تطبيق مواد الهلام الهوائي في البناء المعياري
البناء المعياري، الذي يعتبر أسلوب تجميع في مجال الهندسة المعمارية، يتضمن تجميع المكونات المعيارية الجاهزة لبناء المباني. إنه يوفر مزايا مثل المرونة في التجميع، وكفاءة الطاقة، والصداقة البيئية، وعمليات البناء المبسطة.
سواء كان ذلك مستشفى بكين شياو تانغشان أثناء تفشي السارس عام 2003 أو مستشفيات هوشنشان وليشنشان في ووهان أثناء جائحة كوفيد-19 عام 2020، أثبتت عمليات البناء المعيارية والمبسطة أنها حاسمة لتحقيق الكفاءة والتنمية المستدامة في صناعة البناء والتشييد. يشير هذا الاتجاه إلى أن البناء المعياري قد يكون مستقبل صناعة البناء والتشييد.
في صناعة البناء المعيارية بأكملها، تشمل مزايا البناء المعياري سرعة البناء السريعة، والحد الأدنى من الاعتماد على الظروف الجوية، وتوفير العمالة، والقدرة على تحسين جودة البناء بشكل فعال.
مرساة التكنولوجيا ايروجيل
SiO2 aerogel، وهي مادة صلبة نانوية مسامية تتكون أساسًا من جزيئات متناهية الصغر، تظهر خصائص مثل الموصلية الحرارية المنخفضة، والكثافة المنخفضة، ومساحة السطح العالية، والمسامية العالية، وحجم الجسيمات الصغيرة. تعتبر من أخف المواد الصلبة. نظرًا لبنيته الفيزيائية الفريدة، يُظهر الإيروجيل مقاومة قوية للحريق وخصائص عزل حراري. مع تقدم الأبحاث حول تطبيقات الإيروجيل في صناعة البناء والتشييد، فقد أصبحت مادة عالية الأداء يُنظر إليها على أنها تتمتع بأكبر قدر من إمكانات التطوير في هذا المجال.
البناء المعياري لـ Anchor Tech Aerogel:
حالات التطبيق:
تحقق سلسلة كابينة أخذ عينات الحمض النووي منخفضة الكربون من Anchor Tech Aerogel، باستخدام خصائص العزل الحراري الممتازة للإيروجيل، توفيرًا فعالاً في الطاقة وتقليل انبعاثات الكربون بنسبة 60%. وفي الوقت نفسه، فهو يفي بمعايير مقاومة الحريق من الفئة A، مما يضمن أخذ عينات أكثر أمانًا وكفاءة للحمض النووي.
تطبيقات Anchor Tech Aerogel في البناء المعياري:
مادة البناء Aerogel الجديدة من Anchor Tech
رقم 1: لوح عزل مركب من مادة Aerogel غير قابل للاحتراق
عزل الجدران الخارجية — (ينطبق في الصيف الحار والشتاء البارد ومناطق أخرى)
لوح عزل مركب غير قابل للاحتراق من Aerogel، يتكون من مسحوق ايروجيل السيليكا ومرشحات أخرى، وكمية صغيرة من جزيئات البوليسترين، وهو عبارة عن لوح عازل غير قابل للاحتراق مصبوب بمواد غير عضوية. يتم استخدامه لعزل جدران المباني، وعزل الجدران الداخلية، وعزل الأسطح، والألواح الفولاذية الملونة والسقف.
يمكن لمواد العزل العضوية التقليدية، مثل ألواح EPS، وألواح XPS، وألواح البوليسترين، أن تحقق الحد الأقصى لمقاومة الحريق بمقدار B1 فقط، مما يحد من استخدامها في البناء، وتكون هذه المواد عرضة للشيخوخة في ظل الظروف الطبيعية. في المقابل، يمكن للألواح العازلة المركبة غير القابلة للاحتراق من Airgel تحقيق معدل مقاومة للحريق يبلغ A، مما يوفر تأثيرات مثبطة للهب ممتازة.
تعتبر مواد العزل غير العضوية التقليدية (مثل الصوف الزجاجي، وألواح الصوف الصخري، وما إلى ذلك) التي تحتوي على ألياف غير صديقة للعمال أثناء البناء وتظهر صلابة مادية ضعيفة، مما يجعلها عرضة لمشاكل مثل امتصاص الماء والفقاعات والانفصال. في المقابل، تعتبر الألواح العازلة المركبة غير القابلة للاحتراق من Aerogel منتجًا بيئيًا منخفض الكربون. يحتوي على 60% فقط من انبعاثات الكربون من الصوف الصخري، ويوفر درجة معينة من الصلابة، ومادته الأساسية خالية من الألياف الضارة لجسم الإنسان.
المزايا المحددة هي كما يلي:
(1) الموصلية الحرارية منخفضة تصل إلى 0.043 واط/(م*ك)؛
(2) مقاومة الحريق من الدرجة الأولى
(3) هيكل الخلية المغلقة مع معدل امتصاص الماء منخفض الحجم؛
(4) عمر خدمة طويل ومقاومة الشيخوخة؛
(5) خصائص ميكانيكية ممتازة.
رقم 2: نظام الطلاء العازل Aerogel
عزل الجدران الخارجية — (ينطبق على المناطق ذات الصيف الحار والشتاء الدافئ، وكذلك المناطق ذات الصيف الحار والشتاء البارد)
يتكون نظام الطلاء العازل Airgel من الطبقة المتوسطة للعزل Airgel من Anchor، والطبقة الأولية، والمعطف الخفيف. يتميز نظام الطلاء العازل للهلام بمزايا مثل العزل الحراري، الوزن الخفيف، السلامة من الحرائق، الصداقة البيئية، وعمر الخدمة الطويل.
