能源在人们的生活中起着重要的作用,人类社会的快速发展导致了能源的快速消耗。节能减排成为摆在人类面前的一项艰巨而迫切的任务。能够实现建筑节能的途径之一就是增强建筑围护结构的热工性能,相变材料(Phase Change Materials,PCM)自身的高蓄热性可以明显提高围护结构的热容量,减小室内负荷。为了更好地利用相变材料潜热来改善室内热舒适,依据相变传热理论,梳理近年来学者们对相变墙体各方面的研究,本文通过实验研究与数值模拟相结合的方法对一种带空气夹层的相变墙体展开相关研究。具体的研究内容如下:(1)从优化墙体结构出发,设计了一种添加相变材料的建筑墙体结构,并且在实验厂房中构建了对应的实验模型,实验研究不同室内温度下相变墙体结构的蓄放热性能以及室内热源持续不同时间下相变墙体的传热性能。结果表明相变墙体的蓄放热性能与室内温度以及热源持续时间密切相关。(2)采用FLUENT软件模拟研究了三种不同PCM管分布位置的传热性能,分析找出最佳的PCM管分布位置。结果表明PCM管均匀布置在空气层的中间对墙体传热有较好的效果。(3)针对衡阳地区实际的冬夏两季温度参数,研究不同相变温度对室内热环境的调控,找出分别适用于冬夏两季最佳的相变温度,从而选定最佳相变温度使得相变材料的潜热利用率达到最大。结果表明冬季宜选择相变温度为17℃的相变材料,夏季选择相变温度为29℃的相变材料效果更好。(4)以冬季工况为例,将本论文中的相变墙体与一般相变墙体对室内热环境的调控进行了模拟对比,结果表明,含有空气夹层的相变墙体房间室内平均温度变化波动更小,之后该相变房间与参考房间室内平均温度差逐渐减小,最小温度差最小为0.2℃。带空气夹层的相变蓄能墙体能够使室内热环境更好地维持舒适状态。