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略谈相变材料在建筑节能中应用 　　摘要：目前国家对建筑节能提出了较为严格的条件，通常需要民用建筑节能达到60%，传统的建筑节能材料只具有保温隔热的效果，很难满足节能的需求。因此开发新型的建筑节能产品成为研究的热点。本文论述了如何通过在建筑材料中加人相变材料制成具有储存潜热能力的围护结构的方法、相变建筑材料的热工性能和节能效果。并探讨了相变材料在建筑节能方面的发展和应用前景,以实现建筑节能和热舒适的双重目的。 　　关键词：相变材料;节能;建筑 　　中图分类号： TE08文献标识码：A 文章编号： 　　国家在“十一五”规划中明确提出了要发展资源节约性社会，所以建筑节能产品的开发与应用已成为当前建筑材料领域的热点问题之一。传统的建筑节能材料主要采用对内外墙保温隔热从而降低能量的消耗，这远远不能满足当前节能的要求。一方面，目前用的节能建材虽然有很好的保温效果，但无法满足人们对环境温度舒适度的要 　　一、相变材料的概念 　　相变材料(phaseChangeMaterials,简称PCM)是近年来材料科学和节能技术中一个研究方向。在材料的相变期间,吸收环境的热(冷)量,并在需要时向环境释放出热(冷)量,从而可以控制材料周围环境的温度.相变材料的这种能量贮存和再利用的性质,有助于研发对环境具有应变性能的建筑复合材料。通过将相变材料与建筑材料基体复合,可以制成相变储能建筑材料,能够将能量以相变潜热的形式进行贮存,实现能量在不同时空位置之间的转换。虽然在相变过程中温度变化比较小,但是吸收和释放的相变潜热却相当大,少量的材料可以存储大量的热(冷)量.与混凝土、砖等储热建材相比,可以大大降低能量储存对建筑物结构的要求,从而减少建筑材料的占用面积,可在建筑物中采用更加灵活的墙体结构形式。 　　二、相变材料应用于建筑的条件 　　相变材料(phase changematerial简称PCM)是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质。它具有独特的潜热性能,即在相变化过程中,可以从环境吸收热(冷)量或向环境放出热(冷)量,从而达到热量存储和释放的目的。相变材料与传统建材(如水泥、石膏)复合成具有储热和温度控制功能的建筑围护结构???料,可以减少室内温度波动,提高舒适度,增大室内空间,减轻建筑物自重,节省制冷和采暖费用。目前,已发现的相变材料已有几万种,但并不是每一种PCM都可以应用在建筑中。PCM在建筑中的应用需要具有以下条件:具有良好的热传导系数,单位质量的相变潜热大,体积膨胀率小,密度大;相变过程可逆性好,相变过程的方向仅以温度决定,不存在过冷和降解现象;无毒、无腐蚀、无泄漏、防火、不污染环境;相变材料经济且原料来源容易;相变过程可靠性好,不会产生降解和变化,使用寿命长,一般要求达到50年以上;相变温度合适,适合于该地域的气候特征和接近人体的舒适温度;与建筑材料相容,不影响建筑材料的机械性能和强度;蒸汽压力低。实际上能同时满足以上各种条件的理想的相变材料几乎是没有的。只能在实际应用中采取适当的措施克服各种相变材料的缺点,使之适合人类生活环境。 　　三、相变材料应用于建筑中的主要类型 　　相变材料按照其相变前后的物态,可以将其分成:固-液类相变材料、固-固类相变材料、固-气类相变材料及液-气类相变材料等几种。固-气类相变材料及液-气类相变材料在相变过程中有大量气体存在,材料体积变化较大,在建筑节能领域难以应用。因此,固-液类和固-固类相变材料是在建筑节能中主要研究和应用的两类相变材料。 　　1、 固-液相变材料 　　这一类相变材料包括无机材料和有机材料两大类。无机固-液相变材料包括结晶水合盐、熔融盐、金属合金等;有机固-液相变材料包括某些高级脂肪烃类、脂肪酸类或其他酯类、盐类化合物以及某些醇类、芳香烃类化合物。为了得到相变温度适当的相变材料,常常将几种有机(无机)相变材料复合形成二元或多元相变材料,有时也将有机与无机相变材料混合,以弥补二者的不足。但是混合相变材料在调节相变温度的同时,也会导致相变潜热下降,在长期的相变过程中,还容易变性。 　　2、 固-固相变材料 　　固-固相变材料在发生相变前后固体的晶格结构改变而放热吸热。因此,这种相变材料在相变过程中无液相产生,相变前后体积变化小,无毒、无腐蚀,对容器的材料和制作技术要求不高,其相变潜热与固-液相变材料处于同一数量级,且过冷度小,使用寿命长,是一类有应用前景的蓄热材料。目前,关于固-固相变材料的研究和应用工作还刚刚开始,他们的分子结晶态及能量的转变过程机理还有待进一步探明,其热性能、机械性能、化学稳定性也有待进一步提高。但是,由于其相变过程独有的优点,可以预见,固-固相变材料在建筑节能领域将是很有应用前途的一类相变材料。 　　四、相变材料的应用技术 　　随着相变材料