現如今,隨著建筑業的不斷發展,人們的生活水平不斷地提升,人們對衣食住行都有了相當高的要求,尤其是針對住這方面。人們更加關注這個建筑設計,環境是否舒適,建筑節能方面是否有新的功能,隨之建筑物整體的一些設計一些功能人們都比較重視。而建筑節能在相變材料中有何作用呢?本文便詳細的介紹了這塊兒內容。以供參考。
[關鍵詞]相變材料;建筑節能;保溫
建筑節能主要是指在建筑物建造及使用過程中,在滿足同等需求或達到相同目的的情況下,盡可能降低能耗。通常情況下,建筑物使用能耗往往大幅度超出建筑物建造能耗。因此,降低建筑物使用能耗便成為了建筑節能所關注的重點內容[1]。近年來,我國建筑節能減排事業發展較快,在新型節能型建筑墻體、建筑物表面控溫材料等技術領域均取得了一定突破。
1相變材料節能原理分析
相變材料特點是隨著環境溫度的變化而發生相應的變化,并提供潛熱。相變材料可有效吸收環境當中熱量,在需要熱量時又可將這部分熱量向外部釋放,讓環境溫度維持在相對穩定的范圍內。相變材料本身并不會產生溫度,但其吸收和釋放的能量卻相當驚人。
2各類相變材料特點分析
2.1固-液相變材料
固-液相變材料主要分為以下幾類[1]:(1)無機類。無機類固-液相變材料又包括熔融鹽類、結晶水合鹽類、金屬及合金類。其中結晶水合鹽類具有一定代表性,如十水硫酸鈉、六水氯化鎂等均具備了固定的熔點及較大的溶解熱。結晶水合鹽多為中性,導熱系數較大,且成本低廉。2)有機類。有機類固-液相變材料固體成型相對理想,一般不會出現相分離或過冷才能結晶的現象,性能較為穩定。但有機類固-液相變材料導熱系數相對較低,且熔點不高。如果在高溫環境下使用容易出現揮發,甚至會出現燃燒、爆炸的情況。
2.2固-固相變儲能材料
固-固相變儲能材料可利用材料晶型轉換實現儲能與釋放能量。在相變過程中固-固相變儲能材料體積變化相對較小,不會出現泄漏,使用壽命相對較長。固-固相變儲能材料主要涵蓋以下幾類[2]:(1)無機鹽類。該類相變材料可通過不同類型晶型變化進行吸熱、放熱,在高溫環境中具有良好的適用性。(2)多元醇類。此類相變材料包括新戊二醇、二羥甲基氨基甲烷等。這類相變材料原理與無機鹽類相似,主要是通過晶型間轉變實現放熱或吸熱。
3相變材料在建筑節能當中的具體應用
3.1相變材料在儲能地板中的應用
在建筑物儲熱或儲冷當中,儲能地板發揮了較為重要的作用。地板表面覆蓋物及厚度會對地板層溫度分布及能量消耗產生直接影響。相關研究表明,將定形相變材料作為地板材料可獲得較好的儲能效果。利用該地板能夠有效降低由于室內電加熱系統啟停而造成的室內溫度波動,室內平均輻射溫度會有一定幅度上升,可改善室內采暖舒適度,并獲得良好的節能效果。
有學者認為由于相變材料能夠在較小的溫度范圍內進行潛熱存儲,所以可在地板電加熱系統當中將以相變材料代替普通混凝土材料。這樣有利于提升內部環境的舒適性,也可讓地板電加熱系統適應多種氣候條件,能夠根據氣候條件的不同進行調節。還有學者以二氧化硅為載體,通過溶膠、凝膠法制備出復合型相變材料。將其作為填充層材料不僅能夠改善建筑內部溫度環境,也可有效控制地板采暖系統的厚度與荷載。
3.2相變材料在保溫隔熱材料中的應用
保溫隔熱層是實現建筑節能的基礎。將相變材料按照一定比例摻入到保溫隔熱材料當中,保溫隔熱層可實現高效建筑節能。一些研究當中將由多孔介質與有機相變物質制得的復合型顆粒裝相變材料加入到保溫隔熱材料中,不僅能夠獲得較好的相變儲能功能,材料的穩定性與耐久性也有所上升,可獲得較好的綜合效益。另外,將含有相變材料的石膏板替代傳統石膏板,能夠讓墻板獲得被動太陽供暖及冷卻效果,可有效提升單位體積儲能總量,防止建筑物溫度出現劇烈波動。
總之,在建筑功能愈來愈豐富的情況下,建筑能耗也變得愈來愈高。相變材料為建筑節能提供了良好的技術支持。將相變材料置入地板、保溫隔層以及混凝土當中,能夠發揮儲能、釋能的作用,不僅能夠增加室內環境舒適性,還能夠降低建筑供熱、制冷設備能耗,達到節能目的。
【參考文獻】
[1]夏琳,董莪,劉杰勝.相變材料在建筑節能中的應用及其研究進展[J].磚瓦,2014(07):28-30.
[2]林道光.相變蓄能材料在建筑節能領域的應用研究[J].建筑節能,2016,44(09):45-49.
作者:孫穎嘉 單位:青島第九中學
推薦閱讀:《建筑設計管理》
《建筑設計管理》宣傳黨和國家的路線、方針、政策及有關規定和改革措施,傳播和交流設計單位在改革中出現的新事物、新經驗,介紹國外管理動態,開展學術交流,為提高設計行業的管理水平,為建設有中國特色的社會主義作出應有的貢獻。