相变建筑材料在广州地区应用的可行性分析

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1、广东建材2011年第8期综合论述相变建筑材料在广州地区应用的可行性分析谢芳(广东省理工职业技术学校)摘要：用相变建筑材料制成较高热容的建筑围护结构，由于其在一定温度范围内物理状态或分子结构发生转变，此过程同时伴随大量热量的吸收或放出，可利用这种吸放热量现象来进行温度的调控，既使室内温度达到舒适的范围，同时使建筑空调少用或者少用能量，提高能源利用效率，达到建筑的节能。关键词：建筑节能；相变建筑材料；传热系数；空调建筑；夜间通风广州地区属夏热冬暖地区，夏季高温期长，昼夜气现代建筑常常会用到轻钢结构，这类轻质建筑具有温变化不大。据气象资料：7月份月平均气温为26～自重轻、抗震性能好、施工速

2、度快、工业化程度高等优30℃；7月份平均最高气温为30438℃；目平均气温≥点。但同时轻质建筑有热惰性较低的缺陷，易导致室内25℃的天数，每年约有lO0~200d。气温日较差不大。太温度波动较大，热舒适性较差。在酷热的夏季，若使用轻阳辐射照度大，水平辐射照度最高约为930～1045W／m。质或轻重质复合墙材后，墙体的蓄热能力降低，建筑物季风旺盛，风向多为东南和南。风速不很大，平均在的内表面温度较高，温度波动范围较大。研究者通过测1．5～3．7m／s之间，通常白天风速大于夜间。试发现，连续空调情况下，加气混凝土外墙的内表面温在夏季的炎热气候下，为维持室温在16．0～度波幅为1．5～2．

3、2~C，混凝土空心砌块加保温材料外28．O~C，人们往往利用空调系统来调节温度，以达到室墙的内表面温度波幅为1．5～2．5℃，3D板外墙的内表内环境舒适度的要求，因此带来了能耗大幅度增加、能面温度波幅为2．O～3．O~C；在间歇性空调时，外墙的内源消耗过快和环境污染加剧等问题。广东省住房和城乡表面温度波幅比连续空调时约增加1。C；无空调自然通建设厅厅长房庆方表示，目前全省建筑能耗占全社会总风情况下，轻型结构外墙和屋顶的内表面使人明显地感能耗的27．5％。“广东省目前大多数建筑还属于高耗能到有一种烘烤感。建筑，这个问题不解决，将直接影响经济的可持续发若能在轻质材料基础上，大大增加围护结

4、构的隔热展。”能力或蓄冷能力，同时不显著增加重质材料在建筑中的2011年3月30日广东省人大审议通过并颁布，于用量，则可使内墙表面温度峰值降低，从而减少室内温今年7月1日起开始实施《广东省民用建筑节能条例》，度波动，达到节能的效果。这是广东出台的第一部省级建筑节能地方法规。法规中随着材料技术的进步，一种新型的材料技术——相提出了比国家条例更为严格的要求。变储能材料开始被应用于建筑外围护结构中。相变材料(PhaseChangeMaterialS，PCMs)是指随1空调建筑如何节能温度变化而改变形态并能提供潜热的物质。相变材料在笔者认为对于空调建筑，建筑外围护结构(包括屋发生相变的过程中

5、，可以吸收环境的热(冷)量，并在需面、外墙、外门窗和地面等构件)的节能是考虑的重点。要时间向环境释放出热(冷)量，从而达到控制周围环境有数据显示，它们能分担20％的节能率l。围护结构的传温度的目的。向普通建筑材料中加入相变材料，可制成热系数每增大lW／M·K，在其他工况不变条件下，空调系具有较高热容的轻质建筑材料，称为相变储能建筑材料统设计计算负荷增加近30％。我国《采暖通风和空气调(PhaseChangeBuildingMaterials，PCBM)。PCBM可将节设计规范》(GBJ42)对空调建筑外维护的传热系数作能量以相变潜热的形式进行贮存，实现能量在不同时了规定，对舒适性空调

6、的最大传热系数规定为0．9～间、空间位置之间的转换。由于相变储能结构的储热作】．3。用，建筑物室内和室外之间的热流波动被减弱、作用时一163—综合论述广东建材2011年第8期问被延迟，从而降低建筑物空调系统的设计负荷，达到表1国家建筑材料测试中心的检验报告旧节能的目的。¨】序检验项目标准指标检验值单项判定号(II型)据笔者调查，我国严寒地区、夏热冬冷地区已有商l干密度，kg／m。301～400368合格品化的相变建筑材料产品，并已有建筑应用的案例，如2抗压强度，Mpa≥0．40O．52合格北京秦天科技发展有限公司研发的“FTC白调相变蓄能3线收缩率，％≤0．30．22合格材料”，他们

7、还就此技术取得了专利，该产品目前在一些4压剪粘结强度，kpa≥502l3合格5抗冻性质量1454．4合格工程的墙体保温中已小面积成功应用。，(损失率)％抗压强度f≤25l9合格根据国家建筑材料测试中心对该产品的检验报告，6石棉含量不含石棉纤维未检出合格他们参照GB／T20473-2006建筑保温砂浆和Q／FT—7软化系数≥O．50O．76合格BQTO06—2007FTC自调温相变蓄能建筑材料为检验依8当量导热系数，≤0合格W／(in·K)．O30．027据