建筑是我国三大能源消耗领域之一，从能耗来看，建筑能耗低于工业，高于交通。随着国家“双碳”战略持续推进，建筑节能降碳是不得不关注的问题。2022年3月，住房和城乡建设部印发《“十四五...

建筑是我国三大能源消耗领域之一，从能耗来看，建筑能耗低于工业，高于交通。随着国家“双碳”战略持续推进，建筑节能降碳是不得不关注的问题。2022年3月，住房和城乡建设部印发《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》，明确了到2025年完成既有建筑节能改造面积3.5亿平方米以上，建设超低能耗、近零能耗建筑0.5亿平方米以上的目标。

各地超低能耗建筑发展目标（2025）

我国建筑能耗和碳排放数量巨大。对于房屋建筑全生命周期的能耗碳排放来说，它包括建材生产、建材运输、建筑运行、建造及拆除等阶段的能耗和碳排放。2024年中国建筑节能协会发布的中国建筑能耗和碳排放研究报告表明，建筑全生命周期的全部能耗大概是19.1亿吨标准煤，占全社会总量的36.3%，其中，我国建筑仅在运行使用阶段（包括用气、用电等）的用能是11.5亿吨标准煤，占建筑全生命周期能耗碳排放的60%，而一些发达国家仅占40%左右。

建筑运行阶段70%以上的建筑耗能是因围护结构的传热热损失而白白流失。因此，想要有效降低建筑能耗、创造舒适的室内环境，建筑材料的隔热保温至关重要。气凝胶建筑材料可以显著降低建筑运行阶段能耗，助力构筑低碳节能的建材体系。

气凝胶是个神奇的材料，它是通过溶胶凝胶工艺制备出来的纳米多孔材料。导热系数低到0.01-0.02W/(m・K)，是目前已知导热系数最低的固体材料之一。它的密度在20-200kg/m³，特别轻，拿在手里就像拿着一片云朵。不仅如此，它还能耐高温，在-200-650℃的范围内都能稳定工作，还具有良好的隔音性能。用在建筑里，既能高效保温，又能让房子变得安静，就像给房子打造了一个舒适的“小天地”。

K.G.Wakili等人用红外图像证实了气凝胶涂层的效果。使用气凝胶溶液后，建筑立面表面温度降低了，混凝土板间间隙导致的热桥也消失了，U值从原来的值降到了0.3W・m⁻²・K⁻¹左右，保温效果显著提升。

目前中亨新型材料科技有限公司已研制出了高效纳米孔气凝胶绝热保温材料，气凝胶真空绝热板采用纳米级保温材料，使其导热系数可以达到0.004W/（m·K）以下，保温性能是EPS板的8倍，岩棉板的10倍，总厚度薄，不但可减轻墙体负重，更可提高5%左右的得房率，同时防火等级达到A级，兼具高效保温性能和防火性能于一体的绝热材料。

气凝胶真空绝热板作为一种创新的建筑材料，具有明显的节能减排效果和综合效益。其应用于建筑外墙，气凝胶真空绝热板能够高效隔热保温，降低空调和供暖系统的需求，从而减少能源消耗和运营成本。

气凝胶烘干

在气凝胶保温材料的制备过程中，烘干是一个重要的环节。具体来说，气凝胶涂料在制备完成后，需要经过烘干和固化处理才能得到最终的产品。烘干工艺可以确保气凝胶涂料的性能和质量，使其达到设计要求。

一方面，其升温速度快的优势可迅速提升干燥装置内的温度，使湿凝胶能更快地处于适宜的干燥温度环境中，从而提高干燥效率。另一方面，电磁加热辊低能耗的特点契合常压干燥大规模生产降低成本的需求。与传统的加热方式相比，能大幅减少常压干燥过程中的能源消耗，降低生产成本。

电磁加热辊 图片来源上海联净电子科技有限公司

在防止干燥过程中凝胶过度收缩变形和结构破坏方面，电磁加热辊也能发挥作用。通过精确控制温度，配合老化、溶剂置换、活化、表面改性等措施，能更好地保证气凝胶纳米网状孔隙结构的完整性，提升气凝胶产品质量。

气凝胶复合绝热板

将气凝胶、增强纤维以及有机、无机粘结剂相结合，制备成气凝胶复合绝热板，克服了气凝胶材料强度弱的缺点，同时可大幅提升板材的隔热保温性能和防火性能，降低板材密度，用于建筑围护结构保温。

气凝胶复合绝热板具有绝热、节能、防火、防水、环保、自重轻等特性，显著提高了其使用时的安全系数，在建筑领域有着广泛而巨大的用途，尤其适用于装配式建筑混凝土结构外墙的隔热。建筑围护结构厚度的降低可增加建筑内部使用面积，减轻墙体自重，使得结构安全性得以显著提高。

疫情期间，气凝胶复合不燃保温板被应用于低碳核酸采样间的制造。

复合设备是实现建筑用气凝胶复合材料复合成型的核心装置，其性能和结构设计直接影响复合材料的质量与生产效率。

图片来自上海联净自动化科技有限公司

复合设备主要由放卷装置、涂胶装置、复合辊组、收卷装置等部分组成。放卷装置用于放置气凝胶毡、增强纤维布等原料，将其按顺序展开；涂胶装置在原料表面涂覆粘结剂，为原料之间的结合提供粘结力；复合辊组是层压复合设备的关键部件，它通过施加压力和温度，使涂有粘结剂的原料在压力和温度作用下紧密贴合，实现复合；收卷装置则将复合好的材料进行收卷，以便后续加工和储存。

图片来源上海联净复合材料技术有限公司

未来，随着技术的进一步发展和应用推广，气凝胶保温材料将成为未来建筑行业中至关重要的节能减排手段之一，为打造低能耗建筑、推动绿色建筑和促进低碳经济的发展提供强有力的支持。

气凝胶复合材料在绿色建筑中的可持续应用潜力巨大。它不仅能提升建筑的节能性能，在生产和使用过程中还很环保，能减少整个建筑生命周期的碳足迹。而且气凝胶复合材料又轻又强，和其他材料结合后，抗拉伸强度更高，能减轻建筑结构的负担，延长建筑的使用寿命。随着技术进步和成本降低，它在绿色建筑领域的应用前景越来越广阔。

文章来源：中亨新型材料科技有限公司、上海联净自动化科技有限公司、零碳技术研习社、艾邦气凝胶论坛

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