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建筑能耗在我国总能耗中占有举足轻重的地位,广义建筑能耗是指从建筑材料制造、建筑施工,一直到建筑使用的全过程能耗;狭义的建筑能耗,即建筑的运行能耗,就是人们日常用能,如采暖、空调、照明、炊事、洗衣等的能耗是建筑能耗中的主导部分,而空调能耗又占有主要比例约为2/3左右,因此降低空调能耗是关系到建筑节能成败的关键因素,研发与应用既能降低建筑能耗,又能提高室内环境热感舒适度的新型节能建筑材料已势在必行。相变储能材料(PCM)在相变化过程中吸收或释放能量而不需要格外增加能耗,具有广泛应用的理论基础,将相变材料应用到建筑中,可以实现房间的智能调温,提高房间的舒适性和能源的利用率,为节约建筑能耗提供新的途径。本课题以液、固态复合石蜡为相变材料,超轻粘土陶粒和膨胀珍珠岩为吸附载体,探讨了具有合适相变温度与潜热的复合相变材料的筛选;探讨了超轻陶粒和膨胀珍珠岩在不同的吸附条件下对石蜡的吸附能力;制备了石蜡/陶粒(膨胀珍珠岩)定型相变材料;探讨了封装材料对定型相变材料的封装效果;最后按照《轻骨料混凝土技术规程》、《建筑砂浆基本性能的实验方法》制备方法制备了相变混凝土、相变砂浆试件,设有空白样,养护28d后,测试试件的力学性能、热稳定性能,探讨了屋面相变建筑材料的应用效果和应用价值。试验采用DSC、步冷曲线法确定了两种适合建筑屋面中使用的复合相变石蜡:一种是3号石蜡:固体石蜡=4:6,其相变温度和相变焓分别为23.51℃、71.47J/g;另一种是正构十四烷:固体石蜡=4:6,其相变温度和相变焓分别为24.79℃、71.59J/g。通过真空和自然吸附两种方法制备定型相变材料,陶粒真空吸附2h石蜡吸附量达到95.5%,自然吸附24h石蜡吸附量仅为11.3%;膨胀珍珠岩真空吸附0.5h石蜡吸附量达到223.1%,自然吸附24h石蜡吸附量为169.5%,故选用真空吸附方式。6101环氧树脂与三乙烯四胺按质量100:9.8比例均匀混合作为石蜡/陶粒定型相变材料的封装材料,经过30次热循环后封装定型相变材料的渗漏率约为未封装的一半,最小渗漏率仅为3.3%,制备的J、W3#、F3#、W14和F14共5个系列的混凝土(F表示定型相变材料已封装、W表示未封装、上标表示所用的石蜡类型)在养护阶段保持完好,无脱落、裂缝现象,经过30次热循环后混凝土的质量损失均小于0.89%忽略不计,F14系列相变混凝土的抗压强度最高为7.1MPa,强度损失7.8%。EVA乳液作为石蜡/膨胀珍珠岩定型相变材料的封装材料,同样制备J、W3#、F3#、W14和F14共5个系列的相变砂浆,经过30次热循环后F14系列相变砂浆渗漏最小为1.1%,抗压强度最高2.3MPa,损失20.7%。因此封装材料均能有效阻止陶粒和膨胀珍珠岩中相变材料在相变循环中的渗漏,进而降低强度损失。试验测得J、W、F系列相变混凝土的导热系数均在0.17W/m·K左右,为进一步研究相变储能屋面对室内环境的调温效果,本实验用挤塑聚苯板(XPS板)自制了保温隔热性能测试箱,测试箱顶部放置相变混凝土用来模拟屋面结构,采用F14系列相变混凝土作为屋面时模型中心从24℃降到18℃用时450min,比普通混凝土作为屋面持续时间延长47.5%。说明相变混凝土可以有效减少室内温度波动范围,延缓室内温度波动时间,起到一定的调温效果,从而提高居住的舒适性。