建筑节能材料调研

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1、建筑节能材料调研目录建筑节能材料调研1一.中空玻璃21.简介22.基本结构23.优点34.应用35.存在问题36.解决方案4二.纳米二氧化硅气凝胶41.简介42.优点43.存在问题4三.纳米氧化硅气凝胶填充中空玻璃51.简介52.研究现状63.存在问题8四.解决方案8五.国内外文献汇总91.国内专利92.国外专利103.学位论文11一.中空玻璃1.简介中空玻璃由美国人于1865年发明，是一种良好的隔热、隔音、美观适用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料，它是用两片（或三片）玻璃，使用高强度高气密性复合粘结剂，将玻璃片与内含

2、干燥剂的铝合金框架粘结，制成的高效能隔音隔热玻璃。中空玻璃多种性能优越于普通双层玻璃，因此得到了世界各国的认可，中空玻璃是将两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封，使玻璃层间形成有干燥气体空间的玻璃制品。其主要材料是玻璃、铝间隔条、弯角栓、丁基橡胶、聚硫胶、干燥剂。2.基本结构中空玻璃是由两层或多层平板玻璃构成。四周用高强高气密性复合粘结剂，将两片或多片玻璃与密封条、玻璃条粘接、密封。中间充入干燥气体，框内充以干燥剂，以保证玻璃片间空气的干燥度。可以根据要求选用各种不同性能的玻璃原片，如无色透明浮法玻璃压花玻璃、

3、吸热玻璃、热反射玻璃、夹丝玻璃、钢化玻璃等与边框（铝框架或玻璃条等），经胶结、焊接或熔接而制成。其结构如图双层中空玻璃剖面图。中空玻璃可采用3、4、5、6、8、10、12mm厚片度原片玻璃，空气层厚度可采用6、9、12mm间隔。1.优点中空玻璃因为特殊的结构，具有以下优点：①较大的节能效果。高性能中空玻璃，由于有一层特殊的金属膜，可达到0.22-0.49遮蔽系数，使室内空调（冷气）负载减轻。传热系数1.4-2.8W（m2.K），比普通中空玻璃好。对减轻室内暖气负荷，同样发挥很大效率。因此，窗户开得越大，节能效果越明显。②

4、改善室内环境高性能中空玻璃可以拦截由太阳射到室内的相当的能量，因而可以防止因辐射热引起的不舒适感和减轻夕照阳光引起的目眩。③丰富的色调和艺术性高性能中空玻璃有多种色彩，可以根据需要选用色彩，以达到更理想的艺术效果。④高性能中空玻璃用途适用于办公大楼、展览室、图书馆等公共设施和像计算机房、精密仪器车间、化学工厂等要求恒温恒湿的特殊建筑物。另外也可以用于防晒和防夕照目眩的地方。2.应用中空玻璃主要用于需要采暖、空调、防止噪音或结露以及需要无直射阳光和特殊光的建筑物上。广泛应用于住宅、饭店、宾馆、办公楼、学校、医院、商店等需要

5、室内空调的场合。也可用于火车、汽车、轮船、冷冻柜的门窗等处。3.存在问题中空玻璃中间封入干燥空气，因此根据温度、气压的变化，内部空气压力也随之变化，但玻璃面上只产生很小的变形。另外，制造时可能产生微小翘曲，施工过程中也可能形成畸变。所以包括这样一些因素在内，有时对反射也相应地有些变化，应予以重视。选用颜色不同，反射也不尽相同。4.解决方案采用纳米二氧化硅（SiO2）气凝胶作为填充剂填入到中空玻璃的夹层中。一.纳米二氧化硅气凝胶1.简介纳米二氧化硅（SiO2）气凝胶是一种结构可控的纳米多孔轻质材料，它具有纳米结构（孔洞1～

6、100nm，骨架颗粒为1～20nm）、表面积大（最高可达800～1000m2/g）、孔洞率高（可高达80%～99.8%）等特点。纳米SiO2气凝胶独特的结构特性使得气凝胶在热学、电学、声学、光学等方面具有奇异的性能。纳米SiO2气凝胶的导热系数可达到0.013W/（m.K）以下，远低于常温下空气的导热系数0.025W/（m.K），是所有固态材料中隔热性能最好的一种，且密度低、防水阻燃、绿色环保、防酸碱、耐腐蚀、不易老化、使用寿命长，是其他传统材料所无法比拟的，产品具有很高的附加值，因此被称为超级保温材料，这些奇异性能使之

7、在很多领域具有极大的应用潜力，例如建筑节能、能源、环保、航空航天、输油管道、太阳能集热、炉窑保温等领域。2.优点由于二氧化硅气凝胶有低热导率、低密度、良好的透光性、化学稳定性和环保性等优点，所以考虑把氧化硅气凝胶作为建筑节能材料的主要考虑填充剂。3.存在问题近年来，国外绝热保温材料发展明显加快，由于整体纳米技术的发展，又激发起了人们对纳米孔超级绝热材料的重视，美国和欧洲各国的研究异常活跃，日本及韩国也进行了较多的开发。美国阿斯彭公司（ASPEN）对纳米SiO2气凝胶隔热的研究较早，对纳米SiO2气凝胶隔热机理认识比较深刻

8、，主要针对柔性纳米SiO2气凝胶隔热产品的开发和应用。但是，美国纳米SiO2气凝胶产品对中国却是完全禁用的。国内的同济大学、厦门大学、北京科技大学对纳米SiO2气凝胶也有研究，但都仅限于基础研究领域。浙江的绍兴市纳诺高科有限公司率先将纳米SiO2气凝胶产业化，但该公司在生产过程中要用到价格昂贵的有机硅作为原料，同时还