中亨新材徐双平:建筑行业减碳关键产品-HVIP气凝胶真空绝热板
“双碳”目标对建筑行业提出了新的发展要求。外墙外保温系统作为建筑工程降低能耗的一项重要分项工程,是建筑行业实现“双碳”目标的重要路径。随着近两年,多地出台政策限制外墙外保温系统的使用,外墙外保温系统如何寻找高质量发展之路,如何助力“建筑碳中和”目标的实现?对此,8月20日,中国房地产采购平台联合住建部康居认证中心继续推出“2021建筑产业‘碳中和’发展云论坛”第四季,聚焦外墙外保温系统。论坛特邀外墙外保温领域专家及资深从业者共同探索建筑行业碳中和的实现办法。
中亨新型材料科技有限公司总经理徐双平以《建筑行业减碳关键产品-HVIP气凝胶真空绝热板》为题发表演讲。
以下是演讲实录:
徐双平:各位领导、专家、朋友们,大家下午好,非常荣幸分享交流,在我们国家碳中和、碳达峰的情况下,围绕建筑行业减碳目标重点分析HVIP气凝胶真空绝热板产品在建筑节能方面的应用。
有关国家双碳目标和相关的政策大家都很熟悉了,不做具体的讨论。建筑行业作为碳排放的重点领域,承载的任务非常重。在建筑体系中,外围护结构热损失占整个建筑体系的70%以上,外墙热损失又占了35%以上,也是造成碳排放的重灾区。这对外墙保温体系和保温材料提出了更高的要求。
关于HVIP气凝胶真空绝热板,导热系数0.005 W/mK,符合行业标准一级,是传统保温材料的5到8倍,燃烧性能E2级,性能的优异,可以说真正依靠新技术、新工艺、新材料助力建筑行业的减碳。
说起HVIP气凝胶真空绝热板,外面的阻隔膜由新材料形成,真空绝热板还包括很多的辅助材料,这些辅助材料生产中会被我们忽略,或者已经改变了原有的样子,比如说CCG,真正的VIP里面添加的是高真空状态下才会被激活发挥作用。现在我们常用的产品,有的没有加CCG,或者普通的干燥剂代替,很难维持产品内部较高的真空度和绝热性能。目前市面上有各种各样的绝热类产品,外观上差不多。
还有我们为了真空封口的热风层,采取纳米材料,还有纤维类的新材,口径差异比较大,有的3到5个微米的口径,也有10到15个微米的口径,不同的材料构成,对真空绝热板的加工和性能都造成了很大的差异。纳米材料和新材,初始真空度100个帕斯卡就可以达到国标的要求,后续的长期使用过程中维持这个真空度有很大的困难。我们中亨公司也是唯一采用气凝胶作为符合新材,两者的构成都是二氧化硅,工艺略有不同,气凝胶采用的是溶胶办法,二氧化硅都是纳米尺寸的粒子,都具有三维的网络结构,分子结构上略有差异。
另外HVIP都有不同的创新,拿我们的阻隔膜来说,采用了主要的阻隔层,整个阻隔膜性能更好。行标当中规定导热系数小于0.008的是二类产品,目前我们导热系数达到了0.001,传统材料的是十倍到二十倍,无论是选型还是设计,都提供了很多空间。
说起HVIP气凝胶真空绝热板,优异的性能非常清楚,每每提到绝热板,可能是掉真空,漏气,性能衰减,这也是大家在使用过程中最担心的问题,阻隔膜不是百分之百的阻隔。目前行业上采用的高质量的阻隔膜都有明确的规定,小于0.005,所谓的掉真空的漏气是真空丧失的状态。至于人为的打孔破坏,我们不做过多的讨论。
重点分析一下真空绝热板掉真空、漏气的原因,60%的原因是封口缺陷造成的,加工过程中封口线夹杂着粉尘、纤维,加了玻璃纤维布以及特殊的封装方式导致我们封口过程中必须提高温度和压力,这个过程中PE膜会发生开裂,产生一定的缺陷,这也是导致产品漏气,丧失真空最关键的因素。
真空度不足,缓慢地释放气体,以及采用质量差的膜,外力破坏的原因都是导致产品漏气的原因。我相信是可以通过工艺改善、设备升级以及质量控制避免的,或者至少能够控制在理想的范围内。
目前真空隔热板最广泛的也是这个薄抹灰的系统,我们应该开发适合真空绝热版的特殊的薄抹灰系统。我们的主要特性是保温隔热,依靠真空维持优异的性能,如果操作不当,导致负载过大,上面谈到的漏气的过程,发生真空下降,真空丧失以后,整个的系统力学性能大大下降,造成极大的安全隐患。
被动房上我们做了很多的工程案例,研究了具体的工程方案,采用HVIP封口和配件,以及和岩棉粘贴的方式。另外针对装配式建筑的要求,也有预制墙体等施工工艺。
我们现在也在研究保温装饰一体化板,产品的常规尺寸达到400×2.4米,而不像现在传统的400×600的规格,通过工厂内部小尺寸的HVIP搭接,满足了不能切割、现场排版困难等一系列问题。
另外我们研究了复合保温体系,拼缝难的问题和粘接施工难的问题,通过错缝、错层直接施工。
这些年我们在被动房做了很多的案例,也积攒了很多施工方面的经验,就不具体阐述。
我们公司位于河北邯郸,一直致力于高端HVIP气凝胶真空绝热板研发、生产和应用。公司研发过程中产品获得多项国家专利,主编和参编了多项标准。重点强调的是,去年2020年,我们在寒冷地区超低能耗居住研究当中获得了河北省建设行业科学技术进步一等奖。
HVIP气凝胶真空绝热板的生产具有一定的门槛,希望各位厂家和技术从业人员不断实现品质升级、技术升级、应用升级,为我们国家的建筑节能和建筑减碳提供可行的产品和技术方案。
最后非常感谢大家拿出时间聆听,谢谢。