由于建筑施工部门的能源使用占世界总能耗和温室气体排放的很大比例，因此需要提高建筑的能效。被动房屋和零排放建筑等概念也在这方面得到实施。建筑物的隔热是朝着这个方向采取的最重要的步骤之一，以满足建筑物提高能效的要求。
为了获得尽可能高的热阻，已经开发了具有低热导率值的新绝缘材料和解决方案。经受住这一挑战的材料是气凝胶。气凝胶因此被发现克服了这一挑战。记住这一点，让我们更深入地了解气凝胶的一切，包括它的用途、用途、性质、优点和缺点。
气凝胶是什么？
有趣的是气凝胶是世界上最轻的固体，恰好也是密度最小的。它不仅密度最低，而且在最有利的一端，它也是最好的绝热体。气凝胶早在20世纪30年代就已经开发出来了，但最近它已经在建筑行业找到了主流用途。气凝胶是一种凝胶。在制造过程中，液体被气体取代而不收缩，其分子结构保持不变。
尽管气凝胶由98％以上的空气组成，但它在性质上是坚韧和坚固的。气凝胶是一种合成的超轻多孔材料。它也被称为“冻烟”。
气凝胶在家庭中的应用
建筑占总能耗的40％，总二氧化碳排放量的36％。减少建筑物供暖和制冷的能耗是应对气候变化的有效和有益的措施。减少这种能量损失需要更好的隔热，以符合新的建筑规范。
目前的解决方案依赖于增加绝缘材料本身的厚度，这最终会导致负面的经济、建筑和环境影响。这里是哪里气凝胶技术逐步提供更紧凑、更高性能的绝缘材料和解决方案。
在气凝胶的帮助下，一种新的超级绝缘材料可以通过克服两个主要障碍来制造，这两个障碍迄今为止阻止了二氧化硅气凝胶在建筑和施工中的广泛使用。这些障碍是——气凝胶的机械性能差，生产和制造成本高。
向您提供了这些信息后，我们确信现在您知道了气凝胶是什么，以及它在家庭中的用途。现在让我们来看看气凝胶的各种好处。
气凝胶绝缘的优点
01.气凝胶是柔性的:
气凝胶绝缘产品非常灵活。它们有多种形式，如气凝胶混凝土、气凝胶片材和气凝胶毡。它们是成卷供应的，有各种尺寸和大小。此外，它们还可以很容易地切割成所需的形状和尺寸。
它们可以应用于任何表面，如墙壁、屋顶、地板等。从而降低库存管理的复杂性。最棒的是，它们也很容易生产。
02.不需要使用有机粘合剂:
粘合剂的主要功能是将所有的纤维元素结合在一起。当温度升高到200摄氏度以上时，这些粘合剂往往会分解，导致纤维变松。这种情况在维护过程中外部覆层被移除的建筑物中经常可以看到。在此期间，纤维绝缘开始向底部下垂，使其不适合进一步使用。需要注意的是，气凝胶绝缘材料不需要有机粘合剂。这最终导致即使在更高的温度下也能保持结构的热稳定性和物理稳定性。
03.气凝胶在本质上是透气和疏水的:
市场上的大多数隔热系统，如玻璃纤维、聚苯乙烯、矿棉等。倾向于吸收并保留水分。这最终使他们倾向于绝缘下腐蚀。当湿绝缘材料接触到任何金属表面时，就会产生CUI。使用气凝胶可以很容易避免这样的事故，因为气凝胶本质上是疏水的。从功能上来说，气凝胶防止水和湿气通过间隙和泄漏渗透到隔热系统中。
此外，气凝胶隔热材料在任何形式下都是透气的。气凝胶隔热材料的透气特性使得墙壁或设备受热时水蒸气可以通过。
04.气凝胶具有最低的钾值:
