“基建狂魔”這個稱號應(yīng)該說在全球都響當(dāng)當(dāng)。

“8小時拆橋，9小時通路”“一覺醒來三層樓蓋起來了”“129天建成博鰲機場”，這些耳熟能詳?shù)摹岸巫印苯鼛啄觐l頻刷屏。

但成就“基建狂魔”的不單單是指這令人咂舌的速度，安全優(yōu)質(zhì)更是一個制勝法寶。

有這樣一支國家隊，從長安街兩側(cè)的現(xiàn)代建筑到城市副中心重點工程建設(shè)；從T3航站樓到新機場的高標準建設(shè)；從2008奧運場館到2022冬奧會基礎(chǔ)設(shè)施；從北京市多條地鐵線路到“南水北調(diào)”工程。都能看著他們的身影。

作為一家擁有22個經(jīng)營單元，業(yè)務(wù)范圍涵蓋節(jié)能門窗、保溫材料、盾構(gòu)管片、建筑構(gòu)件、工程檢測、物流服務(wù)、干混砂漿、PC構(gòu)件、混凝土和外加劑等多方面的公司，北京建工新材公司可謂一個全能選手。

2014年，我國大力提倡“綠色建材”，節(jié)能環(huán)保一時成為圈內(nèi)的時髦詞。但早在2012年，北京建工新材公司就立項研發(fā)一款獲稱“改變世界的新材料”——氣凝膠，又稱“最輕的固體材料”。

2019年6月1日，北京建工新材公司正式對外宣傳氣凝膠產(chǎn)線投產(chǎn)，單條線年產(chǎn)能達20萬m2。

但讓人不解的是，給人“大老粗”印象的建材企業(yè)，為什么突然研究“最輕的固體材料”？如果將“最輕的固體材料”用來建房子又會怎樣呢？北京建工新型建材有限責(zé)任公司總工程師陳喜旺在本期《大國之材》給了我們答案。

（以下內(nèi)容來自《大國之材》與陳喜旺的對話整理）

走最安全卻又最艱難的路線

大國之材：北京建工新型建材2012年立項研發(fā)氣凝膠的背景是什么？

首先是當(dāng)時大背景是國家層面要求建筑節(jié)能。國家政策規(guī)定，從65%節(jié)能到期后，逐步實現(xiàn)全國75%節(jié)能。節(jié)能主要靠什么？靠圍護結(jié)構(gòu)的保溫材料。有這樣一個政策，那么就會催生出很多新的保溫材料。

第二從材料層面，按理說傳統(tǒng)保溫材料比較好的是有機材料。有機材料保溫比較好，但是防火性較差。所以建筑大樓著火多半是保溫材料引起的。如果要更好的防火，就得是混凝土泡沫，它是無機材料。但它會很厚、不節(jié)能，所以說建筑的保溫和防火就是一個矛盾，很難實現(xiàn)。

所以2011年國家公安消費部出了一個文件，要求全部使用A級防火材料，對于既能解決節(jié)能又能保溫的防護無機材料，當(dāng)時是一個行業(yè)難題。氣凝膠就是能夠同時滿足保溫又能防火的A級防火保溫材料。

北京建工新材第一卷氣凝膠合格產(chǎn)品下線

大國之材：氣凝膠早期因制作困難且成本高昂，一直被用作太空用品，北京建工新材公司為什么要選擇氣凝膠作為保溫材料？

其實截止到目前為止，不管是美國還是中國，氣凝膠在軍工、航天領(lǐng)域都是不可替代的關(guān)鍵材料，比如現(xiàn)在的衛(wèi)星車就還在用氣凝膠材料。

我們當(dāng)時為什么選了氣凝膠呢？唯一能夠解決既保溫又防火這些問題的材料，在那個時候也好，在現(xiàn)在也好，它都是唯一的答案。

比如說，如果在65%節(jié)能標準時代，普通的保溫材料用5公分厚就行，但節(jié)能標準越高就意味著對節(jié)能的要求也就越高；在75%節(jié)能標準時代，傳統(tǒng)保溫材料得用10公分厚度才能達到保溫要求。但是建筑里面的保溫材料，超過10公分就很難施工了。

如果使用新型保溫材料，它很薄一層就能滿足要求。節(jié)能標準越高，它們的區(qū)別就會體現(xiàn)得越明顯。而且氣凝膠還具有絕佳的阻燃效果這一優(yōu)異性能，隔著氣凝膠，1000℃也燒不壞鮮花。

