高晓彤 崔雅楠 徐勤保

1 前言

据中国建筑节能协会建筑能耗统计专委会2020年发布的2018年全国建筑全过程能耗总量的统计研究，建筑从最初材料的生产、运输，再到施工、运行、拆除，在建筑全过程中碳排放量占到2018年全国总碳排放量的46.5%。与之相对应的是我国的建筑节能标准也在不断提升。目前，我国大部分地区实施65%节能标准，一些省市实施75%节能标准，更高节能标准（节能90%）的被动式建筑或零能耗建筑也已进入示范推广阶段。高效能的建材可以提高建筑能效，减少能源利用，进而助力国家碳达峰目标实现。气凝胶是指凝胶中的大部分溶剂被脱去后没有坍塌的固体结构[1]，其空间网状结构中充满的介质是气体。气凝胶是优异的绝热材料，小于空气分子自由程（70mm）的纳米级孔洞使气凝胶导热系数低于静止的空气〔室温约0.025W/（m·K）〕[2]，因此气凝胶在建筑隔热保温方面有着优良的表现。

除了提高建筑的节能效果外，人们对建筑的绿色、生态、健康、智能、安全等性能的需求也不断提升，这不仅需要建筑围护结构拥有更好的保温性，也需要建筑设备的工作效率、家居的智能化以及可再生能源的利用程度实现重大飞跃。

笔者团队所研究的示范屋项目以打造近零能耗建筑、提高建筑居住舒适度、优化人与建筑的智能互动为目的，通过在示范屋中使用气凝胶新型保温材料、气凝胶玻璃、电致变色玻璃、双稳态智能调光玻璃、带热回收的新风系统、空气源热……