相變調溫建築材料

相變調溫建材是一個具有節能和環境舒適功能的新型建築材料。相變材料是利用材料的相變焓儲存熱量的材料，高於相變溫度時吸收熱量，低於相變溫度時放出熱量。

基本介紹

• 中文名：相變調溫建築材料
• 類型：新型建築材料
• 始於：1982年
• 發起公司：美國能源部太陽司
• 原材料：相變儲能材料

材料簡介

相變調溫建材是利用相變儲能材料作為原材料製備的建築材料。實際套用的相變材料有固－固定形相變材料、固－液微膠囊相變材料和以多孔材料為載體的有機無機相變複合材料，對建築節能和改變室內環境的舒適度具有重要意義。

發展歷程

具體將相變材料套用於建材的研究始於1982年，由美國能源部太陽司發起。1988年由美國能量貯存分配辦公室推動這項研究，他們製作儲熱芯料的太陽能天花板磚塊、高分子混凝土，在麻省理工學院建築系試驗樓進行了試驗性套用。Suntek Research Associates公司將砌塊內部孔隙中空氣抽走，接著將熔化狀態的相變材料充填其中，成功研製出作為恆溫組熱構件的儲熱牆體塊。德國弗賴堡夫琅費太陽能系統研究所的研究人員最近研製了一種用於內牆的灰泥，這種新的灰泥夏天能使室內保持舒適的溫度，冬天有助於節省能源，3cm厚的牆藉助新的灰泥可以達到40厘米厚的水泥牆的蓄熱程度。德國的Rubitherm公司、澳大利亞的TEAP等公司也公布了一些相變材料產品，但是在研製相變材料複合建材方面並沒有給出太多的報導。

在相變建築圍護構件套用研究方面，美國Los Alamos國家實驗室(LANL)的研究結果顯示，使用相變牆能使建築的逐時負荷趨於均勻化，因此可使空調設備選型減少約30%。加拿大的Athienitis等在被動式太陽房中使用相變牆板，結果顯示房間的溫度在白天比常規牆板房間溫度低4℃，而夜間其放熱可以延續7小時以上，夜間相變牆板的表面溫度可比普通牆板高3.2℃，因而可在很大程度上改善房間熱舒適性。芬蘭的Peippo等把相變牆用於直接得熱的被動式太陽房中，通過數值模擬和分析，認為相變溫度應在平均室溫之上1-3℃，其節能量為5-20%，且與氣候條件有關。

發展現狀

目前，德國巴斯夫公司、美國杜邦公司都有定型相變材料在市場上銷售。中國建築材料科學研究總院開發的有機-無機複合相變材料已經達到實用化程度，能夠在建築內牆表面大規模套用；清華大學把定形相變地板用於北京地區被動式太陽房中，得出利用太陽能可使冬天房間溫度升高2℃。目前中國國建築科學研究總院正在制定《相變調溫建材測試方法標準》。