新材料与施工技术

新材料与施工技术 1 Content 新材料与施工技术 行业概述3 主要趋势4 专业化学品5 预制6 技术电机7 地板和屋顶8 建筑脱碳9 新施工方法10 建筑价值链概述11 水泥13 模块化结构15 气候概况17 2 行业概述 三个主要力量正在塑造这个行业。 新材料与施工技术 熟练劳动力的短 缺 可持续性和安全法规成本压力 在美国，41%的劳动力将在2031年之前退休。超过 50%的行业领导者认为，缺乏熟练的劳动力将是未来十年扩大的问题。 行业领导者召集工作场所的可持续性和安全法规将影响行业。 大多数专业人士认为这种变化将在未来10年内发生，但其中很大一部分人认为它将在明年到位。 预计客户将强调对成本的关注。智能建筑和运营技术在降低成本方面发挥着重要作用。此外，该行业正在向基础设施和经济适用房成本施压，以缩小行业差距。 3 主要趋势 新材料与施工技术 围绕新材料和建筑技术的主要趋势： 专业化学品 预制 技术迫击炮 这一趋势越来越受欢迎，预计到2027年市场将达到1.5万亿美元。到2026年，建筑化学品市场的价值预计将达到710亿美元（2021年为420亿美元）。 建筑行业是预制混凝土产品的主要最终用户之一。建筑活动的增长，特别是在新兴经济体，推动了对预制产品的需求。 技术砂浆市场的增长也受到高性能建筑材料需求增加和建筑行业增长的推动。 地板和屋顶 建筑脱碳 随着市场呈指数级增长，全球地板和屋顶的趋势一直在下降。由于需要降低能源成本并通过减少建筑物吸收的热量来应对气候变化，因此对节能屋顶解决方案的需求不断增长。 由于政府间气候变化专门委员会呼吁到2030年将建筑业的碳排放量减少50％，这促使建筑脱碳的普及。 新的施工方法 新的施工方法已成为该行业的关键方面，具有新的趋势，例如轻质建筑结构，智能机器人，装配式3D建筑结构和模块化结构。 4 专业化学品 新材料与施工技术 纳米技术和材料质量监测正在显著改变建筑材料类别。 以可持续发展为重点的创新需求正在推动对节能和智能材料的需求，这些材料将环境足迹降至最低，并将效用最大化，从而改变了建筑材料类别。行业的数字化也在推动可以轻松集成到数字工作流程中并使用数字工具进行跟踪和监控的材料和产品（例如。Procedre、BIM)。 自愈混凝土和砂浆：使现有和新的混凝土结构能够自我修复。该技术基于产生石灰石的微生物。 •防水混凝土 •所需钢筋减少40% •二氧化碳足迹减少30-50% •更少的维护成本 二氧化碳储存混凝土:该公司从大气中去除二氧化碳，将其储存在再生混凝 土中，andcutsnewemissionsbyreducingtheuseofcement.CO2ismineralizedinconcrete.Itincreasesitsstrengths,makingit 二氧化碳阴性。 其他二氧化碳负极材料： 例如，由空气制成，Sphera 催化技术：智能催化剂，增强粘合剂系统的粘合效率。在水合过程中 ，它有效地激活以形成更高密度的连接晶体（Nanodgence）。 废物基添加剂： 矿物基外加剂 节能涂料 材料生产的质量监控： 炼金术能够连续分析来自化学、矿物 学和粒度分布的质量相关数据，以优化水泥或混凝土的生产和强度，并使其更具可持续性。 玻璃涂层: Albotherm提供了一种智能过渡涂层 技术。该初创公司正在开发玻璃涂层 ，该涂层可以可逆地从透明过渡到白色，以减少炎热天气下的太阳能增益，从而使建筑物和温室可以在没有电力输入的情况下调节自己的温度 。 新材料与施工技术 预制 新的生产方法和材料推动预制创新。 建筑行业是预制混凝土产品的主要最终用户之一。建筑活动的增长，特别是在新兴经济体，正在推动对预制产品的需求。预制混凝土市场的增长归因于缩短施工时间，提高生产率，降低施工成本和减少环境影响 。