建筑节能用相变材料的研究现状及展望

2022-09-10

在建筑工程中将相变储能材料应用于其中在近年来是一种主流趋势, 这种材料能够在环境中的温度接近恒温的状态中, 将储存的热量与周围环境中的能量进行相互之间的转换, 并且将这些能源进行充分合理的应用。而这种能量的转换是通过材料之间存在的不同的相态而实现的, 如果所储存的潜热能量越多, 后期能够利用的能量也就越多, 这项材料在恒温控制工程中有着广泛的应用, 通过相变材料实现了建筑材料更好的保温性能。

1 相变材料的分类与选择

相变材料根据各种物质的不同, 对其进行了相应的分类。相变材料根据化学的组成不同形式, 将其划分成了无机相变材料以及有机相变材料两种类型。根据储能过程中对于材料的相态发生的不同变化, 在过程中将其划分成了固―固相变材料、固―气相变材料、固―液相变材料以及液―气相变材料等四种不同的类型, 在相变过程中, 因为液―气相变材料中常常有气态的存在, 在进行潜热储存中将会出现体积增加和压力增大的情况, 因此固―固这种形式在应用中发生变化的速度非常缓慢, 同时价格上要相对较高, 没有特别的优势, 因此应用并不多, 固―液相变材料在我国市场中应用较多, 也比较常见。另外相变材料根据温度的不同, 将其划分成高温、中温或者是低温材料。

相变材料应用过程中如果运行良好需要具备下面几点内容:首先从热性质上来看, 相变材料的温度以及变热性能要保持良好的状态。其次物理性质中材料的密度高、体积变化小等优势特点。然后化学性质中要保持其不具备毒性以及易燃性, 对周围环境不会产生过多的影响。最后就是有良好的经济性能, 相变材料应用中要降低使用成本, 保证其施工性能符合工程的实际需要。

2 相变建筑材料在建筑节能领域的应用

2.1 相变建筑材料在建筑储能墙板上的应用

建筑工程建设中会应用到大量的施工材料, 那么如何降低材料的消耗以及降低材料所带来的成本消耗是相关人员最为关注的内容, 如今很多技术人员在新型的能源材料进行研究和开发。现在建筑节能施工中将相变材料应用与其中, 与我国想要实现可持续发展的目标一致, 因此在建筑施工中更多的技术人员愿意将相变材料应用在工程建设中。储能墙板就是此种材料的一项重要应用, 我国传统的墙板中, 都是通过塑料泡沫来进行施工, 但是这种材料在实际的应用中, 虽然能够达到一定的保温性能, 但是却无法实现散热, 这导致人们在应用这种材料形成的墙板中时常不会有非常舒适的体验, 现在将相变材料应用于墙板的储能中, 通过其自身的变化, 发挥其自身优势, 实现了对墙面的保温作用。

2.2 在大体积混凝土中的应用

对于大体积混凝土结构设计与施工过程来看, 对于其温度的控制一直是施工中的重点和难点问题。在技术人员进行相变材料研究中发现此种材料可以与大体积混凝土结构融合在一起进行使用。通过相变材料能够全面的对混凝土温度进行控制, 降低结构中存在的温度差异, 在大体积混凝土的内部和外部中, 温度发生变化的时间变得缓和, 这样对控制混凝土的温度有着重要的作用和意义。此种方式的应用还能够降低在进行大体积混凝土施工中对于冷却管的安装, 降低裂缝问题的出现情况, 也能够对整个施工过程进行简化, 降低施工成本, 根据相变材料与大体积混凝土结构的结合, 提供各种理论依据, 保证混凝土温度得到有效的控制, 从而达到建筑节能目的。

2.3 相变建筑材料在建筑空调管理中的应用

我国国民经济发展水平增加, 人们对于生活中的各项要求不但增加, 现在人们在进行取暖或者是降低温度中更多去选择空调设备进行, 因此加大了对空调设备的安装, 但是空调安装中有个重要的问题就是容易造成室内与室外温度的不平衡问题, 只有将室内外温度进行平衡处理, 才能够更好的保证人们的省体健康。因此在空调设备中技术人员将相变材料应用于其中, 降低了空调中出现过大的温度变化的情况, 如果室内的温度上升时, 相变材料将会对空调中的能量进行吸收, 避免室内温度过高, 实现对室内外温度的平衡作用, 在相变材料应用中还可以对空调储能功能进行实现, 在相同的功率下运用相变材料能够提升空调储能效率的5倍以上, 在进行空调的储能和制冷设备中, 运用相变材料对空调的运行是具有明显的帮助的。

2.4 在相变蓄能装饰材料中的应用

相变材料除了能够应用在建筑工程墙板中, 还能够对建筑装饰工程中的涂料以及地板中有所涉及, 通过对相变材料的应用和制作, 对室内的温度和湿度进行调节, 降低发生的能量消耗作用, 对空气进行净化等, 相关人员在实际应用中还发现在实验房中加入相变材料的涂料之后, 房中的温度能够得到非常好的控制效果。如果温度增加, 材料可以将温度储存起来, 温度降低时再将热量进行释放, 相变材料在装饰工程中的应用更加注重材料的性质, 节能的优势时还要考虑对人体自身健康及安全的影响。

综上所述, 在建筑工程节能理念应用中, 相变材料是近年来发展中的重点内容, 我国相关人员在对相关问题进行研究中, 从传统的单一性上进行发展, 如今更加系统化, 其建筑节能效率也在不断提升中, 当然应用过程中问题是永远存在的, 因此相关人员要积极的面对存在的问题, 并采取相应的措施进行完善, 从而促进相变材料在建筑节能工程中的全面应用。

摘要：如今科学技术发展进步, 我国的各项工程建设力度不断增加, 在建筑工程发展中, 无论是从技术应用上还是从材料的选择上都要进行强化。近年来可持续发展理念不断被人们提出, 在建筑行业中更多表现在技术上环保以及所采用的材料上要绿色健康等各个环节中, 社会的发展, 传统的建筑材料已经难以满足建筑工程的发展, 人们发现相变材料是一种绿色节能的建筑材料, 不仅能够对建筑工程的成本起到一定的控制和管理作用, 同时对于整个行业都是一项重要的进步性内容, 下面文章对建筑节能中的相变材料内容进行阐述, 以供参考。

关键词：建筑行业,节能,相变材料