Dr Umberto Berardi, Associate Professor, Ryerson University; Faculty of Engineering and Architectural Science; Toronto, Canada;

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2019.01.03
Review paper (Artykuł przeglądowy)

The development of innovative materials aiming to achieve energy savings is a main focus in the building technology sector. In this regard, aerogel-enhanced products are often indicated as promisingmaterials for achieving high thermal resistance in the building envelope. This paper aims to review the current state of the art of the aerogel-enhanced opaque systems. Cement-based products are reviewed as well as aerogel-enhanced renders and plasters. The focuses moves also on aerogel-enhanced blankets, which are among the most promising superinsulating systems. Comparative thermal characterization tests of several aerogel-enhanced blankets confirm their superior performance with abthermal conductivity as low as 0.010 W/(mK). Finally, future research challenges for making aerogel-enhanced products more common in buildings are presented.
Keywords: superinsulation; aerogel; aerogel-enhancedmaterials; thermal conductivity.

Najnowsze trendy w superizolacyjnych materiałach budowlanych
– produkty wzbogacone aerożelem

Jednym z głównych celówobecnie opracowanych innowacyjnych materiałów jest uzyskanie oszczędności energii. W związku z tym, produkty wzbogacone aerożelem są wskazywane jako obiecujące materiały, pozwalające na osiągnięcie dużego oporu termicznego zewnętrznych przegród budynków. W artykule dokonano przeglądu obecnie stosowanych systemów izolacyjnych przegród nieprzezroczystych wzbogaconych aerożelem. Zaprezentowano
przegląd materiałów na bazie cementu, a także ulepszone przy użyciu aerożelu materiały wykończeniowe. Skupiono się też na ulepszonych przy użyciu aerożelumatach izolacyjnych, które należą do najbardziej obiecujących systemów superizolacji. Porównawcze badania charakterystyki termicznej kilku mat wzbogaconych aerożelem potwierdzają ich doskonałe właściwości i przewodność cieplną wynoszącą ok. 0,010W/(mK).Na zakończenie zaprezentowano wyzwania badawcze związane z upowszechnieniem w budownictwie produktów wzbogaconych aerożelem.
Słowa kluczowe: superizolacja; aerożel; materiały wzbogacone aerożelem; przewodność cieplna.

Najnowsze trendy w superizolacyjnych materiałach budowlanych
– produkty wzbogacone aerożelem

Jednym z głównych celów obecnie opracowanych innowacyjnych materiałów jest uzyskanie oszczędności energii. W związku z tym, produkty wzbogacone aerożelem są wskazywane jako obiecujące materiały, pozwalające na osiągnięcie dużego oporu termicznego zewnętrznych przegród budynków. W artykule dokonano przeglądu obecnie stosowanych systemów izolacyjnych przegród nieprzezroczystych wzbogaconych aerożelem. Zaprezentowano przegląd materiałów na bazie cementu, a także ulepszone przy użyciu aerożelu materiały wykończeniowe. Skupiono się też na ulepszonych przy użyciu aerożelumatach izolacyjnych, które należą do najbardziej obiecujących systemów superizolacji. Porównawcze badania charakterystyki termicznej kilku mat wzbogaconych aerożelem potwierdzają ich doskonałe właściwości i przewodność cieplną wynoszącą ok. 0,010W/(mK).Na zakończenie zaprezentowano wyzwania badawcze związane z upowszechnieniem w budownictwie produktów wzbogaconych aerożelem.
Słowa kluczowe: superizolacja; aerożel; materiały wzbogacone aerożelem; przewodność cieplna.

Liaterature
[1] Baetens R., B.P. Jelle, A. Gustavsen. 2011. „Aerogel insulation for building applications:Astateof- the-art review”. Energy Buildings 43: 761 – 769.
[2] Berardi U. 2018. Aerogel-enhanced Insulation for Building Retrofits, ed. F. Pacheco Torgal (Book title: „Nanotechnology in Eco-efficient Construction”), Elsevier. ISBN 9780081026410.
[3] Berardi U., M. Calisesi, M. Garai. 2017. „Investigation of the aerogel inclusion in cement products”. Proceeding SET. Bologna. Italy.
[4] Berardi U., R. Nosrati. 2018. „Long-term performances of aerogel-enhanced insulating materials”. Energy 147: 1188 – 1202.
[5] Berardi U. 2015. „The development of a monolithic aerogel glazed window for an energy-retrofitting project”. Applied Energy 154: 603 – 615.
[6] Berardi U. 2017. „Across country comparison of building energy consumption and their trends”. Resource Conservation and Recycling 123: 230 – 241.
[7] Berardi U. 2018. „Aerogel-enhanced solutions for building energy retrofits: insights from a case study”. Energy and Buildings 159: 370 – 381.
[8] BurattiC.,E.Moretti,E.Belloni. 2016. „Aerogel Plasters for Building Energy Efficiency, in Nano Biotech Based Materials for Energy Building Efficiency” (ed. Pacheco Torgal et al.): 17 – 40.
[9] Cuce E., P. M. Cuce, C. J.Wood, S. B. Riffat. 2014. „Toward aerogel based thermal superinsulation in buildings: A comprehensive review”. Renewable and Sustainable Energy Reviews 34: 273 – 299.
[10] Gao T. 2014. „Aerogel-incorporated concrete: An experimental study”. Construction and Building Materials 52: 130 – 136.
[11] IbrahimM., P.H. Biwole, P.Achard, E.Wurtz, G. Ansart. 2015. „Building envelope with a new aerogel-based insulating rendering: Experimental numerical study, cost analysis, and thickness optimization”. Applied Energy 159: 490– 501.
[12] Nosrati R., U. Berardi. 2018. „Hygrothermal characteristics of aerogel-enhanced insulating materials under different humidity and temperature conditions”. Energy and Buildings 158: 698 – 711.
[13] ShuklaN.,A. Fallahi, J.Kosny. 2014. „Aerogel Thermal Insulation – Technology Review Cost Study”. ASHRAE Transactions 120: 294 – 307.
Przyjęto do druku: 06.12.2018 r.

Przeczytaj cały artykuł >>

Materiały Budowlane 1/2019, strona 26-29 (spis treści >>)