Аерогел – иновативен материал за устойчиво строителство!

Какво е аерогел?

Интересно е, че аерогелът е най-лекото твърдо вещество в света , който е и с най-малка плътност. Не само че има най-ниска плътност, но най-важното е, че е най-добрият топлоизолатор. Аерогелът е разработен през 30-те години на миналия век, но наскоро намери приложение в строителната индустрия. Аерогелът е гел. По време на производството му течността се заменя с газ без свиване, оставяйки молекулярната му структура непокътната.

Аерогелът е по своята същност здрав и издръжлив, въпреки че е съставен от над 98% въздух. Аерогелът е синтетичен, ултралек и порест материал. Нарича се още замръзнал дим .

Използване на аерогел у дома

Сградите са отговорни за 40% от общото потребление на енергия и 36% от общите емисии на въглероден диоксид. Намаляването на потреблението на енергия за отопление и охлаждане на сгради е ефективна и полезна мярка срещу изменението на климата. Намаляването на тези енергийни загуби изисква по-добра изолация в съответствие с новите строителни норми.

Настоящото решение разчита на увеличаване на дебелината на самия изолационен материал, което в крайна сметка води до отрицателни икономически, архитектурни и екологични последици. Ето къде се намира Аерогел технология за осигуряване на по-компактни и Високоефективни изолационни материали и решения.

Аерогелът може да се използва за създаване на нов суперизолационен материал, преодолявайки две основни препятствия, които досега са възпрепятствали широкото използване на силициевия аерогел в сгради и конструкции. Тези препятствия са лошите механични свойства на аерогела, съчетани с високата цена, свързана с неговото производство.

С тази информация сме уверени, че вече разбирате какво представлява аерогелът и какви са неговите приложения в домашни условия. Така че нека разгледаме различните му предимства.

Предимства на аерогелната изолация

1. Гъвкави аерогелове:

Изолационните продукти от аерогел са изключително гъвкави. Предлагат се в различни форми, включително аерогел бетон, аерогел листове и аерогел одеяла. Доставят се на ролки с различни размери и дименсии. Освен това могат лесно да се режат до желаните форми и размери.

Те могат да се полагат върху всякакви повърхности, като стени, покриви, подове и др., като по този начин се намалява сложността на управлението на запасите. Най-хубавото е, че са и лесни за производство.

2. Използването на органични свързващи вещества не е необходимо:

Основната функция на свързващите вещества е да държат всички влакнести елементи заедно. Когато температурите се повишат над 200 градуса по Целзий, тези свързващи вещества са склонни да се разрушат, което води до падане на влакната. Тази ситуация често се наблюдава в сгради, където външната облицовка се отстранява за поддръжка. През това време влакнестата изолация започва да се спуска надолу, което я прави неизползваема.

Заслужава да се отбележи, че аерогелната изолация елиминира необходимостта от органично свързващо вещество. Това в крайна сметка води до запазване на термичната и физическата стабилност на структурата дори при по-високи температури.

3. Аерогеловете са естествено дишащи и хидрофобни:

Повечето изолационни системи, предлагани на пазара, като фибростъкло, полистирол, минерална вата и др., са склонни да абсорбират и задържат вода. Това в крайна сметка ги прави податливи на корозия под изолацията (CUI) CUI (Cui-Over-Is) възниква, когато мократа изолация влезе в контакт с метални повърхности. Такива проблеми могат лесно да се избегнат с помощта на Aerogel, тъй като Aerogel е хидрофобен по природа. Функционално Aerogel предотвратява проникването на вода и влага в изолационната система през пукнатини и течове.

Освен това, аерогел изолацията е дишаща във всякаква форма. Тази дишаемост на аерогел изолацията позволява на водните пари да преминават през нея, когато стените или оборудването се нагряват.

4. Аерогеловете имат най-ниската стойност на K:

Стойността на K не е нищо повече от топлопроводимост Материал. Всеки материал има по-добри изолационни свойства, ако неговата K-стойност е ниска. Следователно може да се каже, че колкото по-ниска е K-стойността, толкова по-добра е изолацията. Изолационните системи с аерогел имат най-ниската K-стойност, което позволява производството им с много тънък профил, за да отговарят на специфични изисквания.

Това уникално свойство прави изолацията Aerogel още по-желана за райони с ограничено пространство. Освен това, лекото тегло на изолационната система предлага допълнителни икономии на материали, складиране и логистика.

Всеки материал има своите предимства и недостатъци. Въпреки че разгледахме само положителните аспекти, нека разгледаме и недостатъците на аерогела, по-специално неговите недостатъци:

Недостатъци/Ограничения на аерогелната изолация

1. Те са малко по-скъпи в сравнение с други изолационни системи.
2. Аерогелната изолация е предназначена за температури до 650 градуса по Целзий. По-високите температури ще изискват различен, по-подходящ вид изолация.

