建筑行业是一个能源消耗较为严重的行业，伴着当前我国城市化进程的加剧，建筑行业对能源的消耗也在日渐的增长。随着全球经济和社会的发展，能源问题已经成为困扰全球发展的一个大问题，如何节约用能、开发新能源是一刻不容缓的任务。中国经济的快速发展使建筑能耗呈现持续迅速增长的趋势。因此，实现建筑节能、降低建筑能耗是当今世界，特别是中国的一项亟需解决的艰巨任务。国家也适时加大了对于环境管控的力度，各种新型的节能材料应在建筑行业得以更好地推广应用。保温隔热材料是建设行业经常会用到的一种材料，具有应用数量大，使用领域广的特点。早期建筑行业经常采用无机材料作为建筑行业保温材料，热导率较高，隔热能力较差，气凝胶热导率非常低，与传统保温隔热材料相比，具有非常明显的优势。
气凝胶在建筑节能领域的应用与发展
气凝胶节能窗
目前，我国居住建筑外窗单位能耗与发达国家相比，是他们的1.5～2.2倍。因此，增强门窗的保温隔热性能，减少门窗能耗，是建筑节能工作的重中之重。
玻璃的保温隔热性能由遮蔽系数和传热系数这两个因素决定［60］。现有的建筑节能玻璃主要通过镀膜和中空玻璃、真空玻璃、夹层玻璃等来降低玻璃的传热系数。气凝胶除了能有效地透过太阳光中的可见光部分，还能阻隔环境温度的红外辐射。例如，10 mm厚的SiO2气凝胶层的可见光透过率为85%，太阳光透过率为88%；而16 mm厚SiO2气凝胶层的可见光透过率为74%，太阳光透过率为71%。SiO2气凝胶在900℃高温下仍具有较好的多孔网络结构，且不燃烧，具有良好的防火性能
应用于屋面太阳能集热器
在国外，气凝胶材料应用于屋面太阳能集热器已经有很长一段时间。随着纳米孔超级绝热材料生产技术的不断成熟和生产成本的不断降低，气凝胶保温材料的使用提高了太阳能热水器及其它集热装置的实用性。将气凝胶材料应用于热水器的储水箱、管道和集热器上，将使现有太阳能热水器的集热效率提高1倍以上，热损失下降到现有水平的30%以下［66］。
气凝胶新型板材
气凝胶新型板材是以气凝胶材料或者以气凝胶材料为主的复合材料作为夹芯层，经过粘结、压实等工艺制备而成。这种板材采用的内核材料是纳米凝胶材料，两侧加设辅助材料制备成复合夹芯板。经测试，这种板材应用于天窗系统上，其保温隔热性能非常好，加强透光性的同时，并没有在其隔热层内产生通风效应，同时也不会损失热量。
气凝胶复合玻璃棉保温板
利用纳米SiO2气凝胶改进传统保温材料玻璃棉、岩棉，可将玻璃棉、岩棉导热系数降低60%，在达到相同保温效果情况下，玻璃棉、岩棉板厚度可减少50%。以气凝胶绝热板为例，其保温隔热性能为传统材料的3～5倍，具有优异的抗拉、防水、隔声抗震、安全环保等性能，使用温度和应用范围较广。
气凝胶在建筑行业中的应用
一直以来，建筑行业都是高能耗的代表。气凝胶具有优秀的隔离效果，极低的热导率，被越来越多的建筑行业人士所认可，其在建筑保温、防火性能的优异表现，不但能更好的倡导低碳节能的生态环境建设，还能最大限度地增加建筑行业的安全系数。在建筑行业具有广泛的应用空间。
气凝胶混凝土的应用
混凝土是当前建筑行业大量使用的建筑材料，被广泛地应用到建筑主体之中。建筑结构中，有很大一部分建筑的热量被混凝土结构所带走。因此，隔热与保温对于建筑能耗的重要性不言而喻。应用气凝胶突出的效能，不但可以让整个混凝土结构的自重减轻，而且其特殊的抗压性能也是当前结构应用的重要属性。建筑行业将SiO2列入最优秀的绝缘保温材料，通过加入60%气凝胶，可以制作出导热性能出色的气凝胶混凝土。实际导热性能可以达到0.26W/(m·K)，相关材料专家根据导热性能的优异表现及其含量之间的关系，成功地研制了0.55W/(m·K)热导率的混凝土材质，被广泛地应用到建筑行业的主体设计之中，其体积分数仅为50%。这种方法虽然使得混凝土密度及导热率得到了更好的控制，但其实用的效能受到了一定的限制。经过专业人员的不懈努力，一种新型的气凝泡沫混凝土在此环境之下问世，不但能够更好地保证混凝土的密度，而且其自身的强度及易和的性能都得到了更多专业人士的认可。
气凝胶颗粒的应用
SiO2气凝胶是由分子构成的粒状物质，被大量的应用至当前建筑保温材料中使用。按照其分子的性质可以划分成疏水与亲水两种性能的材质，具体应用，材料使用者可以根据工程建设的实际需求进行调整。气凝胶颗粒的制备主要有两种方法：将甲酰胺作为化学反应的催化物质，利用一次成型的方法进行制作。在制作期间，将水玻璃用作前驱体，经过化学的作用之后，利用凝胶成型的办法，得到气凝胶颗粒。另外一种方法为二次成型，即先制作完成型的块状的凝胶颗粒，然后再具体的按照实际建设需求进行制作。这种材质可能大量的应用到当前墙体保温材料的夹层之中，还可以将这种材质与建筑砂浆结合使用。
