在我国北方大部分地区,由于冬季日照率比较高、太阳辐射强度大,白天往往房间空气温度比较高;而夜间又由于室外温度较低,使得房间温度也随之急剧下降,导致房间温度昼夜波动很大。若能将太阳能的利用与相变蓄热技术有机结合,利用相变材料相变潜热量大的特点,将白天射入到房间内的、多余的太阳能储存在建筑围护结构内,使房间温度控制在需要的范围内;到夜晚房间温度降低时,再将储存在建筑围护结构内太阳热能逐渐释放到空气中,维持房间温度的稳定。将被动式相变蓄热技术应用于建筑中,可以实现更高效率的利用可再生能源,达到降低建筑能耗的目标,同时提高房间的热舒适性。本研究,将以冬季日照率比较高、太阳辐射强度大的北京地区住宅建筑为研究对象,将本课题组研制的复合相变蓄热墙体材料应用于建筑围护结构中,依据建筑热物理学、传热学以及贮能理论,并结合计算机模拟分析方法与科学实验的方法,研究采用了复合相变蓄热墙体材料建筑,在利用太阳能过程中的传热理论及工程应用问题,以期为该项技术在今后工程中的应用提供设计依据与方法。为此,本研究重点围绕以下几方面进行了理论与实验研究。首先,从传热学与相变贮能的角度研究了单体墙板的相变传热问题,根据建筑围护结构热工特性评价指标体系,对普通墙体、保温墙体以及复合相变蓄热墙体在内、外扰温度波和热流波作用下的传热特性以及热工特性进行了分析比较;讨论了相变材料的相变温度、潜热量、导热系数以及墙体厚度等因素对复合相变蓄热墙体内壁面温度的影响规律;在此基础上,进一步从建筑动态传热理论的角度研究了将复合相变蓄热墙体应用于住宅建筑中的相变传热问题,建立了房间动态相变传热过程中的数学物理模型;并借助计算机模拟分析方法,讨论了在我国不同气候特征的在北方地区,采用了复合相变蓄热墙体建筑房间的能耗特点;最后结合缩尺寸实验台的实验结果,验证了将复合相变蓄能墙体应用于被动式太阳能蓄热建筑的可行性及节能性;所提出的研究方法以及研究结论,对今后相变蓄热技术在被动式太阳能建筑中的应用提供了具有价值的参考依据。