氣凝膠材料在節(jié)能建筑行業(yè)應(yīng)用廣泛

氣凝膠是一種納米多孔固體材料，主要成份為超微粒子。該材料具備比表面積大、氣孔率高、粒度小等優(yōu)點(diǎn)。氣凝膠又稱為固體煙或凍煙，是當(dāng)前被大家視作較輕的固體材料。隔熱保溫凝膠生產(chǎn)廠家表示，因?yàn)闅饽z特殊物理結(jié)構(gòu)，使之有著很強(qiáng)的防火和隔熱性能，可廣泛用于建筑領(lǐng)域，在節(jié)能建筑行業(yè)有良好的發(fā)展前途。

奇妙的氣凝膠材料

隔熱、保溫、輕量，氣凝膠材料達(dá)到節(jié)能建筑規(guī)定，合乎建筑輕量發(fā)展趨向。

20世紀(jì)90時(shí)代至今，氣凝膠在全球范圍內(nèi)遭受高度關(guān)注，各國則在研究上投入了大量的資金和人力。中國對(duì)氣凝膠的探索也累積了較多的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，為氣凝膠材料的應(yīng)用推廣造就了資源優(yōu)勢。

氣凝膠可分為無機(jī)氣凝膠、有機(jī)氣凝膠和碳?xì)饽z，其中無機(jī)氣凝膠要以有機(jī)金屬物質(zhì)為原料，根據(jù)超臨界干燥法開展制取，后面會(huì)形成的密度低非晶固體材料。隔熱保溫凝膠生產(chǎn)廠家表示，無機(jī)氣凝膠具備形式多樣，常見的有陶瓷粉末、多元氧化物氣凝膠、較細(xì)金屬、模塊氧化物氣凝膠等。有機(jī)氣凝膠主要材料為甲醛和苯二酚，制取過程只是在無機(jī)氣凝膠制備工藝上略微由改善。碳?xì)饽z主要通過碳化熱固性有機(jī)氣凝膠得到的一種納米碳材料，關(guān)鍵具備非晶態(tài)、質(zhì)輕、多孔特點(diǎn)，這些材料具有較強(qiáng)的導(dǎo)電率。

氣凝膠材料擁有很多特點(diǎn)，對(duì)節(jié)能建筑運(yùn)用來講，一個(gè)重要特性便是保溫。氣凝膠材料具有高氣孔率，傳熱作用比較突顯。首先，氣凝膠材料具備密度低，熱傳播路徑在氣凝膠結(jié)構(gòu)中很長，巨大減少了熱傳播效率。次之，氣凝膠材料粒度小，通常在20nm下列，這類粒度會(huì)限定空氣分子在氣凝膠材料里的自由活動(dòng)，減少了空氣的對(duì)流熱導(dǎo)率。導(dǎo)熱率較低的氣凝膠能夠阻攔大部分紅外輻射，而輻射熱的波長也很低。因而，氣凝膠具有較好的隔熱效果。

氣凝膠材料密度在0.16～4.0kg/m3中間，遠(yuǎn)低于別的材料密度，合乎建筑輕量發(fā)展趨向。此外，氣凝膠材料還具備防火、隔音、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。

氣凝膠在節(jié)能建筑應(yīng)用領(lǐng)域

將傳熱系數(shù)低氣凝膠添加到傳統(tǒng)砂漿和混凝土中，能夠多面提升材料性能。

氣凝膠保溫砂漿要以粉煤灰水泥為膠凝劑，添加氣凝膠、SiO?、玻璃微珠制成的。玻璃珠尺寸比氣凝膠顆粒大很多，能夠填充到砂漿基質(zhì)中，較小的氣凝膠顆粒將空隙進(jìn)一步添充，使氣孔率盡量減少，保溫砂漿的傳熱系數(shù)也隨之降低，會(huì)獲得預(yù)想的建筑保溫性能。將保溫砂漿用于建筑外墻表層，砂漿越厚，里外溫差越多。不難看出，氣凝膠保溫砂漿能將熱量隔絕，可以提升建筑構(gòu)造整體的保溫節(jié)能效果。在混泥土里加入氣凝膠后，顯著降低了混凝土的重量和傳熱系數(shù)，但也會(huì)危害混凝土的沖擊韌性，因此氣凝膠混泥土應(yīng)避免在承重梁應(yīng)用。

氣凝膠粉末適合于內(nèi)墻涂料，做為構(gòu)造隔熱對(duì)策的補(bǔ)充，不但適用于建筑內(nèi)墻的保溫，也適用于墻體、樓頂保溫。

內(nèi)墻保溫是建筑保溫工程的一個(gè)重要內(nèi)容，但往往也容易被忽略，內(nèi)部熱量根據(jù)內(nèi)腔蔓延，并傳遞到外界。內(nèi)墻的保溫需要達(dá)到較基本保溫規(guī)定，還要具備防火功能，應(yīng)選用零污染材料。應(yīng)用氣凝膠保溫板可以提升保溫、隔音效果，還能滿足承擔(dān)400℃以上防火要求。氣凝膠粉末適合于內(nèi)墻涂料，做為構(gòu)造隔熱對(duì)策的補(bǔ)充，不但適用于建筑內(nèi)墻的保溫，也適用于墻體、樓頂保溫。隔熱保溫凝膠生產(chǎn)廠家表示，氣凝膠粉末商品主要材料為氣凝膠和納米SiO?，通過特殊工序做成，直徑很小，可以滿足保溫效果規(guī)定，可廣泛用于建筑隔熱層中。