k值就是导热性一种材料。任何材料K值低的都有较好的绝缘性。因此，可以说K值越低，绝缘越好。气凝胶绝缘系统具有最低的K值，允许它们根据要求具有非常薄的轮廓。
这一特性使得气凝胶隔热材料在空间受限的地区更受欢迎。此外，隔热系统的低重量也增加了材料、仓储和物流方面的额外节约。
每种材料都有与之相关的优点和缺点。我们已经讨论了有利的一面，让我们也来看看气凝胶的另一面，即气凝胶的缺点:
气凝胶绝缘的缺点/局限性
01.与其他绝缘系统相比，它们稍微贵一些。
02.气凝胶绝缘材料的设计能够承受高达650摄氏度的温度。任何高于这个温度的温度都需要另一种合适的绝缘材料。
气凝胶的性质
01.气凝胶最好的特性之一是绝缘。它提供的隔热性能是最好的玻璃纤维隔热材料的39倍。
02.气凝胶保持着所有材料中体积密度最低的记录。气凝胶的体积密度低至0011 g/ cm3。
03.气凝胶优异的导热性能源于其独特的结构。它的热导率很低，约为0.005瓦/毫卡至0.016瓦/毫卡。
04.气凝胶结构的曲折和多孔路径使得热传导非常困难，无论是通过固体还是通过气体从气凝胶的一侧渗透到另一侧。
05.由于其高孔隙率，气凝胶具有优异的物理、热学和声学性能，这使其比其他传统隔热材料更具优势。
06.本质上是亲水的。
07.在高达950℃的温度下，它不与任何金属发生反应.
气凝胶的特性使其在家庭中非常有用:
01.尽管气凝胶是一种极好的热绝缘体，这也很易碎的限制了它的实际应用。因此，为了克服这一限制，气凝胶被嵌入到纤维垫状结构中，以实现优异的热性能和强大的灵活性。
02.0.015瓦/米·克的热导率使其成为最佳隔热材料在今天的使用中，当与它的高蒸汽渗透性约0.05米，是翻新的理想之选。
03.也是吸水率低，它排斥水，或者说排斥任何液体。
04.气凝胶绝缘毯不含任何发泡剂，导致随着时间的推移不会向建筑物中释放任何有害气体。
05.通过大量测试发现，气凝胶的性能在50年或更长时间内也不会退化或受到影响。
气凝胶隔热材料在可持续建筑中的应用
当我们谈到绝缘建筑时，我们通常会谈到U值。U值表示通过建筑元素(如墙、屋顶、窗户和门)的热损失率。该值越低，供暖系统产生的热量从建筑物中逸出的速度就越慢，维持舒适的内部温度所需的能量输入就越少。
现代和新建住宅的U值通常约为0.2 W/m2k.而带有实心墙的老建筑的U值为2.0瓦/米2k.因此，隔热性能差会导致各种问题。因此，升级这样的家不仅重要，而且必须是一个优先事项。
01.气凝胶在墙壁上的应用
建筑物中热量散失最多的薄弱点在外墙上。墙壁倾向于吸收热量，它们不能持久地储存热能。这导致热量通过墙壁逃逸到外部环境。
外墙上的气凝胶隔热材料可防止热量散失到外部环境中。气凝胶毯子或片材可以用来隔离墙壁的外部和内部。气凝胶为有湿气问题的墙壁的隔热提供了一站式解决方案。由于其防潮性能，它也是潮湿墙壁的完美选择。
02.气凝胶在屋顶上的应用
房子可能会因未隔热或隔热差的屋顶而损失高达25％的热量。热能的这种主要损失可以通过高质量的隔热措施大大减少。屋顶隔热层的主要功能是在冬天提供温暖，在夏天提供凉爽。这种绝缘也需要节约能源，减少一氧化碳2排放，并保护房屋免受结构损坏。
气凝胶隔热材料可以通过隔热屋顶空腔来满足所有这些要求。这是通过在屋顶上涂上一薄层气凝胶来实现的。
