半透明レンガのご紹介

2023 年 4 月 20 日

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Empa、スイス連邦材料科学技術研究所による

ガラス張りの建築要素は、建物に光を取り込むための建築分野で一般的な方法です。 これにより、環境に優しい昼光をより有効に利用できるようになり、必要な人工照明の量が減ります。

ただし、この利点を最大限に高めるには、建物外壁の壁全体を構築するためにガラス要素を使用することが好ましく、そのためには要素が効果的な断熱性を備え、一定の荷重に耐えることができる必要がありますが、この組み合わせは市場で入手可能ではありませんでした。今までこうして。

シリカエアロゲルは高性能断熱材であり、建設分野での人気が高まっています。 最も一般的なのは、不透明な断熱マットと絆創膏です。 2017 年に遡り、Empa 研究者のジャニス ワーナリーと建築エネルギー材料およびコンポーネント部門の同僚は、断熱材を建築レンガに直接組み込むというアイデアを思いつき、エアロゲルを充填した新しいタイプのレンガ、いわゆる「エアロブリック」を発表しました。 。 このレンガは優れた断熱性を備えているため、石積みに追加の断熱層を適用する必要がなく、暖房費を節約できます。

ただし、エアロゲルは実質的に透明にすることもできるため、半透明の断熱建築システムが実現します。 これを利用して「エアロブリック」の断熱性能をさらに向上させるために、ワーナリー氏とミハル・ガノジャク氏らは、フロートガラスとシリカエアロゲル顆粒をベースにした、半透明と断熱性という両方の特性を兼ね備えた新しいモジュール式コンポーネントを開発した。ガラスレンガ。

半透明のエアロゲル顆粒が充填されたガラス レンガにより、かなりの量の日光を取り込むことができる、見た目にも美しく、さらには耐荷重性のあるファサード要素の構築が可能になります。 Empa の研究者らは、ガラスレンガ内のガラス板の間にオフセットスペーサーを使用することで、強度、断熱性、光透過性のこの組み合わせを実現しました。これにより、熱伝達を最小限に抑えながら静的安定性が確保されます。

ガラス煉瓦の実測熱伝導率は 53 mW/(m・K)、圧縮強度はほぼ 45 MPa です。 これは、市販されているレンガはもちろん、技術文献に記載されているレンガの中でも最高の断熱性能です。 さらに、光を透過する特性も備えています。

エアロゲルガラスレンガは、オフィス、図書館、美術館など、日光の高い透過性、眩しさの防止、プライバシーの保護が同時に要求される用途に適しています。 重要な側面は、このようなガラスレンガで作られた建物の外皮が、建物の内部と外部を日光の面で結び付けることです。 これは、建物利用者の概日リズムに良い影響を与える可能性があります。 考えられる用途は次のとおりです。

材料コストを分析すると、断熱ガラスレンガがそのような用途において非常に競争力があることがわかります。 したがって、ガラスレンガは、新築と改築の両方において、建物の採光を増やすための新しいデザインの可能性を建築に提供します。 研究者らは現在、エアロゲルガラスレンガの特許出願を行っており、潜在的な産業パートナーを探している。