現(xiàn)如今，隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷地提升，人們對(duì)衣食住行都有了相當(dāng)高的要求，尤其是針對(duì)住這方面。人們更加關(guān)注這個(gè)建筑設(shè)計(jì)，環(huán)境是否舒適，建筑節(jié)能方面是否有新的功能，隨之建筑物整體的一些設(shè)計(jì)一些功能人們都比較重視。而建筑節(jié)能在相變材料中有何作用呢?本文便詳細(xì)的介紹了這塊兒內(nèi)容。以供參考。
[關(guān)鍵詞]相變材料;建筑節(jié)能;保溫
建筑節(jié)能主要是指在建筑物建造及使用過程中，在滿足同等需求或達(dá)到相同目的的情況下，盡可能降低能耗。通常情況下，建筑物使用能耗往往大幅度超出建筑物建造能耗。因此，降低建筑物使用能耗便成為了建筑節(jié)能所關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容[1]。近年來，我國(guó)建筑節(jié)能減排事業(yè)發(fā)展較快，在新型節(jié)能型建筑墻體、建筑物表面控溫材料等技術(shù)領(lǐng)域均取得了一定突破。
1相變材料節(jié)能原理分析
相變材料特點(diǎn)是隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化，并提供潛熱。相變材料可有效吸收環(huán)境當(dāng)中熱量，在需要熱量時(shí)又可將這部分熱量向外部釋放，讓環(huán)境溫度維持在相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。相變材料本身并不會(huì)產(chǎn)生溫度，但其吸收和釋放的能量卻相當(dāng)驚人。
2各類相變材料特點(diǎn)分析
2.1固-液相變材料
固-液相變材料主要分為以下幾類[1]：(1)無機(jī)類。無機(jī)類固-液相變材料又包括熔融鹽類、結(jié)晶水合鹽類、金屬及合金類。其中結(jié)晶水合鹽類具有一定代表性，如十水硫酸鈉、六水氯化鎂等均具備了固定的熔點(diǎn)及較大的溶解熱。結(jié)晶水合鹽多為中性，導(dǎo)熱系數(shù)較大，且成本低廉。2)有機(jī)類。有機(jī)類固-液相變材料固體成型相對(duì)理想，一般不會(huì)出現(xiàn)相分離或過冷才能結(jié)晶的現(xiàn)象，性能較為穩(wěn)定。但有機(jī)類固-液相變材料導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)較低，且熔點(diǎn)不高。如果在高溫環(huán)境下使用容易出現(xiàn)揮發(fā)，甚至?xí)霈F(xiàn)燃燒、爆炸的情況。
2.2固-固相變儲(chǔ)能材料
固-固相變儲(chǔ)能材料可利用材料晶型轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能與釋放能量。在相變過程中固-固相變儲(chǔ)能材料體積變化相對(duì)較小，不會(huì)出現(xiàn)泄漏，使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)。固-固相變儲(chǔ)能材料主要涵蓋以下幾類[2]：(1)無機(jī)鹽類。該類相變材料可通過不同類型晶型變化進(jìn)行吸熱、放熱，在高溫環(huán)境中具有良好的適用性。(2)多元醇類。此類相變材料包括新戊二醇、二羥甲基氨基甲烷等。這類相變材料原理與無機(jī)鹽類相似，主要是通過晶型間轉(zhuǎn)變實(shí)現(xiàn)放熱或吸熱。
3相變材料在建筑節(jié)能當(dāng)中的具體應(yīng)用
3.1相變材料在儲(chǔ)能地板中的應(yīng)用
在建筑物儲(chǔ)熱或儲(chǔ)冷當(dāng)中，儲(chǔ)能地板發(fā)揮了較為重要的作用。地板表面覆蓋物及厚度會(huì)對(duì)地板層溫度分布及能量消耗產(chǎn)生直接影響。相關(guān)研究表明，將定形相變材料作為地板材料可獲得較好的儲(chǔ)能效果。利用該地板能夠有效降低由于室內(nèi)電加熱系統(tǒng)啟停而造成的室內(nèi)溫度波動(dòng)，室內(nèi)平均輻射溫度會(huì)有一定幅度上升，可改善室內(nèi)采暖舒適度，并獲得良好的節(jié)能效果。
有學(xué)者認(rèn)為由于相變材料能夠在較小的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行潛熱存儲(chǔ)，所以可在地板電加熱系統(tǒng)當(dāng)中將以相變材料代替普通混凝土材料。這樣有利于提升內(nèi)部環(huán)境的舒適性，也可讓地板電加熱系統(tǒng)適應(yīng)多種氣候條件，能夠根據(jù)氣候條件的不同進(jìn)行調(diào)節(jié)。還有學(xué)者以二氧化硅為載體，通過溶膠、凝膠法制備出復(fù)合型相變材料。將其作為填充層材料不僅能夠改善建筑內(nèi)部溫度環(huán)境，也可有效控制地板采暖系統(tǒng)的厚度與荷載。
3.2相變材料在保溫隔熱材料中的應(yīng)用
保溫隔熱層是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的基礎(chǔ)。將相變材料按照一定比例摻入到保溫隔熱材料當(dāng)中，保溫隔熱層可實(shí)現(xiàn)高效建筑節(jié)能。一些研究當(dāng)中將由多孔介質(zhì)與有機(jī)相變物質(zhì)制得的復(fù)合型顆粒裝相變材料加入到保溫隔熱材料中，不僅能夠獲得較好的相變儲(chǔ)能功能，材料的穩(wěn)定性與耐久性也有所上升，可獲得較好的綜合效益。另外，將含有相變材料的石膏板替代傳統(tǒng)石膏板，能夠讓墻板獲得被動(dòng)太陽供暖及冷卻效果，可有效提升單位體積儲(chǔ)能總量，防止建筑物溫度出現(xiàn)劇烈波動(dòng)。
總之，在建筑功能愈來愈豐富的情況下，建筑能耗也變得愈來愈高。相變材料為建筑節(jié)能提供了良好的技術(shù)支持。將相變材料置入地板、保溫隔層以及混凝土當(dāng)中，能夠發(fā)揮儲(chǔ)能、釋能的作用，不僅能夠增加室內(nèi)環(huán)境舒適性，還能夠降低建筑供熱、制冷設(shè)備能耗，達(dá)到節(jié)能目的。
【參考文獻(xiàn)】
[1]夏琳，董莪，劉杰勝.相變材料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用及其研究進(jìn)展[J].磚瓦，2014(07)：28-30.
[2]林道光.相變蓄能材料在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].建筑節(jié)能，2016，44(09)：45-49.
作者：孫穎嘉 單位：青島第九中學(xué)
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