预制行业正在经历技术的重大进步，这导致了3D打印，新材料和可持续预制等新产品的开发。 3D打印的发霉的预制：Aeditive 构建了一个机器人3D打印解决方案 ，可以精确打印预制品。 •提高生产力 •无浪费 •无模具工艺 •更少的缺陷和更高的质量 •确定性 基于精确仿真能力的调度 混凝土监测：物联网解决方案支持无线传感和基于云的监控和管理，以实现远程成熟度和质量混凝土监 控，并深入了解每个监控预制构件的固化过程。 二氧化碳负预制:预制制造商可以减少日常生产中的水泥消耗，并通过将二氧化碳矿化成混凝土来进一步 减少产品的碳足迹，从而实现碳负混凝土的生产。 高性能照明预制：通过光纤电缆的目标集成，预制混凝土部件的表 面被转换为发光显示器。通过显示动态箭头、线条或整个象形图，智能混凝土被用作指导，也被用于创新的安全概念。 Biomason的生物定位：它由大约85 ％的天然骨料和15％的生物材料组 成。由此产生的预制产品用于整个美国和欧洲的项目。生物石瓷砖在强度 ，吸收，粘附和尺寸公差方面超过了标准材料的物理特性，对人类和地球更安全。 技术迫击炮 新材料与施工技术 智能添加剂和回收技术使砂浆具有更高的性能和可持续性。 技术砂浆市场的增长是由对高性能建筑材料的需求增加和建筑行业的增长推动的。对可持续建筑实践的不断增长的需求增强了技术砂浆的新材料创新，包括回收材料和碳中性材料。尽管技术砂浆本身没有其他建筑领域那样多的创新，但某些趋势促进了新的砂浆生产和组合方法。 纤维素原纤添加剂：高性能生物长丝专注于高度可持续的纳米原纤化 纤维素原纤维添加剂，可增强砂浆，混凝土和其他先进材料和特种化学品应用的机械，流变，热 ，化学，物理和相关特性，其中性能对成功至关重要。 混合3D打印砂浆：干混砂浆解决方案易于应用于各种3D打印机和项目。砂浆解决方案最适合较小 的项目，因为干混砂浆比普通混凝土贵5-10倍，但可以作为未来3D建筑打印的完美推动者。 升级技术：他们将未使用的矿物废物和副产品转化为可持续的轻质砂，称为Lypors。这种理想 的次要原材料是天然砂的替代品 ，可以用于建筑领域（作为砂浆和添加剂）。ZaaK正在提供一种解决方案，以大幅减少处置。 砂 低二氧化碳水泥和砂浆:有了Ecocem，到2030年，水泥行业可以经济有效地脱碳50%。 通过减少燃烧石灰石来生产水泥中的关键成分熟料的需求，并使用替代胶凝材料，Ecocem能够生产低二氧化碳砂浆。 高性能迫击炮：德国赢创(更成熟) 正在开发一系列用于技术砂浆的高 性能添加剂。其产品提高了砂浆的强度、耐久性、可加工性和可持续性。这些创新在改性胺、聚脲和水性环氧固化剂中有所不同。 地板和屋顶 新材料与施工技术 智能屋顶和地板使行业能够利用迄今为止在建筑环境中发挥被动作用的元素。 对节能屋面解决方案日益增长的需求是由降低能源成本和通过减少建筑物吸收的热量来应对气候变化的需求驱动的。对独特和创造性室内设计的需求推动了定制和个性化地板选择的日益增长的趋势。制造商通过提供广泛的颜色，纹理和图案来回应。环保地板和屋顶产品的需求正在增加。消费者正在寻找由可再生资源，再生材料和低碳排放制成的产品。 节能屋面：热致变色涂层适用于户外表面，如屋顶和外墙。 这种涂层在超过一定温度时会变白 ，从而在夏天反射阳光并冷却建筑物，而在低于所述温度时会变黑。这平均每年可以节省15％的空间加热和冷却能源。 太阳能屋顶代替PV：2合1太阳能屋顶和创新的灯具，无需安装 传统的光伏组件即可发电。天窗是常规屋顶的最佳替代品，可提供最高的效率，最低的碳足迹和独特的美感。天窗是将屋顶瓦与光伏电池相结合的产品。 层压木材:面对气候变化和对低碳解决方案的需求，大规模木材开辟了新的设计可能性，从长跨屋顶结构 到地板。大规模木材是专为高 强度等级与混凝土和钢相似，但重量明显更轻，更可持续。(斯道拉恩索成立公司)。 化 智能面板:能够实时测量食物流量 ，能源管理等。 