Свойства на аерогела

1. Едно от най-добрите свойства на аерогела е изолацията. Той осигурява 39 пъти повече изолация от най-добрата изолация от фибростъкло.
2. Аерогеловете държат рекорда за най-ниска обемна плътност от всички налични материали. Обемната плътност на аерогела е само 0011 г см ^-3 .
3. Отличната топлопроводимост на аерогела се дължи на уникалната му структура. Той има ниска топлопроводимост от около от 0,005 W/mK до 0,016 W/mK .
4. Извитата и пореста структура на аерогела затруднява преноса на топлина както през твърдо вещество, така и през газ от едната страна на аерогела към другата.
5. Поради високата си порьозност, аерогелът има отлични физични, термични и акустични свойства, което му дава предимство пред други традиционни изолационни материали.
6. Той е хидрофилен по природа.
7. Не реагира с никакви метали до температура от 950 градуса. ^на В.

Свойства на аерогела, които го правят полезен в домашни условия:

1. Въпреки че Аерогелът е отличен топлоизолатор , той също е много крехък, което ограничава практическото му приложение. Следователно, за да се преодолее това ограничение, аерогелът е вграден във влакнеста структура, подобна на мат, за да се постигне комбинация от превъзходно термични характеристики и трайна гъвкавост .
2. Топлопроводимостта от 0,015 W/mK го прави един от... най-добрите топлоизолационни материали, използван днес, който в комбинация с неговите висока паропропускливост около 0,05 м го прави идеален за ремонтни дейности .
3. Той също хидрофобни , тоест, отблъсква вода или каквато и да е течност.
4. Изолационното покритие от аерогел не съдържа пенообразуващи агенти , поради което с течение на времето в сградата не се отделят вредни газове.
5. Обширни тестове показват, че експлоатационните характеристики на аерогела не се влошават или не се променят в продължение на 50 или повече години.

Приложение на аерогелна изолация за устойчиво строителство

Когато обсъждаме изолацията на сгради, обикновено говорим за U-стойност. U-стойността показва скоростта на загуба на топлина през строителни елементи като стени, покриви, прозорци и врати. Колкото по-ниска е стойността, толкова по-бавно топлината, генерирана от отоплителните системи, може да излезе от сградата и толкова по-малко енергия е необходима за поддържане на комфортна вътрешна температура.

Модерните и новопостроените къщи обикновено имат U-стойност от около 0,2 W/m² ² K. Докато по-старите сгради с масивни стени имат U-стойност от 2,0 W/m ² K. Следователно, лошата топлоизолация може да доведе до различни проблеми. Затова модернизирането на такава къща е не само важно, но и трябва да бъде приоритет.

1. Нанасяне на аерогел върху стени

Слабите места, където се губи най-много топлина в една сграда, са външните стени. Стените са склонни да абсорбират топлина и не могат да я съхраняват дългосрочно. Това води до изтичане на топлина през стените навън.

Аерогел изолацията на външни стени предотвратява загубата на топлина навън. Аерогел одеяла или листове могат да се използват за изолация както на външната, така и на вътрешната страна на стените. Аерогел осигурява цялостно решение за топлоизолация на стени с проблеми с влагата. Неговата влагоустойчивост го прави идеален избор и за влажни стени.

2. Нанасяне на аерогел върху покрива

Един дом може да загуби до 25% от топлината си чрез неизолиран или лошо изолиран покрив. Тази значителна загуба на топлинна енергия може да бъде значително намалена с висококачествена топлоизолация. Основната функция на изолационния слой на покрива е да осигурява топлина през зимата и охлаждане през лятото. Такава изолация би трябвало също така да пести енергия и да намалява емисиите на CO2. _И предпазва къщата от структурни повреди.

Аерогелната изолация може да отговори на всички тези изисквания чрез изолиране на кухините на покрива. Това се постига чрез нанасяне на тънки слоеве аерогелни ленти върху покрива.

3. Нанасяне на аерогел върху рамки на врати и прозорци

В типична сграда рамките на вратите и прозорците представляват до 25% от ограждащата конструкция на сградата. Оставянето на тези рамки неизолирани може да доведе до значителни загуби на топлина през гредите. Следователно, изолирането на всички рамки в къщата може да предотврати този топлинен мост и да подобри топлинните характеристики с до 40 процента. 

Хидрофобните свойства на изолацията Aerogel осигуряват допълнителна бариера срещу вода, херметически запечатвайки рамките на вратите и прозорците. Това също така ограничава или намалява загубите на топлина поради изтичане на въздух.

4. Нанасяне на аерогел върху пода

Термичната ефективност, високата якост на натиск и тънкият профил правят изолацията Aerogel атрактивен подподов изолационен слой. Монтажът под подови настилки е бърз и лесен и може да се извърши без да се нарушава обковът на вратата.

Освен това, това е и отлично, рентабилно решение за ремонт на мазета. Аерогелната изолация може да се използва с подово отопление, за да се спести енергия и да се ускори цикълът на отопление.

5. Приложение на аерогел във високоефективни прозорци

Изтичането на въздух и образуването на студени мостове са две от най-значимите предизвикателства, които трябва да бъдат преодолени при високоефективните прозорци. Изолацията също е важна за прозорците. Например, ако аерогелната изолация се постави само върху повърхността на стената, но не и върху разтегателните отвори, това може да намали температурата на прозорците и разтегателните отвори.

Въпреки това, по-ниските температури увеличават риска от конденз в тези зони. Следователно е необходимо да се добави поне минимално количество изолация в зоната на отвора на прозореца. Това ще повиши температурата достатъчно, за да намали риска от конденз.