风、隔断等都采用了建筑铝合金材料。铝合金具有较低的密度、良好的塑性和耐蚀性、优异的导电性和导热性，一些铝合金经热处理后还 可获得较好的综合力学性能[1]，因为铝合金自身独特的优势，符合绿色经济发展的新时代主题，成为推动建筑业发展的重要材料。因此加大对建筑铝合金的推广力度，加强对建筑铝合金的研究力度，对优化建筑产业整体水平、普及绿色建筑、实现可持续发展等都具有重大意义。

1 绿色建筑铝合金发展现状

早在20世纪40年代，欧美国家就开始在桥梁、房屋工程中使用铝合金结构，但由于技术不足，以及造价太高的原因，铝合金结构没能应用多久就进入沉滞时期了。

随着科技的发展，建筑产业也迅速发展起来，在经济、节能、保环的新时代，对建筑材料的要求也越来越高。铝合金作为绿色建筑材料，凭借自身独特的性能，在这当今市场的需求下有很大的发展前景。如今铝合金用做门窗可以解决传统门窗存水积灰、不易清扫的缺点。

铝合金凭借自身密度小、强度高、易加工、耐蚀性好的优点，在建筑材料中表现出自身绝对的优势。若能对铝合金进行成熟的工艺加工，使其成为构件用于建筑中，不仅能降低施工复杂度、缩短工期，而且可以减轻建筑主体自重，减少基础负重。

以国内市场来，铝合金材料的需求量是在日益增长的，我国是铝合金材料的生产和消费大国，但国内的科技水平依然有限，要生产高质量的铝合金材料需要耗费的成本很大，效率也很低。因此，国内生产的铝合金的材料绝大部分都是低端产品，很多高端产品的铝合金仍需从外国进口，在这种依赖下，国内的铝合金材料生产制造业难以胜任自主供应高端铝合金材料，而铝合金作为绿色建筑材料，使其广泛应用于建筑业势在必行。在此情形下，自主创新迫在眉睫，只有掌握高端铝合金产品的制造工艺和加工技术，才能不受他国束缚，做到自给自足。

2在建筑工程中应用绿色建筑铝合金的特点和优势

在现代高层民用建筑中铝合金应用得越来越多，我国已经具备了发展铝合金相应结构在工业建筑里的应用。在建筑工程中，铝合金自身的优点就是优势。

（1）质量轻、密度小。纯铝的密度大约是钢的1/3，能更好的解决因为材料重而增加结构自身的负重荷载，从而减轻对地基的影响[2]。

（2）强度高。经热处理后还具有很高的强度，形成硬铝。超硬铝合金其强度达500～700MPa，高强度钢的强度也才是460MPa，明显好大得多，广泛应用于航空，汽车和机械中，在航空大梁，起落架等承受重载的构件起了很重要的作用。

（3）耐腐蚀性好。铝的表面能自然生产一层致密牢固的保护膜，不仅能很好的保护基体不受腐蚀，还可以大大的减少了后期的维护费用。

（4）良好的装饰性。通常会用粉末涂装的铝合金型材，色彩的多样化，表面的质感好等诸多的优点，和各种颜色的建筑外墙涂料相呼应，以适应不同的建筑物风格。

（5）良好的塑形与焊接性。加工性能好，铸造性能好，易于塑性变形，非常适合用于制作外形复杂的锻件。

（6）较好的高温性能。用于制造在较高温度（150～250°C）下工作的构件，能更好的在混凝土的水化热中而不发生变形。

（7）易回收，铝合金是属于易回收的材料，后期回收方便，成本也相对较低。重复利用，既环保，符合可持续发展的要求。

（8）易维护和施工方便。对于用铝合金的一些零部件的维护拆卸和重装也非常的方便。

建筑铝合金代替普通门窗，从生产工艺上就有相对的优势，铝合金具有易加工的优点，铝合金门窗的制造、加工、包装成品都可在工厂里完成，有利于门窗设计的工业化和标准化。铝合金门窗和普通门窗相比更宜于清洗，易于安装，密封性好，具有良好的隔音性能，并且噪音小。