大國之材：聽說氣凝膠對生產(chǎn)的過程需求極其嚴格復(fù)雜，北京建工新材公司在生產(chǎn)過程中遇到哪些困難？

國企與民營企業(yè)在新產(chǎn)品的推進上有什么不一樣？這跟選擇的工藝路線有關(guān)系，我們的路線跟美國NASA宇航局是不一樣的。生產(chǎn)路線主要分兩大類，第一類是常溫常壓路線；第二類就是超臨界路線。但超臨界又分兩種，超臨界乙醇和超臨界二氧化碳。

常溫常壓路線相對來說是比較簡單、粗放，但在生產(chǎn)過程中不可避免會引入一些雜質(zhì)，因而產(chǎn)品性能會受影響；超臨界路線生產(chǎn)的產(chǎn)品性能更優(yōu)異，但超臨界乙醇生產(chǎn)工藝需要讓介質(zhì)乙醇達到可超臨界狀態(tài)，溫度需260℃以上，還處在7-8兆帕的壓力狀態(tài)，這就存在很大的爆炸隱患。

超臨界二氧化碳是三種路線中，生產(chǎn)工藝最復(fù)雜、對設(shè)備要求最高的，但因為CO2是惰性氣體，將它作為介質(zhì)工藝溫度只需超過31℃就行，所以生產(chǎn)很安全。

北京建工新材氣凝膠生產(chǎn)線

因為我們是國企，格外重視安全和品質(zhì)，不允許存在任何安全隱患，再加上一票否決權(quán)，所以前3年在路線選擇上是有很大爭議的，后來我們請外面的專家團，最后經(jīng)過系統(tǒng)的分析評估，我們最終選擇了走超臨界二氧化碳路線，安全，但很難。

這其實也是國企的優(yōu)勢，集中力量辦大事，有足夠的耐心和資源投入來生產(chǎn)最有保障的產(chǎn)品。

大國之材：目前氣凝膠行業(yè)存在哪些發(fā)展瓶頸？

北京建工新材公司打算如何解決這些問題？到目前為止，氣凝膠在航天軍工領(lǐng)域應(yīng)用還算比較成熟。但從民用的角度，規(guī)?；a(chǎn)其實不是特別成熟。

第一，還沒有標準化，沒有一個標準的東西可以復(fù)制，包括工藝路線，有的走常溫常壓路線，有的走超臨界路線；

第二，整體產(chǎn)能沒有釋放出來，其實全國產(chǎn)能加一塊也沒多少，只要氣凝膠一個功能得到全面開發(fā)應(yīng)用，這點產(chǎn)能也供不上，但產(chǎn)能跟市場訴求和工藝路線也有關(guān)系；

第三，產(chǎn)品的品質(zhì)參差不齊，生產(chǎn)工藝沒有標準化就會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量得不到規(guī)范；另外目前市場上常規(guī)氣凝膠比較多，特種的氣凝膠比較少，有種大材小用的感覺。比如說1cm厚度的可以做出來，但1mm 、2mm就做不出來了，這個行業(yè)還是處于一個比較前期的市場導(dǎo)入期;

第四，這個行業(yè)其實產(chǎn)學(xué)研是斷層的。北京建工新材公司其實從2016年就成立了一個工信部授權(quán)的氣凝膠創(chuàng)新應(yīng)用推進中心，我們希望搭建一個平臺，能夠把高校、工藝設(shè)計、企業(yè)、工程聯(lián)合在一塊，盡快建立行業(yè)標準，推動行業(yè)發(fā)展。

北京建工新材氣凝膠生產(chǎn)線

新型建筑材料還是得靠國家去強推

大國之材：氣凝膠作為生產(chǎn)成本高昂的一款新型材料，很難讓人把它與一般的建筑材料相提并論，您認為它應(yīng)該如何打入建材市場？

建筑行業(yè)的材料最好是能夠經(jīng)濟實惠一些，因為這個行業(yè)對價格比較敏感。氣凝膠目前在建材行業(yè)的應(yīng)用還不是大面積的，但我們公司下定決心要把新型的材料用到建材上面去。

我們一直在做實驗，嘗試去看在哪些方面能夠?qū)崿F(xiàn)它真正的市場價值，比如像建筑外保溫目前就不合適，建筑外保溫對材料阻燃性能沒有高要求，氣凝膠可能薄了幾公分得貴幾倍價錢，就劃不來。

