相变材料的热性能测试方法及在建筑中的应用评价综述

曾博伦，柳 斌

（1 伊利诺伊大学芝加哥分校，利诺伊芝加哥美国60607；2 西藏农牧学院水利土木工程学院，中国西藏林芝860000）

在全球范围内，如美国等发达国家，建筑能耗占总能耗的39%，建筑物预防占40%～48%［1-2］。像中国这样的发展中国家也消耗了21% 的建筑能源［3］。采暖和空调是建筑能耗的主要组成部分［4］。建筑围护结构的换热是建筑负荷的重要来源。传统的建筑节能包括墙体节能、门窗节能和屋顶节能。建筑能耗的不断增加推动了节能技术的发展。随着温度的升高或降低，相变材料会改变状态，释放出大量的潜热。相变材料的相变温度范围较小，会吸收或释放大量的潜热。相变围护结构可以通过在建筑围护结构中添加相变材料来获得，具有以下优点：一方面可以增加围护结构的热容量，减弱室内空气温度波动，改善室内热环境；另一方面，与建筑供暖空调（A/C）系统相结合，可以在夜间利用廉价电力提供白天所需的全部或部分供热或供冷，缓解建筑供能时间与强度之间的矛盾，起到“移峰填谷”的作用，达到节能降耗的目的［5-6］。因此，相变围护结构在建筑节能领域的应用和改善室内热环境的研究受到越来越多的关注。同时关于相变材料的热性能测试技术手段也应运而生，并成为测试相变材料在建筑中热性能的主要方法［7］。相变材料在建筑中的应用将面临许多挑战，如相变材料的选择、包装技术、经济性、安全性，相变材料与建筑的兼容性、稳定性、耐久性，这些性能与相变材料热性能测试方法息息相关［4-9］。……