定形相变板材制备及相变墙体热工性能研究
2021-09-02刘瑞丽高琼旻
郑州大学学报(工学版) 2021年4期
关键词:建筑
刘瑞丽,高琼旻,马 静,王 薇
(河南工业大学 土木工程学院(建筑学院筹),河南 郑州 450001)
0 引言
中国是世界能源消费大国,其中建筑能耗占全国总能耗的30%以上。2017年全国总建筑面积已高达630亿平方米,非节能建筑占比达99%[1]。因此,大力发展建筑节能技术,尤其是对已有高能耗建筑进行升级改造,显得至关重要。
建筑围护结构的热工参数是建筑能耗的关键影响参数。现有的节能方式是在基层围护结构上增设保温隔热层,如轻质多孔材料、聚苯颗粒混合物砂浆等[2],这些材料密度小、导热系数低,在一定程度上能增加墙体传热热阻,但其蓄热性能的提升仍难以满足节能要求[3]。在温度不变或变化较小的情况下,相变材料能够通过相态变化吸收并暂存大量热量。将相变材料应用于建筑围护结构中,通过潜热的吸收或释放,可以改变墙体的传热特性,增加热惰性,降低建筑制冷或供暖负荷,因此,相变蓄能技术与建筑围护结构相结合是实现建筑节能的有效途径。涂航等[4]将宏观封装的相变材料颗粒与混凝土混合,制备出储能墙体,降低了室内温度波动和冷热负荷。陈潇囡等[5]对比了相变墙体与普通墙体的传热性能,结果表明,石蜡类相变墙体蓄热能力更优,室内温度波动幅值可控制在±2.5 ℃。刘朋等[6-7]模拟研究了相变墙体的温度衰减倍数、延迟时间等指标,结果表明,相变材料的加入有效提高了室内环境舒适性。上述研究已证实相变储能墙体可有效改善围护结构热工性能,从而降低建筑能源消耗。……
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