儲能調溫新材料在建筑節能領域的應用研究

1.高光光 2.張會領

(1.平頂山工業職業技術學院河南，平頂山 467000; 2.開封中土建筑工程有限公司，河南 開封 475001)

儲能調溫新材料在建筑節能領域的應用研究

1.高光光 2.張會領

(1.平頂山工業職業技術學院河南，平頂山 467000; 2.開封中土建筑工程有限公司，河南 開封 475001)

這些年來，環境污染、資源浪費的問題日益凸顯，新能源材料的重要性不言而喻，在建筑行業中使用新能源材料也變得十分有意義。節能減耗是實現“二十一世紀可持續發展戰略”的重要舉措之一，由此，建筑儲能節能技術也成為了各個國家關注的焦點之一。而儲能調溫新材料作為這項新科技的產物毫無疑問備受關注，它以其優良的儲能調溫性能和廣闊的市場前景引起國內外科研工作者的關注。本文根據儲能調溫材料的實際特點和發展過程，介紹其理論基礎研究和發展概況，并詳細闡述車能調溫新材料在如今節能建筑中的應用，最后在此基礎上提出儲能調溫新材料的發展方向。

儲能調溫新材料；建筑節能領域；新材料的應用研究

1.儲能調溫技術的研究

儲能技術從產生到發展至今已經歷了幾十年，其基本方式可以劃分為四大類：化學儲能、物理儲能、電磁儲能和相變儲能。而化學儲能主要包括鋰離子電池儲能、鉛酸電池儲能、鈉流電池儲能等；物理儲能方法主要為為壓縮空氣儲能、飛輪儲能和抽水儲能等；電磁儲能則包括超導儲能和超級電容。相變儲能多強調物體有一種狀態變為另一種狀態的相變過程。而建筑行業中多采用相變儲能。

物質有三種存在形式：氣態、液態和固態。物質從一種狀態變成另外一種狀態就是相變。相變的過程一般是等溫或者近似等溫的過程，在物質的物態轉化中一定會伴隨著能量的釋放或吸收，這部分能量就被稱為相變潛熱。相變潛熱的值不容小覷。以水為例，它的固液態之間轉換時的能量差為80kcay/kg，而水的比熱僅為1.0kcay/(kg*℃)。相變過程是一個伴隨著較大能量釋放或吸收的等溫或近似等溫過程，相變潛熱在一定溫度范圍內的等效比熱遠高于普通材料的顯熱，這也是其具有廣泛應用的基礎和原因。

2.儲能調溫新材料在建筑設計施工中的意義

我國目前正處于城鎮化建設的關鍵階段，建筑工程項目的數量也在逐年增加，對于各類資源的需求量巨大。因此在建筑行業中推行發展儲能調溫新材料有十分重要的意義，具有廣闊的前景。在建筑行業中大力推行儲能調溫技術，不僅能夠實現節能的目的，還能更有效利用資源，緩解資源短缺的問題。既有助于減少建筑污染，又使人們的生活條件和環境得到改善，何樂而不為呢？與此同時，大力推行儲能調溫技術對于拉動我國內需、促進經濟發展有積極的作用。除此之外，儲能調溫技術的應用在一定程度上推動了我國建筑行業的技術創新及發展，使建筑行業在施工水平上整體上了一節臺階,有望真正實現我國國民經濟的可持續發展。

3.儲能調溫新材料在建筑節能中的應用

3.1 新材料在屋面上的應用

在儲能材料中的是相變物質與普通建筑材料復合而成的,而在一種新型儲能的建筑材料中,進行對相變材料的進行科技篩選、相變材料的制備技術的發展以及相變儲能控溫保溫機理進行保溫,在相變儲能材料進行調溫,而在建筑節能工程中的應用,促進相變儲能材料在建筑材料中的發展方向。在相變材料中主要是利用材料在相變的期間,在建筑上的節能不僅能吸收環境的熱(冷)量,而且在需要一定的時向在環境釋放出熱(冷)量,對材料進行控制,使周圍環境的溫度釋放一種新型功能材料。

