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进入21世纪以来,人们对于建筑舒适性的迫切需求,与日渐紧张的能源消耗、环境污染之间矛盾越发突出,因此,绿色建筑的理念以及相关技术研发与推广也逐渐受到重视。合理应用具备良好蓄热性能的相变储能材料(phase change material,PCM),可高效利用热能,有望改善能源供给与需求在时间和空间上不匹配的问题。现有的多数研究仅针对相变储能材料性能以及简单应用效果表征,缺乏PCM在大中型建筑应用效果及经济效益方面的研究,这造成相变储能材料的科学意义和实际工程价值有限。本文基于相变储能原理、一维壁体传热方程和房间热平衡方程等理论基础,通过材料性能测试、房屋模型实验和建筑数值模拟等方法,系统地揭示了相变储能材料应用于建筑中的调温节能规律;解析了材料特性、布置方案和外界扰动等多因素影响下PCM应用效果差异性的现象与机理;建立了基于材料热物参数、构件传热性能和建筑应用效果的PCM应用多元评价模型;提出了基于能耗外部成本,功能性能和结构性能多指标的PCM全寿命评价方法;填补了现阶段PCM应用效果数据的空白,为今后的建筑节能设计和PCM的应用推广提供一定的借鉴指导作用。本论文的主要研究内容为:1)通过DSC、TGA和热循环实验等方法,测试相变储能材料的热工性能,以及热分解和热循环稳定性,探究PCM在建筑中的实用性和适用性。2)本文利用墙板模型实验和有限元分析的方法研究和揭示了相变储能构件调温效果与传热规律,呈现了相变储能材料及其构件的应用效果。3)采用模型实验和数值模拟相结合的方法,进行PCM功能性能多因素优化分析。探究材料特性、布置方案,以及外界扰动等多种因素对于相变储能材料应用效果的影响规律,并进行方案优化,为今后的建筑节能设计提供指导。4)本文采用动态全寿命成本(life cycle cost,LCC)分析模型评价PCM应用于建筑围护结构的节能潜力和经济效益;并首次在LCC分析中引入能源外部成本的概念,从整个社会经济发展和环境保护角度,更好地分析、评价和优化PCM在建筑中的应用。