科技日?qǐng)?bào)記者探秘總院創(chuàng)新材料“三劍客”

6月6日,《科技日?qǐng)?bào)》8版發(fā)表《好材料”重塑家居生活體驗(yàn)》專(zhuān)題報(bào)道,總院研發(fā)的環(huán)保健康壁材、電致變色玻璃、發(fā)泡陶瓷材料等創(chuàng)新成果引發(fā)行業(yè)關(guān)注,這些新材料正悄然改變?nèi)藗兊木幼…h(huán)境,小編帶你深入了解它們的創(chuàng)新之處。
本文(文章節(jié)選)共計(jì)1990字,閱讀約需要5-7分鐘步入涂刷硅藻無(wú)機(jī)干粉壁材的客廳,墻體可自主調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度;輕觸開(kāi)關(guān),盛夏的熱浪便被電致變色玻璃擋在窗外;寒冬時(shí)節(jié)走進(jìn)裝有采暖板的臥室,溫暖撲面而來(lái)……這些滲透在家居細(xì)節(jié)中的材料革命,正以科技之力重塑居住體驗(yàn)。
在舊房改造過(guò)程中,這些“好材料”成為開(kāi)啟美好家居生活的金鑰匙,為“好房子”品質(zhì)升級(jí)筑牢根基。
環(huán)保壁材吸附有害物質(zhì)
在舊房改造領(lǐng)域,傳統(tǒng)建筑材料釋放甲醛、總揮發(fā)性有機(jī)化合物等有害氣體的問(wèn)題長(zhǎng)期存在。然而,在北京南禮士路的某老舊住宅改造項(xiàng)目中,由中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院有限公司研發(fā)的環(huán)保健康壁材正悄然改變?nèi)藗兊木幼◇w驗(yàn)。其中,硅藻無(wú)機(jī)干粉壁材作為室內(nèi)環(huán)境“隱形衛(wèi)士”,可以有效應(yīng)對(duì)甲醛污染、潮濕霉變等難題。
該壁材以硅藻土礦物為主要原料,采用純無(wú)機(jī)材料配方,不含有機(jī)成分,從源頭杜絕甲醛等揮發(fā)性有害物質(zhì)的釋放。同時(shí),該壁材的多孔結(jié)構(gòu)會(huì)形成吸附網(wǎng)絡(luò),可以“捕捉”空氣中的甲醛等有害氣體,為室內(nèi)環(huán)境構(gòu)筑健康屏障。
除了凈化空氣,硅藻無(wú)機(jī)干粉壁材的多孔結(jié)構(gòu)還具有濕度調(diào)節(jié)功能。具體來(lái)說(shuō),當(dāng)環(huán)境濕度偏高時(shí),該壁材會(huì)大量吸收空氣中的水分。而在干燥環(huán)境下,壁材能將儲(chǔ)存的水分緩慢釋放,以此維持室內(nèi)濕度穩(wěn)定。相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,使用該壁材可將室內(nèi)濕度控制在40%至60%。
空氣濕度不僅關(guān)乎人體的舒適度,也影響室內(nèi)細(xì)菌生長(zhǎng)。在潮濕的南方雨季,普通墻面由于含水量大增,可能會(huì)成為“霉菌畫(huà)布”。中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院有限公司研發(fā)的新型抗菌涂料通過(guò)添加銀離子等成分,讓墻面具備24小時(shí)“自我消殺”能力。這類(lèi)涂料還可以吸附空氣中的細(xì)菌與病毒,再通過(guò)光催化作用將其分解。
中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院有限公司環(huán)境材料科學(xué)與環(huán)境保護(hù)研究所教授冀志江介紹,通過(guò)添加高效功能成分,新型抗菌涂料可實(shí)現(xiàn)超99%的抗菌率(大腸桿菌、金黃色葡萄球菌)、超99%的抗病毒率(甲型流感病毒H3N2)以及超90%的甲醛凈化率。這種涂料不僅突破了傳統(tǒng)消毒劑的功能局限,更憑借長(zhǎng)效抑菌凈化特性,有效降低了密閉空間的化學(xué)污染與病菌交叉感染風(fēng)險(xiǎn)。
能變色的玻璃
綠色環(huán)保是舊房改造的重要目標(biāo)之一。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),玻璃正經(jīng)歷“綠色”蛻變,從單一透光載體向智能調(diào)光電材料轉(zhuǎn)型。
傳統(tǒng)玻璃的透光率通常是固定的,透光率越高,室內(nèi)就越明亮。不過(guò),在盛夏時(shí)節(jié),高透光率的玻璃可能導(dǎo)致室內(nèi)光照過(guò)于充足,使屋內(nèi)氣溫升高,進(jìn)而增加空調(diào)能耗。電致變色玻璃則有效解決了這一難題。

只需接通低電壓或電流,電致變色玻璃就能在遇強(qiáng)光時(shí)自動(dòng)改變顏色,且這種變色過(guò)程是可逆的——通電時(shí)顏色變深、透光率降低,斷電后又能恢復(fù)透明,從而實(shí)現(xiàn)透光率的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。以中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院有限公司北京分公司建材行業(yè)特種光電材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的電致變色智能玻璃為例,它的透光率可在2%至65%之間變化,讓改造后的新房玻璃從“被動(dòng)透光屏障”升級(jí)為“主動(dòng)光熱管家”。
該實(shí)驗(yàn)室博士孟政介紹,在強(qiáng)光環(huán)境下,這款玻璃可以實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)快速變色,阻隔眩光,隔絕99%以上的紫外線(xiàn)。它的智能紅外調(diào)控功能可以有效隔絕熱輻射,減少40%以上的空調(diào)能耗。
發(fā)泡陶瓷讓建筑冬暖夏涼
冬暖夏涼,是人們對(duì)居住空間的期待,而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵在于墻體保溫。在老舊房屋改造領(lǐng)域,發(fā)泡陶瓷材料憑借優(yōu)異的防火、保溫性能,為建筑保溫帶來(lái)突破性解決方案。

易燃是傳統(tǒng)保溫材料的主要短板。傳統(tǒng)保溫材料多以有機(jī)質(zhì)為主,燃燒時(shí)發(fā)熱量和發(fā)煙量極大,一旦起火燃燒極易造成火勢(shì)蔓延。江西中材新材料有限公司研發(fā)的發(fā)泡陶瓷以陶土尾礦、河道淤泥等固體廢物為原料,經(jīng)1200攝氏度高溫?zé)Y(jié)而成。發(fā)泡陶瓷是無(wú)機(jī)物,不含甲醛、苯等有害物質(zhì),且具備A1級(jí)別防火性能,可有效阻隔火勢(shì)蔓延,從根源上降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
除了安全,空間舒適性也是發(fā)泡陶瓷的顯著特點(diǎn)。發(fā)泡陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)低至0.08W/(m·K),保溫性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)建材。將它作為墻面保溫裝飾材料,可使冬季室內(nèi)溫度穩(wěn)定提升約30%,大幅降低取暖能耗。此外,它獨(dú)立密閉的氣孔結(jié)構(gòu)不僅顯著隔音,還可以阻隔水汽滲透,能夠防止霉變。發(fā)泡陶瓷可以解決老舊房屋常見(jiàn)的隔音差、墻體霉變等問(wèn)題,顯著提升居住品質(zhì)。
不僅如此,發(fā)泡陶瓷還具備質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的特性,尤其適用于高層建筑外墻保溫,可大幅提升改造工程的安全性與耐久性。