相变蓄能具有温度变化小、蓄热密度大的特点。在建筑中使用相变材料和构件,可充分利用太阳能、改善建筑热性能。如何在建筑中合理有效的利用相变材料,以促进建筑节能节资,其应用原理和相应的应用条件以及实际的应用效果,具有很高的研究意义。本文对此进行了理论分析、数值模拟和实验研究。主要研究内容如下:本文对北京地区的气候进行了分析,对冬季建筑物壁面的太阳辐射强度、南外窗和南外墙的内壁温进行了逐时计算,并结合冬季太阳辐射的特点进行了逐时热负荷计算。结果表明在节能住宅建筑的南向房间,白天进入室内的太阳热量远远大于室内的热负荷,在建筑设计中可以考虑利用相变墙体的蓄热性能以更加有效的利用这部分热量,从而达到降低冬季采暖的能耗的目的。探讨了墙体相变建筑构件的蓄热、传热特性。与常物性建筑构件对室外温度波动衰减(用衰减系数表示)和延迟(用延迟时间表示)的特性不同,相变建筑构件在较窄的范围内有大量潜热的吸收或释放,从而显著的影响其温度分布和表面向室内的传热速率。同时经过实验论证了上述理论分析,并分析了相变墙体对于热量吸收能力的影响因素。在上述理论研究的基础上面,通过数值模拟的方法,研究在北京地区节能住宅南向房间中加入相变墙体后,对于房间热舒适性的影响。通过改变相变墙体层的焓值、导热系数和厚度,分析不同的参数值对于房间整个冬季供暖能耗的影响,为将来相变墙体的实际应用做出理论指导。