氧化硅气凝胶绝热材料及其建筑减碳应用

张广鹏，吴会军，2，刘彦辰，2，杨丽修，2

（1.广州大学土木工程学院，建筑节能研究院，广东 广州 510006；2.广州大学广东省建筑节能与应用技术重点实验室）

建筑业作为全球经济活动的重要引擎，成为能源消耗总量和CO2排放总量最大的行业，占全球能源消耗总量的36%和CO2排放总量的39%。为实现可持续发展目标，建筑业需扭转能源和碳排放持续增长的趋势，以每年3%的速度实现降低建筑物的碳排放量。在此背景下，新型高性能保温隔热材料及围护结构的研发与应用，对中国建筑节能、降低建筑碳排放量有重要支撑作用。目前建筑中常用的有机绝热材料如聚苯乙烯泡沫（EPS）、挤塑聚苯乙烯板（XPS）和玻璃棉（GF）等具有轻质、易成型、隔热性能好等特点，但是存在消防安全隐患、疏水性差、耐久性差等问题［1-4］。常用的无机绝热材料如玻璃纤维、矿物棉、膨胀珍珠岩等，虽然耐火性较好、安全性高，但是其吸湿性强、蒸汽渗透率高［5-8］，影响工程应用。

氧化硅气凝胶作为一种纳米孔多功能无机固体材料，具有超低导热系数、耐火不燃、疏水、轻质等特点［9-11］，在航天航空、工业、交通等领域得到应用［12-15］。但是，氧化硅气凝胶本身力学性能差，而且相对于普通保温隔热材料其价格较高，限制了其进一步发展，尤其是在建筑领域的应用［16-19］。因此，降低气凝胶的制备成本、改善气凝胶的力学性能，以推动其在建筑节能领域的应用，成为国内外研究的热点。近年来，随着氧化硅气凝胶制备技术的发展及成本的降低，其开始在建筑节能减碳领域进行示范应用［20-22］。……