03.气凝胶在门窗框上的应用
在典型的建筑中，门窗框占据了建筑围护结构的25％。如果这些框架不隔热，可能会导致螺柱大量散热。因此，将房子的所有框架绝缘可以阻止这种热桥接，并将热性能提高40％。
气凝胶隔热材料的疏水特性通过紧密密封门窗框提供了额外的防水屏障。这也限制或减少了与空气泄漏相关的热量损失。
04.气凝胶在地板上的应用
热效率、高压缩强度和薄的外形使气凝胶隔热材料成为一种有吸引力的地板下隔热层。在地板下安装简单快捷，而且不会干扰门配件。此外，这也是一个伟大的成本效益解决方案的翻新地下室。气凝胶隔热材料可以与辐射地板一起使用，以节约能源，加快加热周期。
05.气凝胶在高效窗户上的应用
漏风和冷桥是高效窗户需要克服的两个最重要的问题。窗户的隔热也同样重要。例如，如果气凝胶隔热材料仅应用于墙面，而没有应用于窗缝，它可以降低窗户和窗缝的温度。
然而，温度的降低会导致这些区域出现更高的冷凝风险。因此，有必要在窗框区域至少增加最少量的隔热材料。它将提高温度，足以减轻冷凝的风险。
家用气凝胶产品
01.气凝胶颗粒
气凝胶颗粒
气凝胶绝缘可以在气凝胶颗粒的帮助下实现。双壁中的空腔可以简单地填充这些松散的气凝胶颗粒以提供隔热。气凝胶颗粒的热导率约为19毫瓦/(立方米)。该产品允许在不破坏任何建筑构件的情况下进行翻新。但是，必须采用适当的填充方法来实现隔热，以避免灰尘的产生，灰尘很容易通过小裂缝逸出。
02.气凝胶毯子
气凝胶毯子
气凝胶毡将减少高达60％的热量损失。它们的隔热性非常低，热传递速率为0.018瓦/米。气凝胶毡最适合用于内壁隔热。它们是透气的，也可以应用于不平坦的表面。气凝胶毡的热导率高达15毫瓦/(立方米)。
它们还具有优异的耐火性能。它们因其火灾行为而被归为A2类。气凝胶被用于隔热和窗户展示。也用于水管保温和太阳能热管保温。
03.气凝胶板
气凝胶板与气凝胶毯子非常相似，除了它们比气凝胶毯子更硬、更厚。它们基本上是通过将几层气凝胶毯子/片材粘合在一起制成的。它们也是通过层压将气凝胶颗粒粘合到板上制成的。
因为有几层气凝胶覆盖层，导热率也高达16至19兆瓦/(百万千瓦)。它们最适合用作内墙的隔热材料。
04.气凝胶面板
气凝胶面板
气凝胶颗粒填充物被夹在两个半透明或透明的窗格之间，形成气凝胶半透明面板。面板可以由塑料或玻璃制成。半透明面板两侧密封紧密，以避免灰尘进入。气凝胶半透明板的热导率约为19毫瓦/(米·克)。由于导热率已经很高，面板的U值保持相对较低。
该产品的主要亮点是，它结合了高隔热性能和漫射光的传输。
05.气凝胶混凝土
气凝胶混凝土是以气凝胶颗粒或粉末为主要成分的超轻质混凝土体系。生产气凝胶混凝土的主要目的是将混凝土的高强度性能和气凝胶的良好隔热性能结合起来。气凝胶混凝土具有较高的抗压强度和相当的导热系数，使其适用于多层建筑外墙的建造，无需任何进一步的隔热。这是一个经济高效的解决方案，易于操作。
气凝胶绝缘材料的价格
气凝胶绝缘材料相当昂贵。虽然产量的增加逐渐降低了价格。然而，在今天的市场上，气凝胶毯子的价格大约在每平方米1500/-3000/-之间。嗯，价格可能因公司和产品规格而异。