相變儲能材料在建筑節能中的研究進展與應用

文/邱寧 中國建材檢驗認證集團江蘇有限公司 江蘇蘇州 215000

從當前我國建筑工程的節能施工發展現狀進行分析，關于相變儲能材料在建筑節能中的應用，整體的應用發展現狀較為良好，為建筑工程的節能工藝技術有效開展，以及節能材料的應用與研發，發揮了積極的作用。因此在建筑工程的施工發展中，關于相變儲能材料的應用，也獲得了廣泛的認可。筆者簡要剖析相變儲能材料在建筑節能中的研究進展與應用，以盼能為相關建筑節能工程中相變儲能材料的應用提供參考。

1、建筑節能施工中常用的相變儲能材料及應用方法分析

從當前相變儲能材料在建筑節能中的應用發展現狀進行分析，實際應用中關于相變儲能材料的制備，涉及了多種應用技術，其中常用的相變儲能材料制備技術為：直接混合法、滲入法、微膠囊法。筆者針對上述幾種相變儲能材料的制備技術，以及技術實施中的常用材料，進行簡要的分析。

1.1 直接混合法

建筑節能施工中應用相變儲能材料，常用的制備方法之一即為：直接混合法。直接混合法顧名思義，即為通過將相變儲能材料，與建筑施工材料直接混合的形式進行制備。例如將水泥砂漿與十水硫酸鈉等材料，通過一定的配比直接混合，形成的復合型水泥砂漿。該類水泥砂漿在實際應用中，具備保溫性能良好，靜荷載性能穩定的特點，實際應用中適用于建筑工程的圍護結構。另外直接混入法在實際應用中，具備生產工藝簡單，適用性強的優勢。

1.2 滲入法

相變儲能材料在建筑節能施工中的應用，主要涉及固-固，液-固兩種形式的相變材料，其中在針對液-固相變儲能材料的生產制備中，主要通過應用滲入法進行制備。其中滲入法在實際應用中，主要選取多孔的建筑基材，之后通過多孔建筑基材吸附液態材料的形式，形成的相變儲能材料。例如應用膨脹珍珠巖吸附月桂酸，應用膨脹珍珠巖吸附硬脂酸形成的相變儲能材料。其中滲入法在實際應用中，主要的技術應用特點為：操作簡單，適用性強，能夠將普通建筑材料轉變為相變儲能材料。

1.3 微膠囊法

從建筑工程節能施工的途徑方面分析，關于相變儲能材料的應用，微膠囊法也為常用的一種制備方法。微膠囊法在實際應用中，主要的技術流程為：通過將相變材料封裝在微膠囊中，形成的相變儲能材料。其工藝技術在應用中相較于直接混入法，以及滲入法較為復雜，同時處理成本也較高，另外在實際應用中微膠囊法制備的相變儲能材料，主要應用于建筑工程的結構保溫層，以及隔熱層等區域。

2、相變儲能材料在建筑節能中的研究發展現狀

2.1 制備工藝問題

從當前相變儲能材料在建筑節能中的應用現狀，以及各類制備技術的實施現狀分析，制備工藝技術存在問題，為普遍存在的一類問題。其中以滲入法為例進行分析，滲入法制備相變儲能材料時，由于液態物質的化學屬性原因，其對于吸附基材產生了一定的腐蝕現象，從而造成了一定的泄漏，以及材料損壞現象，對于后期材料的應用性能控制造成了較大的影響。其次分析直接混入法，其在制備相變儲能材料時，對于相變材料與基礎建材的配比要求較高，如配比控制不合理，對于最終制備材料的力學性能，耐久性則產生了較大的影響。另外微膠囊技術在應用中，從其作業途徑，作業方式方面分析，其技術的應用存在造價成本高，工藝技術復雜的現象，同時在實際應用的過程中，通過微膠囊封裝建筑材料形成的相變儲能材料，其基材的力學性能則發生了一定的變化，因此在實際應用的過程中還存在較多的問題。

2.2 成本問題

相變儲能材料在建筑節能中的應用，從其材料來源，材料應用途徑方面進行分析，成本問題為技術應用中主要存在的問題。其中成本問題主要表現為多個方面，其一材料制備成本較高，耗材較多，損耗量大；其二制備周期長，時間成本較高；其三相變儲能材料與傳統建筑材料的應用壽命，綜合經濟成本無法橫向對比，因此無法準確的評估其材料應用中的實際價值。該類成本問題的存在，造成相變儲能材料在建筑節能中的應用，目前主要應用于小規模，以及特殊建筑工程的局部施工中。

2.3 應用種類問題

建筑工程在施工發展中，其施工材料的選用與施工環境，地質結構現狀，水文信息，氣候環境現狀存在較大的關聯。因此基于建筑工程的施工環境背景分析，建筑節能可以應用的相變儲能材料，還存在種類少，工藝技術少的問題。其中種類少，造成其材料的應用途徑，應用環境存在限制，無法大規模，全面性的進行推廣和應用，最終造成其在實際應用中的可選性較低，同時對于其材料的應用環境，應用范圍也造成了較大的限制。

3、相變儲能材料在建筑節能中應用的發展趨勢分析

相變儲能材料在建筑節能中的應用，從材料特點，制備工藝特點，應用特點的角度進行分析，其材料的整體應用發展趨勢良好，且具備繼續研究的特征和可行性。其次從當前我國建筑工程行業的發展現狀，以及對特殊材料的需求現狀進行評估。未來關于相變儲能材料的發展及應用，研究單位還應從相變儲能材料生產設備的智能化研究，控制系統的智能化自動化研究，相變材料種類拓展，以及環保性，經濟性的方向進行研究發展。以此拓展相變儲能材料在建筑工程中的應用區域，同時合理的發揮相變儲能材料的應用價值，并且合理的推動相關技術的發展。

結語：

從當前相變儲能材料在建筑節能中的應用現狀，以及具體的材料應用效果進行評估，其對于建筑工程的保溫性能提升，特殊建筑的荷載性能提升發揮了積極的作用。另外從常用的材料制備技術，以及相變材料類型方面分析，未來關于相變儲能材料在建筑節能中的應用，研究人員還應從新型智能化，自動化的生產設備研發，物品種類拓展，以及生產工藝優化，成本控制，環保性控制的方向進行發展。