全球气候变暖问题日益严重,人们对于节能减排等问题日益关注。随着我国城市化的快速发展,建筑部门成为了最大的能源消耗部门,占总能耗的比例约为40%。在建筑能耗设施中,暖通空调(HVAC)系统占了建筑总体能耗中的绝大部分,约为37%。现代社会,人们对热舒适的要求不断提高,特别是炎热的夏季,空调设备的使用频率大大提升,造成建筑物中的制冷能耗能耗不断增加。为了在降低制冷能耗的同时不影响室内人员的热舒适,被动式建筑节能的方法被提出并广泛运用在建筑节能领域中。被动式建筑节能是一种通过阻止自然传热来阻止建筑室外热量通过建筑围护结构进入建筑物内部的方法。在建筑的围护结构中,使用隔热材料是被动式建筑节能的一种方法,旨在通过降低围护结构的传热系数以减少室外热量传导到室内。相变材料是一种功能性材料,其相变能力使其可作为隔热材料使用。本文提出了一种将相变材料与水泥混合制成的新型相变储热泡沫混凝土砌块,该砌块可用于建筑外墙保温层。由于其导热系数低、相变温度适宜,可通过相变蓄热来减少由室外传入室内的热量,从而降低制冷能耗,是被动式节能的理想材料。疏水型气相二氧化硅导热系数低、纳米孔丰富,石蜡具有适宜的相变温度(约44℃)及较高的相变潜热。将气相二氧化硅作为熔融态石蜡的载体,采用熔融吸附法将石蜡用气相二氧化硅吸附形成石蜡含量分别为45%(wt)、50%(wt)和55%(wt)的石蜡/气相二氧化硅复合相变材料。采用石蜡含量为45%(wt)的石蜡/气相二氧化硅复合相变材料与水泥混合制备成复合相变材料含量分别为0%(wt)、5%(wt)、10%(wt)、15%(wt)、20%(wt)、25%(wt)及30%(wt)的相变储热泡沫混凝土砌块,且各砌块密度相同。通过外观表征、液漏测试、SEM、XRD、DSC及热可靠性测试,证明了石蜡含量为45%(wt)的石蜡/气相二氧化硅复合相变材料具有最佳的吸附效果、稳定的形态结构及良好的热稳定性,并且具有适宜的相变温度(约41℃)和相变潜热(吸热过程为113.3 J/g、放热过程为-112 J/g)。通过SEM、XRD、DSC、热导率测试、抗压强度测试及加热测试,证明了相变储热泡沫混凝土具有稳定的形态结构,且随着复合相变材料含量的增加其储热能力增加、热导率降低及抗压强度降低。本研究采用UDF编程定义ANSYS Fluent中夏季设计日各朝向墙体表面的逐时室外空气综合温度的变化,对所制相变储热泡沫混凝土所构造的相变墙体进行传热性能的数值模拟。数值模拟结果表明了广州市建筑中西朝向外墙适合采用复合相变材料含量为25%(wt)的相变储热泡沫混凝土,东、南及北朝向外墙适合采用复合相变材料含量为15%(wt)的相变储热泡沫混凝土。结合加热测试结果与数值模拟结果,证明相变储热泡沫混凝土是一种具有低导热性能的隔热材料,而其相变蓄热能力为其隔热能力的一种增强表现。采用Energy Plus分别对是否采用相变储热泡沫混凝土的建筑能耗进行模拟,结果表明采用相变储热泡沫混凝土的建筑具有3.12%的节能率及更高的舒适度,同时也证明了所提出的相变储热泡沫混凝土具有能降低室内温度波动的“削峰”节能的效果。