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在全球应对气候变化的背景下,一种基于二氧化硅的创新材料正悄然改变建筑行业的节能格局。由浙江大学联合企业研发的“星云”系列二氧化硅气凝胶复合材料,以其卓越的保温性能和无毒环保特性,正在全国多个绿色建筑项目中推广应用,为建筑节能提供了全新的解决方案。
二氧化硅气凝胶是一种由纳米级二氧化硅颗粒构成的多孔材料,其内部孔隙率高达90%以上,被誉为“固态烟”。这种独特的结构使其成为已知导热系数最低的固体材料,隔热性能是传统保温材料的3-5倍。项目首席科学家王明华教授解释:“气凝胶就像给建筑穿上一件极薄却超级保暖的外套,在达到相同保温效果的情况下,厚度仅为传统材料的五分之一。”
与传统聚苯乙烯等有机保温材料相比,二氧化硅气凝胶具有不燃、无毒、耐老化等显著优势。实验表明,即使在1000摄氏度高温下,气凝胶材料仍能保持结构完整,这为提升建筑防火安全提供了新的可能。此外,其主要原料来自石英砂,来源广泛且可回收利用,符合循环经济理念。
在上海市一栋近零能耗示范建筑中,应用二氧化硅气凝胶保温系统后,冬季采暖能耗降低了65%,夏季空调能耗减少了58%。建筑业主表示:“不仅节能效果显著,因为保温层变薄,我们还额外获得了3%的室内使用面积。”
随着我国“双碳”目标的推进,建筑行业节能减排压力日益增大。据行业报告预测,到2025年,我国建筑保温材料市场规模将超过2000亿元,其中新型高效材料占比将逐步提升。二氧化硅气凝胶凭借其综合优势,有望在这一转型过程中扮演重要角色。
目前,研发团队正在攻关气凝胶材料的低成本规模化生产技术,已成功将生产成本降低至最初的三分之一。随着技术的进一步成熟和市场认知度的提高,这种“神奇材料”有望从高端建筑走向寻常百姓家,为减少建筑领域碳排放做出实质性贡献。