在熱水器的儲(chǔ)水箱、集熱器、管路等位置運(yùn)用氣凝膠材料，熱損失較過去可減少30%下列。

氣凝膠材料在房頂太陽能集熱器中的運(yùn)用古已有之，主要用于太陽能熱水器的保溫設(shè)備中，使太陽能利用率有效提升，更具應(yīng)用性，可以滿足我們的生活要求。在熱水器的儲(chǔ)水箱、集熱器、管路等位置運(yùn)用氣凝膠材料，與一般的材質(zhì)太陽能熱水器對(duì)比，可以增加較少1倍的集熱效率，熱損失較過去可減少30%下列。

氣凝膠氈疏水性、耐火性特點(diǎn)明顯，能提高保溫管道效果，是一種理想的保溫材料。管路能用氣凝膠氈包囊，做為保溫結(jié)構(gòu)的重要隔熱層，金屬防護(hù)層做為二道保溫對(duì)策，能夠?qū)饽z保溫層具有緩沖作用。在包囊雙層氣凝膠氈時(shí)，可采取交疊重疊法來增強(qiáng)保溫效果。氣凝膠氈抗壓強(qiáng)度、柔韌度和抗壓性不錯(cuò)，隔熱層施工比較簡單。此外，氣凝膠氈的疏水性使之傳熱系數(shù)在使用中幾乎保持一致，氣凝膠保溫構(gòu)造和傳統(tǒng)保溫結(jié)構(gòu)對(duì)比，更具節(jié)能價(jià)值。

應(yīng)用氣凝膠玻璃能提高保溫性能，使太陽輻射影響減少，達(dá)到大家的應(yīng)用要求。

氣凝膠玻璃一般以空心、真空和隔層等方式減少玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)，并且可以提升減噪水平。氣凝膠玻璃的節(jié)能效果顯著，在夏熱冬冷地區(qū)，氣凝膠玻璃在夏天能夠消弱太陽輻射，降低約20%的熱損失。但在冬天，氣凝膠玻璃能阻攔約40%的室內(nèi)暖空氣，具有較好的節(jié)能價(jià)值。雖然窗子只占建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一小部分，但耗能約占總耗能25%，原因是建筑窗子沒有具有保溫作用，內(nèi)部熱量通常根據(jù)窗子擴(kuò)散到戶外。在夏天，太陽直接通過窗子照射到室內(nèi)，造成室內(nèi)溫度上升。而使用氣凝膠玻璃能提高保溫性能，使太陽輻射影響減少，達(dá)到大家的應(yīng)用要求。氣凝膠玻璃與普通玻璃對(duì)比具有很高的透光度，對(duì)室內(nèi)采光沒有太大影響。目前，氣凝膠玻璃分為兩種種類，一種為夾絲玻璃，另一種為鍍膜玻璃。夾絲玻璃針對(duì)氣凝膠的耗費(fèi)較多，對(duì)應(yīng)的成本較高。比較之下，應(yīng)用鍍膜玻璃的價(jià)錢遠(yuǎn)低于夾絲玻璃，而且保溫效果優(yōu)良，可達(dá)88%透光度，不會(huì)對(duì)室內(nèi)采光產(chǎn)生影響。

氣凝膠隔熱保溫材料是A級(jí)不燃材料，適合于建筑防火構(gòu)造。

氣凝膠混泥土復(fù)合墻面是一種質(zhì)輕保溫墻體材料，由氣凝膠添充和改性質(zhì)輕石料做成。在膨脹珍珠巖中添充氣凝膠添充，能夠制取氣凝膠膨脹珍珠巖，并把它作為輕質(zhì)石料，形成一種新式保溫材料。氣凝膠膨脹珍珠巖具備4.39MPa抗拉強(qiáng)度，傳熱系數(shù)為0.062W/（m·K）。氣凝膠構(gòu)造通常是多孔網(wǎng)絡(luò)，可以在鋼結(jié)構(gòu)表層遮蓋氣凝膠隔熱復(fù)合材質(zhì)，增加受燒灼時(shí)長，且不造成有害物質(zhì)。同時(shí)，氣凝膠材料能夠阻攔火情的蔓延，是A級(jí)不燃材料，可用作建筑防火構(gòu)造。

氣凝膠具備優(yōu)異性能，但純粹氣凝膠材料強(qiáng)度較低，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)復(fù)合氣凝膠材料的開發(fā)，將氣凝膠材料與其他材料有效融合，合理增強(qiáng)材料性能指標(biāo)，填補(bǔ)氣凝膠材料的不足。同時(shí)，還要進(jìn)一步降低氣凝膠的制備和使用成本，才能在建筑市場占有更多的份額，穩(wěn)步提升氣凝膠材料的綜合效益。