يمكن تطبيق نظام الطلاء العازل Airgel على التجديدات الموفرة للطاقة لواجهات المباني والأسطح، مما يوفر فوائد مثل السُمك الرقيق والعزل الممتاز والوزن الخفيف والسلامة والملاءمة للبيئة. إنه يقلل بشكل فعال من استهلاك الطاقة في المبنى. بالمقارنة مع المواد العازلة التقليدية، فهي تتمتع بمزايا واضحة في السماكة، سهولة البناء، والسلامة.
1) في الوقت الحالي، أصبحت متطلبات بناء كفاءة استخدام الطاقة أكثر صرامة. بأخذ “معيار تقييم المباني الخضراء” GBT50378-2019 كمثال، تتطلب المباني ذات النجمتين والثلاث نجوم تحسينًا بنسبة 10% و20%، على التوالي، في الأداء الحراري لهيكل السياج. أصبحت عيوب تلبية متطلبات توفير الطاقة عن طريق زيادة سمك عزل الجدار الخارجي واضحة تدريجياً. ظهرت مشكلات مثل تشقق وانفصال الطبقة العازلة للجدار الخارجي، وتسرب العزل، وحوادث الحرائق المتكررة في مواقع بناء العزل الخارجي.
2) لتلبية المتطلبات الحرارية في المناطق المناخية المختلفة، فإن اختيار مواد العزل الحراري المناسبة لا يحقق العزل الموفر للطاقة فحسب، بل يطيل أيضًا عمر المبنى. في المناطق ذات الصيف الحار والشتاء الدافئ، غالبًا ما تستخدم معاهد التصميم الملاط العازل للكرة الزجاجية بحجم 30 مم إلى 40 مم في تصميم الجدران الخارجية لتلبية متطلبات كفاءة الطاقة.
3) من خلال المقارنة، فإن المقاومة الحرارية لنظام الطلاء العازل للهلام الهوائي 2 مم يمكن أن تحل محل الملاط العازل ذو الغلاف المجهري الزجاجي 40 مم في تحقيق تصميم موفر للطاقة. علاوة على ذلك، عند مقارنته بنظام العزل الخارجي التقليدي مع لوح البوليسترين والطبقة الرقيقة على الجدران الخارجية، فإن نظام طلاء العزل الهوائي يوفر مزايا العزل المتكامل، العزل الحراري، والديكور، إلى جانب سهولة البناء. يمكنه معالجة مشكلات مثل امتصاص الماء وفشل ألواح العزل التقليدية وانفصال الطبقة العازلة.
رقم 3: مادة ايروجيل رول عازلة للماء والحرارة
إن مادة Airgel العازلة للماء والحرارة عبارة عن مادة عازلة للماء والحرارة متكاملة تتكون من طبقة رقائق الألومنيوم العاكسة، وطبقة عزل airgel، والمواد الأساسية ذاتية اللصق للماء، ومواد فيلم الإطلاق. إنها توفر مزايا مثل العزل المائي، والعزل الحراري، وسهولة البناء، وعمر الخدمة الطويل، ومقاومة جيدة للهب، ومقاومة الحرارة، وقوة لاصقة عالية، وصديقة للبيئة.
تتطلب لفة الإيروجيل العازلة للماء والحرارة إنشاءًا واحدًا فقط لحل تحديين رئيسيين: العزل المائي والحراري، بما في ذلك تسرب الأسطح المعدنية وسقف المبنى.
مزايا التطبيق:
1) مقاومة الأشعة فوق البنفسجية وعزل الإشعاع الحراري الشمسي:
توفر رقائق الألومنيوم ذات الطبقة السطحية مقاومة ممتازة لشيخوخة الأشعة فوق البنفسجية ووظيفة عزل الإشعاع الحراري الشمسي.
2) سهولة البناء:
مريحة للاستخدام، ويمكن لصقها مباشرة على سطح سقف المبنى بعد التنظيف؛ سهولة البناء والتشغيل الآمن وفترة البناء القصيرة والكفاءة العالية وعدم الحاجة إلى الصيانة بعد التشكيل.
3) قوة لاصقة عالية:
قوة اللصق أعلى بنسبة 80% من قوة اللصق الذاتي العادية. يتميز المنتج بأنه كلما زاد وقت الترابط، كان تأثير الترابط أفضل.
4) طبقة مقاومة للماء مرنة:
قابلة للتكيف مع التمدد الحراري للسقف وتشوه الانكماش وتشوه حمل الرياح.
5) تنوعا في التطبيق:
قادرة على الالتصاق بشكل آمن بالأسطح الأسمنتية، والأسطح المعدنية المختلفة، وأكثر من ذلك.
6) قوة الشد العالية:
استطالة كبيرة وقدرة قوية على التكيف مع انكماش الركيزة وتشوهها وتشققها.
خاتمة:
إن استخدام SiO2 aerogel، باعتباره مادة بناء خضراء جديدة، في البناء المعياري يمكن أن يعزز العزل الحراري الشامل وكفاءة الطاقة في هياكل البناء مع تقليل مخاطر مخاطر الحرائق، وتوفير حماية إضافية لكل من سلامة الحياة والممتلكات. وفي الوقت نفسه، ستقود صناعة الإيروجيل التعديل الهيكلي ورفع مستوى مواد البناء الموفرة للطاقة، مما يخلق نقطة نمو جديدة في الاقتصاد الوطني. وهذا يحمل أهمية كبيرة في تعزيز تطوير صناعة البناء الموفرة للطاقة.