发电地板:Pavegen的技术独特地利用了脚步产生的可再生能源，通过地板安装获得了高度引人入胜的体验 。 保温喷涂机器人：在典型的家庭中 ，所有热量的20％通过悬挂的木 地板逸出。Q-Bot使用机器人在地板下喷洒隔热材料，并且干扰最小。隔热材料立即减少了通过地板和通风的热量损失，确保了更可持续的家庭。 新材料与施工技术 建筑脱碳 软件技术可实现二氧化碳监测和建筑脱碳。 可持续建筑材料，如低碳水泥、再生钢和可持续木材产品，可以显著减少建筑的碳足迹。大数据和物联网的使用使建筑行业能够通过能源优化，废物管理和脱碳创新来监控和采取行动对环境的影响。绿色建筑认证涉及建造符合某些环境性能标准的建筑，如LEED或BREEAM，可以鼓励使用可持续建筑材料、节能设计和可再生能源，最终减少碳排放。 碳管理：碳管理是跟踪、分析和减少碳排放以保护业务和释放商业利 益的过程。 Emitwise平台提供了一个易于使用的平台，可以准确地测量、跟踪 、报告、确定目标，并减少整个供应链的排放。 CCU:其中一个参与者Carbon8直接从源头捕获二氧化碳，以处理工业残留物和制造新材料。捕获的碳被锁定在创新的低碳产品中，如轻质骨料，在建筑中具有各种应用。 材料再利用和废物减少：循环资产管理平台和市场，旨在使 再利用建筑材料(回收、使用和剩余材料)变得容易和有利可图 ，减少建筑浪费，降低成本，提高循环性。 能源管理：Thermosphr是商业建 现有建筑物的脱碳 ：Ecoworks将 筑热管理的革命性操作系统。建筑行业的精力充沛的翻新工程工 SaaS可插入任何BMS ，并优化实 业化和数字化。完全数字化的E2E 时加热和冷却设备设置，以实现最大的能源和成本效率。 工艺，工业预制和模块化结构可在很短的施工时间内实现建筑物的脱碳。 9 新材料与施工技术 新施工方法 施工方法的预制和自动化正在改变施工过程的外观。 传统的建筑方法，使用混凝土和钢材等材料的现场建筑结构，占全球建筑项目的大部分。然而，由于其速度，效率和成本效益，场外或模块化的构造方法越来越受欢迎。3D打印遵循这一趋势，但仍需要更高的投资。机器人技术和自动化在建筑中也在上升，机器被用于砌砖、油漆和挖掘等任务。 可持续的结构性解决方案：轻质结构解决方案将木材的可持续性与先 进复合材料的性能和生产率融合在一起。例如，木材和竹材结构非常适合轻质结构，并且是模块化和可持续的。 现场机器人：通过机器人和数据分析将建筑数字化。我们在现场集成机器人平台以实现数字服务。示 例性机器人系统可节省多达44％的人工成本，地址 劳动力短缺，提高了安全性。该系统收集操作数据。 预制3D表单：ConstructionMESH为建筑行业提供机器人解决方案，使通过自动化预 制生产弯曲的钢筋笼成为可能 o3D钢网用作模板和钢筋。 印刷模块化建筑：WOHN3D打印经济实惠的模块化房屋，包括循环废塑料和木材。对于他们 打印的每20m²家庭，他们收集4t废料，节省15t二氧化碳 ，并减少房屋建筑的整体二氧化碳足迹（90％）。 非现场采购平台：一个最终的平台 ，用于优化和自动化的异地制造设 计、规划、采购和交付，如 Modulize。 BIM:支持流程和产品的同步可视化和协作。 建筑价值链概述 新材料与施工技术 •建筑价值链生命周期的主要组成部分是融资、设计、规划和采购、建造、升级和运营以及使用。 •自2000年以来，已投资6.62亿美元为建筑价值链融资。建筑领域的金融科技解决方案解决了多个问题：从营运资金可用性到会计或帮助客户获得建筑工程的财务渠道。 •关于加工和原材料，公司正在尝试为建筑创造低碳材料和新产品。主要挑战之一是水泥行业的利用率<75％，这将在低建筑利润率的情况下挑战创新。 •为建筑节能和技术开发解决方案的公司主要涉及操作建筑物和升级HVAC系统。然而，一些挑战仍在继续 ，例如用可持续和低消耗技