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                        氣凝膠氈保溫節能在建筑領域的應用方法及效果

                        文章出處:本站    人氣:23725    發表時間:2023-03-06 09:23:42

                        氣凝膠氈不同于我們傳統思維中的“膠”。它是一種固體物質形式。目前較輕的硅氣凝膠密度只有3kg/m3。由于密度極低,也被稱為“凍煙”或“藍煙”,被吉尼斯記錄為“世界上較輕的固體”。由于氣凝膠中80%以上是氣體,隔熱效果好,一寸厚的氣凝膠相當于20到30塊普通玻璃的隔熱功能。即使把氣凝膠放在玫瑰和火焰之間,玫瑰也會完好無損。隨著建筑節能要求的提高,企業在傳統管道保溫材料領域進行了新的改造。


                        氣凝膠氈在節能門窗中的應用:

                        就典型的建筑圍護結構而言,門窗的熱量損失約占建筑整體熱量損失的40%~50%。隨著人們生活環境的改善,門窗面積不斷增加,節能玻璃的應用將對整個建筑的節能起到重要的作用。與傳統節能玻璃如真空玻璃和夾層玻璃相比,氣凝膠節能玻璃具有許多優點。

                        通過模擬,科學家將其制備的真空凝膠玻璃更換為三層充氬中空玻璃,并安裝在建筑物的門窗上。其模擬案例為丹麥氣候居民住宅,其中兩棟符合丹麥保溫建筑標準,另外兩棟復合丹麥節能建筑標準(房屋加熱耗能15kwh/m2/m2)a)。通過計算房屋年供暖能耗來比較兩種玻璃的節能性能。與中空玻璃氣凝膠玻璃相比,普通住宅年節能1180kwh/h大約19%,但是在節能住宅中,這個數字是700kwh/a,占總能耗的34%。真空凝膠玻璃不僅節能,而且視覺效果也很好。

                        氣凝膠氈在工程管道中的應用:

                        氣凝膠氈具有隔熱性和疏水性高的優點,是一種理想的管道保溫材料。下圖是氣凝膠氈管道保溫層的結構。管道前層是纏繞管道的氣凝膠保溫氈。該層是保溫結構的主要保溫層,表層為金屬保護層和綁帶,帶來機械和室外風吹日曬雨淋的保護。如果多層氣凝膠氈纏繞,可以移位搭接,提高保溫效果。

                        氣凝膠氈具有良好的柔軟性、抗拉性和抗壓強度,施工方便快捷。此外,氣凝膠氈的整體疏水性在整個使用周期中幾乎沒有變化。與傳統的管道保溫材料相比,氣凝膠保溫結構的保溫效果明顯優于其他材料。根據美國阿斯彭公司的估計,平均每公里只能消耗一公里的高溫蒸汽管道,可以帶來250萬美元的節約。然而,在建筑供熱管道保溫材料的改造中,理想的前提是,下一年左右可以節省改造投資的成本。

                        氣凝膠板在墻壁和屋頂上的使用:

                        傳統的墻體和屋頂保溫材料分為無機材料和有機材料,占保溫材料市場80%的有機保溫材料聚苯乙烯泡沫板防火阻燃性差。巖棉、玻璃棉等無機保溫材料大多密度高,保溫性能差。氣凝膠板具有低熱導率、低密度、高阻燃性能,是墻體和屋頂的理想保溫材料。下面的圖表顯示了目前常見的氣凝膠隔熱層,包括墻面隔熱層和屋頂隔熱層。該結構的主要隔熱層為氣凝膠板,其傳熱系數在常溫下可達0.013w/m·k,擠塑聚苯板幾乎只有三分之一,其保溫性能遠低于其他建筑管道,具有高效的保溫性能。氣凝膠板還能起到吸聲降噪的作用,這種結構也能有效地隔離噪音。這種結構所用的氣凝膠氈和板材的燃燒性能為A1級,為了完全阻燃材料,解決了墻體保溫與建筑防火不能共存的巨大差異。氣體凝膠氈或板材密度小于200kg/m3,施工方便,同時也減輕了整個建筑的重量。

                        氣凝膠氈在涂料中的應用:

                        氣凝膠氈可用于涂料,制成具有保溫性能的保溫涂料,起到補充保溫的作用。一些研究人員將空心珠和自制的SiO2氣凝膠作為保溫填料,并將其添加到丙烯酸酯白色外墻涂料中制成保溫涂料。SiO2氣凝保溫涂料的保溫性能明顯優于空心微珠保溫涂料。此外,研究人員用穩定劑改性了SiO2氣凝膠,并將其制成漿體。水性丙烯酸樹脂作為成膜材料,在添加劑的配合下制成水性納米透明保溫涂料。結果表明,水性納米透明保溫涂料為0。μm時,涂層具有良好的機械性能,可見光透過率大于89%,透明度好,隔熱效果好。氣凝膠涂料不僅可用于外墻保溫,還可用于工程內墻保溫和建筑頂部保溫和建筑底部保溫。


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