气凝胶绝热板的使用
在建筑行业材料的应用中，保温材料占据着整个建筑市场较大的份额。当前主要应用EPS、GF 毡等材质作为建筑行业的保温材料，综合性能较差，存在隔热性能较差、安全系数较低、使用周期较短的特性。利用气凝胶的优异属性，制作成为新型的具有良好隔温性能的凝胶隔热板。不但能够更好地降低建筑的热能损耗，还具有更高强度的防火性能。利用常压干燥作业的方式，制作完成0.0208 W/(m·K)执导系数的AIP 气凝胶绝热板，是当前建筑墙体主要应用的材料之一。
气凝胶玻璃的应用
玻璃是当前建筑行业重要的应用材质，不但具有实际疏通换气的作用，而且还具有非常好了采光美观的效能。但是玻璃的能源消耗也是非常巨大的。有接近一半的热能都是通过玻璃消耗掉的，硅酸盐玻璃是大多数建筑工程经常使用的窗户材质，透光度与隔热的性能较为优秀，热量损失较快。应用气凝胶玻璃能够更好地展现保温隔热的性能，同时气凝胶玻璃的采光应用效能未发生实质性的改变，但是综合防辐射的能力却非常的优秀，更好的防止了阳光的直射辐射，能够起到更好的养眼保健功效。
气凝胶与主流建筑保温材料的优劣分析
矿物棉
矿物棉具有极强的保温防火性能和吸声性能，主要应用于建筑墙体、屋顶的保温隔声。但岩棉吸水率大，吸水结块后使其导热系数急剧增大，失去保温隔热性能，并且吸水后自身质量增大，上墙后容易发生坠落的危险。而且岩棉的质量存在很大的差别，往往保温性能好的密度和抗拉强度则较低，易从墙体剥离，耐久性较差。同时，岩棉在生产和施工过程中易产生粉尘，有致癌、致尘肺的问题，施工现场的环境令人堪忧。
泡沫玻璃
泡沫玻璃是一种轻质保温隔热建筑和装饰材料，具有绝热（保冷）、吸声、防潮、防火等优异性能，其使用温度范围为－196～＋450℃。虽然泡沫玻璃以其独特的性能在低热绝缘、吸声、防潮工程等领域占据着越来越重要的地位，但它的生产工艺、技术、装备落后，产品质量不稳，生产能耗成本巨大；另外，泡沫玻璃是一种脆性极高的材料，目前制得的泡沫玻璃制品的抗压强度较低，不便于存放。
聚氨酯泡沫保温材料
聚氨酯泡沫保温材料具有质轻、热导率低、隔热防火性好、隔音耐老化等优良性能；而且，其在低温环境下不收缩，是暖通制冷绝热材料的首选材料。聚氨酯泡沫保温材料闭孔率高，能阻隔水和水蒸气的渗透，具有良好的防潮、防水性能，可用于墙体保温和屋顶的防水材料。但聚氨酯泡沫塑料的生产成本相比于其它保温材料来说较高，而且其使用的发泡剂氟利昂，会破坏臭氧层和引起温室效应。此外，未经阻燃处理的聚氨酯泡沫燃烧过程中会产生含有剧毒氰化氢的气体，存在一定的安全隐患。
聚苯乙烯泡沫塑料板
聚苯乙烯泡沫塑料以其极低的导热系数、抗压、耐腐蚀等特性，成为应用最广泛的建筑保温材料。但聚苯乙烯防火性能较差，在高温下易软化变形，使用温度不能超过70℃。因此，该材料不能应用于防火要求较高的外墙内保温。聚苯乙烯泡沫保温材料虽然是一种热塑性材料，比无机保温材料性能更加优越，但是它存在以下一些缺点：空腔结构、抗风揭性差，易出现裂缝、墙体透湿和返水现象，易造成大气污染，易发生二次燃烧且具有极快的火焰传播速度。因此，它不适用于公共场所，也就是说其使用受到了限制。
聚苯颗粒保温料浆
聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料组成。该材料具有较低的导热系数，保温隔热性能好，而且隔声、抗压强度高，施工方便，成本较低。虽然聚苯颗粒保温材料适用范围较广，但是其吸水率较其它材料高，使用时必须加做抗裂防水层。
复合型材料
复合型材料是指利用保温性能较好且无害的垃圾或农作物秸杆通过一定的技术制得的空心材料等。复合型材料具有保温隔热效果好、防火、耐老化、环保无污染、成本较低等优点，完全符合国家倡导的防火、保温、环保、节能要求，但这种材料还处在研发阶段，离实际应用还存在一定的距离。
气凝胶保温材料
气凝胶被称为“冻结的烟雾”，它的导热系数是EPS／XPS板的1／2，是膨胀玻化微珠保温砂浆的1／3，是岩棉板的1／2。因此，气凝胶纳米多孔材料相比于现有的有机保温材料或者无机保温材料都具有很大的优势。但气凝胶强度较低、韧性差，且制备工艺较为复杂使得其造价稍高，因此对于气凝胶增强增韧和成本的研究成为影响其在建筑节能领域大规模应用的关键所在。
气凝胶的价格和品牌
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