建筑铝合金用做模板，与传统的木模板相比，其质重更轻，人工在不需要机具的条件下即可拼装，可大大减小人工成本。铝合金模板结构简单，施工方便灵活，可以重复使用次数多，宜造型，可应用的范围广，如异形墙柱的模板都适用。

建筑铝合金做成玻璃幕墙，不仅装饰美观，让人们的居住环境更舒适，而且还能减轻主体自重，减少基础负载。

由此看来，铝合金的性能特点若能被充分利用，不仅能让建筑施工工业变得更加绿色环保，而且能减少工程成本，减少资源的浪费，它将成为建筑业进入新时代不可或缺的重要建材。

3建筑应用实例

铝合金在建筑业中的应用已经有100多年的历史，在建筑工程结构和建筑装饰中都有广泛的应用，如大家最常见的铝合金门窗、琉璃幕墙等都是铝合金用做装饰材料的典例。

上世纪50年代欧洲一些国家已经用铝合金结构建起桥梁。铝合金材料在桥梁工程中的应用，实际上由来已久，历史上可以追溯到1933年美国匹兹堡史密斯菲尔德街桥上的铝桥面板，全球首个铝合金在桥梁工程中的应用实例为既有桥梁桥面板更换[3]。接下来的50年，全世界兴建了大约近百座铝合金桥梁。质量更轻，更耐腐蚀，寿命延长3倍。

我国铝合金桥梁的应用主要集中在人行天桥上，也有少量铝合金桥面板的应用。2006年在杭州市建成了我国第一座铝合金桥——杭州市庆春路铝合金人行天桥。

2017年北京长安街上东单南北两座天桥改造为铝合金桁架结构曾经轰动一时。2019年，在广东肇庆，一条全长40米的铝合金人行天桥正式闪耀登场，这也是广东省内第一座最长跨度铝合金人行天桥。

我国在铝合金网壳方面的发展比较迅速，铝合金由于自重轻的特点对大跨度结构非常有利。上海市长宁区的国际体操中心就是我国首例铝合金材料在大跨度空间结构中的应用。

玻璃幕墙最早出现在英国的伦敦，1851年工业博览会建造的水晶宫使用了玻璃幕墙，这宣告了玻璃幕墙时代的开始。1951年纽约利华大厦展示了一座全新的玻璃幕墙建筑，一座由玻璃和金属组成的玻璃幕墙建筑，被认为是现代高科技建筑的标志。而我国真的应用上玻璃幕墙是在1984年——北京长城饭店，全楼高22层，近80m，全部外框均为铝框玻璃幕墙。

4 结语

铝合金因质量轻、密度小、强度高、耐腐蚀性好等优点，铝合金代替普通钢材应用于建筑结构和装饰中具有绝对优势，从铝合金的发展历程和现状来看，铝合金作为建筑材料应用于建筑业是不可阻挡的时代趋势

若能在建筑中广泛应用铝合金材料，不仅可以降低施工复杂程度减少工作量，而且能大大提高建筑物的使用寿命，带来巨大的经济效益，同时响应了绿色经济可持续发展的时代主题。

参考文献

[1]王自启，杨艳，张杰等. 铝合金精密锻造技术研究及发展趋势[J].热加工工艺，2019，48 （ 15） ： 18-21.

[2]张新明 ，邓运来，张勇.高强铝合金的发展及其材料的制备加工技术[J].金 属学报，2015，51（3）：257-271.

[3]中华人民共和国建设部.铝合金结构设计规范GB50429-2007[S].

通信作者：杨剑冰（1987.05-），女，壮族，广西南宁人，硕士，副研究员，研究方向：生物医用材料、复合材料

基金项目：2021年大学生创新创业训练计划项目资助（项目编号： 202113638048）