但比如一些別墅，它的屋面都是彎曲的，這對保溫材料的要求就比較高了；再比如高層屋頂?shù)母魺釠]做好，頂層房屋就熱得慌；還有一些對空間很敏感的領(lǐng)域，比如建筑里面的密封管道、熱力管道這些地方；還有石油管道、高溫設(shè)備等大型高要求工程，都是目前應(yīng)用量較大的領(lǐng)域。

就是對保溫阻燃要求特別高，對價格沒有那么敏感的領(lǐng)域，氣凝膠已經(jīng)在先行進入了，等產(chǎn)能釋放出來后，成本降下來，那時候的應(yīng)用范圍就會更廣闊。

北京建工新材氣凝膠研發(fā)室

大國之材：我國氣凝膠行業(yè)目前發(fā)展如何？與國外相比存在哪些差距？

你要說差距，那就是國外跟咱有什么差距。國內(nèi)目前有五六家企業(yè)在生產(chǎn)氣凝膠，有專門用于軍工的，也有民用的，中國的氣凝膠產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用已經(jīng)走在世界前列了。

一方面，國外主要就是美國在用，美國在航天軍工上應(yīng)用較多；然后在工業(yè)領(lǐng)域的話，發(fā)達國家原本的建筑節(jié)能標準就比較高，起點就高，所以市場對節(jié)能環(huán)保的訴求就不像咱們有這么大缺口；而且像國外的這種產(chǎn)品，它成本比國內(nèi)還高，就更加不容易推廣出去。

大國之材：聽說氣凝膠也是高鐵阻燃材料的備選材料，作為“世界最有前景的十大新材料”之一，您認為它還有哪些潛力沒開發(fā)出來？接下來氣凝膠將在哪些行業(yè)開展大規(guī)模應(yīng)用？

氣凝膠它有十幾個指標都是保持世界領(lǐng)先的，但現(xiàn)在我們基本上應(yīng)用的都是它的保溫性能，其它指標都還沒開發(fā)出來。為什么說它是“改變世界的神奇材料”，它是最好的絕緣材料、最好的吸附材料，但目前都沒有開發(fā)應(yīng)用。

現(xiàn)在看來，氣凝膠在石油石化方面的隔熱應(yīng)用也很多了；最新也在新能源汽車、新能源電池領(lǐng)域做絕熱防護，除了保溫阻燃還包括防爆；甚至冷鏈物流等，只要是節(jié)能減排，所有跟溫度相關(guān)的，這些領(lǐng)域基本上在陸續(xù)鋪開了。

在吸附、絕緣等方面，它的前景也很好，但目前應(yīng)該還看不見。

大國之材：都說“一代材料、一帶裝備、一代產(chǎn)業(yè)”，縱觀整個建筑行業(yè)發(fā)展史，您認為材料對建筑的影響是否同樣重要？

這話非常對，我對材料情有獨鐘。兩院院士2000年給國務(wù)院寫報告的時候。導(dǎo)論第一句話就是“材料是人類進步的階石”。目前很多行業(yè)受制約，其實還是材料這個關(guān)鍵問題沒解決，所以這句話我是非常認同的。

建筑材料體量大，但是氣凝膠等新型保溫材料可以減少保溫材料的厚度，還能節(jié)約空間。其實我一直在想一個問題，比如說有一天裝配置結(jié)構(gòu)里面，五公分厚的氣凝膠就可以代替整個墻，還有透明的和不透明的，這樣房子是不是很精致？

大國之材：很多人對建筑材料的一個直觀印象就是水泥、磚塊、沙子、鋼筋，您認為應(yīng)該怎樣引導(dǎo)大家認識到新型建筑材料？

我覺得需要大家共同努力，尤其是國家政策的推進。建筑的能耗是最高的，現(xiàn)在國家在提倡節(jié)能減排1000萬，起決定性作用的就是建筑能耗。

在目前這種情況下，建材節(jié)能減排就意味著只能使用新的材料了，沒有新的功能材料，節(jié)能減排就推不下去了，所以說國家政策對節(jié)能減排的重視就會去引導(dǎo)新材料。從供給側(cè)來說，傳統(tǒng)材料已經(jīng)是過剩的，新的材料現(xiàn)在又供不上，所以國家也在積極推進改革，只不過可能稍微需要一個過程。