新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,经过多年的发展,我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程,在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。
新型“变色龙”建材控温又节能
美国芝加哥大学分子工程学院研究人员设计了一种类似变色龙的建筑材料,它可根据外部温度改变其颜色以及吸收或释放热量。在炎热的天气里,这种材料可释放出高达92%的红外线热量,帮助冷却建筑物内部;在较冷的天气里,这种材料只发射7%的红外线,有助于建筑物保温。研究成果近日发表在《自然·可持续发展》杂志上。
这种建筑物的低能耗方法类似于在冷的时候加一层,热的时候脱一层,可在不消耗大量能源的情况下保持建筑物的温度。据估计,建筑物占全球能源消耗的30%,排放占全球温室气体总量的10%。大约一半的能源足迹归因于室内空间的供暖和制冷。
研究人员此前已开发出辐射冷却材料,通过增强发射红外线的能力来帮助建筑物降温。红外线是人和物体辐射的不可见热量。此外,还有防止在寒冷气候下发射红外线的材料。此次,研究人员设计了一种不可燃的“电致变色”建筑材料,它包含一个可呈现两种构象的层:保持大部分红外线热的固态铜,或发射红外线的水溶液。在任何选定的触发温度下,该设备都可使用少量电力,通过将铜沉积到薄膜中或剥离铜来诱导状态之间的化学变化。研究人员在论文中详细介绍了该设备如何在金属和液体状态之间快速且可逆地切换。研究表明,即使在1800个周期后,在两种构象之间切换的能力仍能保持。
推动绿色发展
建材行业是重要的基础产业,也是工业领域能源消耗和碳排放的重点行业。我国建材行业产品种类齐全,产业链完善,窑炉煅烧等生产技术成熟,单位能耗、污染物排放达到国际先进水平。但由于产业规模大、过程排放高、能源结构偏煤、行业间差异较大等原因,建材行业存在排放总量大、发展良莠不齐等情况,碳达峰工作任务比较艰巨。
工信部、国家发改委等四部门此前联合印发的《建材行业碳达峰实施方案》(简称《方案》)提出,“十四五”期间,建材产业结构调整取得明显进展,行业节能低碳技术持续推广,水泥、玻璃、陶瓷等重点产品单位能耗、碳排放强度不断下降,水泥熟料单位产品综合能耗水平降低3%以上。“十五五”期间,建材行业绿色低碳关键技术产业化实现重大突破,原燃料替代水平大幅提高,基本建立绿色低碳循环发展的产业体系。确保2030年前建材行业实现碳达峰。