氣凝膠材料在節(jié)能建筑行業(yè)應用廣泛

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。氣凝膠又稱為固體煙或凍煙，是當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，因為氣凝膠特殊物理結構，使之有著很強的防火和隔熱性能，可廣泛用于建筑領域，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，氣凝膠材料達到節(jié)能建筑規(guī)定，合乎建筑輕量發(fā)展趨向。

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

氣凝膠可分為無機氣凝膠、有機氣凝膠和碳氣凝膠，其中無機氣凝膠要以有機金屬物質為原料，根據(jù)超臨界干燥法開展制取，后面會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、較細金屬、模塊氧化物氣凝膠等。有機氣凝膠主要材料為甲醛和苯二酚，制取過程只是在無機氣凝膠制備工藝上略微由改善。碳氣凝膠主要通過碳化熱固性有機氣凝膠得到的一種納米碳材料，關鍵具備非晶態(tài)、質輕、多孔特點，這些材料具有較強的導電率。

氣凝膠材料擁有很多特點，對節(jié)能建筑運用來講，一個重要特性便是保溫。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構中很長，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，這類粒度會限定空氣分子在氣凝膠材料里的自由活動，減少了空氣的對流熱導率。導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。

氣凝膠在節(jié)能建筑應用領域

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中，較小的氣凝膠顆粒將空隙進一步添充，使氣孔率盡量減少，保溫砂漿的傳熱系數(shù)也隨之降低，會獲得預想的建筑保溫性能。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)，但也會危害混凝土的沖擊韌性，因此氣凝膠混泥土應避免在承重梁應用。

氣凝膠粉末適合于內(nèi)墻涂料，做為構造隔熱對策的補充，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)墻的保溫需要達到較基本保溫規(guī)定，還要具備防火功能，應選用零污染材料。應用氣凝膠保溫板可以提升保溫、隔音效果，還能滿足承擔400℃以上防火要求。氣凝膠粉末適合于內(nèi)墻涂料，做為構造隔熱對策的補充，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。

在熱水器的儲水箱、集熱器、管路等位置運用氣凝膠材料，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用古已有之，主要用于太陽能熱水器的保溫設備中，使太陽能利用率有效提升，更具應用性，可以滿足我們的生活要求。在熱水器的儲水箱、集熱器、管路等位置運用氣凝膠材料，與一般的材質太陽能熱水器對比，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，做為保溫結構的重要隔熱層，金屬防護層做為二道保溫對策，能夠對氣凝膠保溫層具有緩沖作用。在包囊雙層氣凝膠氈時，可采取交疊重疊法來增強保溫效果。氣凝膠氈抗壓強度、柔韌度和抗壓性不錯，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，氣凝膠保溫構造和傳統(tǒng)保溫結構對比，更具節(jié)能價值。

應用氣凝膠玻璃能提高保溫性能，使太陽輻射影響減少，達到大家的應用要求。

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)能價值。雖然窗子只占建筑圍護結構的一小部分，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，達到大家的應用要求。氣凝膠玻璃與普通玻璃對比具有很高的透光度，對室內(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。夾絲玻璃針對氣凝膠的耗費較多，對應的成本較高。比較之下，應用鍍膜玻璃的價錢遠低于夾絲玻璃，而且保溫效果優(yōu)良，可達88%透光度，不會對室內(nèi)采光產(chǎn)生影響。

氣凝膠隔熱保溫材料是A級不燃材料，適合于建筑防火構造。

氣凝膠混泥土復合墻面是一種質輕保溫墻體材料，由氣凝膠添充和改性質輕石料做成。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抗拉強度，傳熱系數(shù)為0.062W/（m·K）。氣凝膠構造通常是多孔網(wǎng)絡，可以在鋼結構表層遮蓋氣凝膠隔熱復合材質，增加受燒灼時長，且不造成有害物質。同時，氣凝膠材料能夠阻攔火情的蔓延，是A級不燃材料，可用作建筑防火構造。

氣凝膠具備優(yōu)異性能，但純粹氣凝膠材料強度較低，應進一步加強復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，合理增強材料性能指標，填補氣凝膠材料的不足。同時，還要進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。