3.2 在新建筑材料中儲能調溫的應用

在建筑行業,儲能調溫耗能很大,也就意味著節能的潛力很大。伴隨著生活水平的迅速在提升,人們對居住環境的舒適性,提出了越來越高的要求。在儲能調溫不僅是為了滿足人們對居住舒適性的要求下,而且是大幅度降低對化石能源的消耗,在一定的程度上減少了溫室氣體的排放,利用科學技術在開發新型復合建筑材料中,在最大的限度上利用太陽能、地熱能、工業余熱等熱能資源是很有發展前景的節能新領域。

儲能調溫建在筑新材料中是將相變儲熱技術廣泛的用于建筑節能領域,從而能使其產生的新型材料中,而這種新型材料在環境恒定溫度下,自動的釋放可觀的潛熱能,從而減小室內溫度在空氣中的波動幅度,從而提高室內環境對人體機能釋放一定的舒適性。而儲能調溫建筑材料中通常運用的是借用墻體、墻板、地板、家具材料,這樣可以在在冬季晴朗的白天通過儲存太陽熱能傳輸暖流,這樣方便在寒冷的夜晚采暖;而在夏季時候,在吸收室內多余的熱量的同時,也可以防止室內過于變的燥熱,就能成為取得節約采暖、空調能耗、減少溫室氣體排放的目的。

3.3 保溫新材料在建筑中的發展提升

建筑中的新型材料、新型技術、新型工藝，這樣不僅給房屋建筑施工技術創新所帶來深刻的變革同時,施工人員在對房屋外墻外保溫、新型節能門窗等新技術進行了定性的創新，施工人員在可以擁有新型材料的前提下, 所面臨的是施工技術與傳統材料施工技術的不同，所以要結合建筑房屋工程的實施,不僅將 帶來了巨大變化，推動了施工工藝及標準隨之有了很大的提升。

4.建筑儲能調溫新材料的發展趨勢

4.1 我國將繼續走可持續發展的道路

走可持續發展的道路是我國長期堅持的一項重要國策，因此我國對于儲能調溫技術和材料也必將大力推廣和宣揚。由于傳統建材的生產直接導致我國的森林面積大幅度減少，目前我國僅剩耕地面積占我國國土資源總量的不足百分之十，但是我國的住房面積卻在持續增加。如此周而復始，形成惡性循環，我國國土面積越來越少、森林面積越來越小。而使用新型儲能調溫技術聲場的新材料，不但能在建筑建成后減少能量損耗，更能是生產時比傳統建筑材料節省大量資源。這種新型儲能調溫材料一經普遍推廣，將為我國省下巨大的森林資源，減少后續資源的浪費更是不用反復強調，更深層次上還會減少對環境的污染和土地資源的浪費。這些新型儲能調溫材料的使用必將推動我國建筑行業往輕質高強的方向發展，最終徹底進入綠色環保的時期。

4.2 節能是時代發展的潮流所在

我國建筑行業未來的發展方向一定會是綠色環保的。在新型的儲能調溫材料,不單單可以保護我國森林、耕地資源，緩解能源供給緊張的局面，從而在還能提高人們的生活質量。對此我國在相關部門推動下,應當大力發展科技，研制出更多符合需要的新型節能材料，能在一定的程度上實現能源的二次利用。而在建筑行業的節能規劃設計中，對門窗、屋頂底板的保溫隔熱功能和氣密性也有了新的要求：低碳環保。因此，大力發展儲能調溫技術，推廣新型儲能調溫材料是對我國國情、政策和要求的強有力的回應，最終切實改善人們的居住質量和生活環境。

結語：

我國是一個發展中國家，正在面臨的是如今經濟水平和技術水平之間矛盾的難題。但是在發展經濟水平和技術水平的同時不應該以我國環境破壞作為代價，得不償失。而利用新型儲能調溫技術則有效解決了建筑行業中的這一難題。我國房屋建筑面積不斷增大、能源消耗量巨大、建筑行業發展迅速，發展使用新型儲能調溫材料迫在眉睫，這也使我國基本國情所決定的。我國接下來應當繼續走可持續發展的道路，尋找新型能源的同時大力發展儲能調溫技術。在建筑行業中也應該及時跟進國家當前最前沿的儲能調溫技術，及時更換更新技術應用和材料，保證我國建筑工程行業綠色、健康發展，有效促進我國經濟的可持續發展。

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1007-6344（2015）08-0021-01