相變儲能建筑材料的應用技術進展研究

摘要：科技在發展，先進的科學技術被逐步應用于各個行業領域當中，同時也在進行完善和升級，進一步促進了各行業生產水平的提高，就建筑行業來講，相變儲能建筑材料的出現和應用在保證建筑物性能的基礎上還在建筑環保方面取得了重要的突破，受到了大家的廣泛好評。本文就專門針對相變儲能建筑材料的應用技術進展進行了一系列探討。

關鍵詞：相變儲能；建筑材料；應用技術；進展；研究

引言：隨著世界性經濟一體化進程的逐步加快，我國經濟發展水平也取得了很大的提升，在這種環境下，居民生活水平提高，對于建筑性能提出了更高要求的同時，也對建筑材料的使用性能以及環保性能等因素給予了更多的關注，這對于建筑行業而言無疑是一個重大的挑戰。

1.關于相變儲能建筑材料的簡要介紹

1.1相變儲能建筑材料的概念。變相儲能建筑材料就是在標準唯獨范圍內借助材料自身相態變化以及結構特點促進其潛熱性能的全面發揮，進行熱量的釋放和存儲，繼而實現保溫的功能。相變儲能建筑材料在建筑行業的應用目前已經成為一大趨勢。

1.2相變儲能建筑材料的主要特點。該類材料進行能量存儲工作的主要特點有兩種，分別是冷儲與熱儲材料。按照具體存儲的方式可以分為化學反應儲能、顯熱儲能、潛熱儲能。由于技術條件有限，當前化學反應儲能方法還沒有全面投入應用。由于顯熱儲能在應用過程中會在成溫度的持續性變化，具有不穩定性，因此不適宜當前應用。對于潛熱儲能方法，其明顯優勢就在于設計靈活、使用便捷以及儲能密度相對較大等，可以更好地滿足建筑需求[1]。

2.相變儲能建筑材料的應用技術進展分析

2.1性能的檢測。目前我國對于相變材料性能進行檢測的方法主要有以下幾種：第一，借助紅外光譜檢測材料的相容性。第二，借助掃描的方式對材料潛熱性能以及溫度進行檢測。第三，借助投射電鏡對材料的具體形態進行檢測。當前我國的材料測試工作尚未實現續熱延遲效應的準確檢測。在進行材料檢測的過程中如果需要對建筑墻體進行測量，需要較高的技術資金投入，檢測工作容易受外部環境因素干擾，因此檢測難度較大。

2.2材料的制作。當前針對相變儲能建筑材料應用較多的就是PCMS封裝技術，該技術能夠促進傳統建材和相變儲能建材質檢融合率的提升，達到增強材料儲存功能的目的。PCMS封裝還可以具體分為微膠囊法和宏觀包裹法。微膠囊法就是通過對聚合物的應用將小顆粒包裹起來，然后將其和其他材料相互融合。宏觀包裹實際上就是將材料填充到袋、管和球等容器內，以便可以將其和建筑產品有效的結合起來。該方法目前應用較多，可以滿足多數建筑要求。

2.3材料在混凝土中的應用。由于建筑施工需求，需將相變儲能建筑材料應用于大體積混凝土結構中，以此實現混凝土結構溫度的有效控制。相變儲能混凝土是運用儲能密度相對較大，并且溫度相當的材料，在保證混凝土材料基本性質的基礎上促進溫度控制功能的發揮，此外還能夠全面控制混凝土內部的溫度變化速率，從而可以在保證建筑使用性能的基礎上，最大程度降低消耗能源的目的。

2.4相變儲能材料和其他材料的融合。在建筑施工過程中，需要將傳統建材和相變儲能材料進行融合，為了保證融合效果，需要應用科學的技術，改技術方法分為間接與直接滲入法。直接滲入法適用于固體-固體和固體-液體的相變儲能材料，可是如果需要應用于固體-液體的材料當中就一定要提前做好相應的處理，這樣才能夠促進材料性能的全面發揮，同時避免在使用過程中產生腐蝕問題。在經過處理之后，材料能夠更好地與傳統建材相融合。間接滲入法就是利用多孔性建材吸納目標材料，促進不同材料的融合，主要包括工作介質和封裝材料兩個部分。封裝材料就是對相變建筑材料進行密封包裝處理，而工作介質就是借助相變材料的特點實現能量的儲存。將這兩部分結合并應用于施工過程中可以進一步促進材料性能的發揮[2]。

2.5材料的應用方式。相變建筑材料在建筑施工過程中與傳統建筑材料進行相互融合能夠制作成各種建筑結構，同時賦予建筑結構一定的儲熱性能，實現建筑物的節能目的。相變建筑材料在建筑施工過程中的主要應用形式表現在一下幾個方面：第一，相變建材在建筑物墻板結構中的應用。將其應用于建筑物墻板結構當中不但可以有效加強墻體的保溫效果，還能夠增加建筑使用面積。這是因為材料形態會隨著建筑所處環境的變化而變化，溫度降低時為固態，則向建筑空間內釋放熱量，反之，溫度升高時材料變化成為液態，會吸收建筑空間內的熱量，以此實現溫度的控制，使建筑物空間內的溫度趨于平衡狀態。所以說將相變材料應用于建筑施工過程中能夠控制和降低原料的消耗量，同時還能夠降低相關電氣的運行所產生的能源消耗，提高環保效果，第二，相變材料在建筑供暖中的應用。該種建材在建筑物供暖方面的應用主要體現在以下幾方面：首先是在采暖地板結構中的應用。由相變材料制成的儲能地板結構本身具有相對較強的群潛熱性能，同時地板結構也較為穩定，因此在使用過程中能夠進一步縮減地板的厚度，并且降低建筑物的承重。其次是在供暖系統當中的應用。將相變材料應用于相變集熱器等建筑供暖系統中能顧有效保障系統在白天期間的儲熱量，到了夜間對室內空氣進行加熱，實現室內空間的取暖。

3.相變儲能建筑材料的未來發展趨勢

將相變儲能建筑材料應用于建筑施工過程中的目的就在于進一步提高建筑物的熱舒適特性，以此促進建筑能耗的控制并達到環保的目標。相變儲能材料和其他類型建筑材料結合使用后，會對該材料的使用強度以及應力變化參數等產生一定的影響，由此可見，未來新型相變儲能建筑材料的研究與開發會成為一個重要發展趨勢，這就給予相變建筑材料一片更加廣闊的發展前景[3]。

結語：綜上所述，隨著建筑材料與施工技術的不斷升級與發展，相變材料在建筑施工中的應用效果得到了人們的廣泛認可，為了進一步提高該材料的儲熱性能及環保效果，還需要不斷加強技術應用，做好材料與技術的創新，從而為建筑業的健康發展奠定基礎。

參考文獻：

[1]吳瑩.相變儲能建筑材料及相關技術的應用發展[J].江西建材，2016（04）：2+6.

[2]趙宇晗.相變儲能建筑材料的應用技術進展分析[J].江西建材，2015（20）：7.

[3]張建軍.探討相變儲能建筑材料的應用技術進展[J].門窗，2012（08）：176-177.

作者簡介：劉建瑞，男，1963.12，黑龍江，內蒙古建筑職業技術學院，本科，副教授，教師，建筑材料。