相變材料在集裝箱建筑夏季隔熱中的性能研究

郭娟利，楊心悅，劉 剛，徐 賀

(天津大學(xué) a. 建筑學(xué)院; b. 天津市建筑物理環(huán)境與生態(tài)技術(shù)重點實驗室；c. 國際工程師學(xué)院，天津 300072)

集裝箱建筑結(jié)構(gòu)堅固、靈活多變、用途廣泛，在建造效率、經(jīng)濟性等方面有較大的潛力。據(jù)統(tǒng)計資料顯示，中國生產(chǎn)的標準集裝箱占世界產(chǎn)量的95%，僅2018年上半年，我國金屬集裝箱產(chǎn)量達5 748.3萬m3，累計增長32.5%[1]。大多數(shù)集裝箱建筑來源于廢舊的貨運集裝箱箱體的拼接和改造，圍護結(jié)構(gòu)大多為單層鐵皮加保溫隔熱材料(如，一定厚度的聚氨酯)，圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱、隔聲性能差，熱惰性低，儲熱能力差，導(dǎo)致其受所在地域氣候影響很大，造成建筑制冷采暖能耗高、室內(nèi)溫度波動大，遠遠不能滿足人們正常的居住使用需求。

相變材料(phase change material)因其特有的物化性質(zhì)，能夠利用物質(zhì)相變過程中的吸放熱儲存大量潛熱，成為優(yōu)于傳統(tǒng)顯熱儲能材料的物質(zhì)，目前已有大量研究將相變材料用于建筑領(lǐng)域[2]，相變材料主要分為無機和有機2種。無機相變材料又稱為無機水合鹽，通常以(MnH2O)表示。主要包括結(jié)晶水合鹽、熔融鹽等,利用晶型之間的轉(zhuǎn)變來進行吸熱或放熱[3]。由于在使用過程中容易出現(xiàn)過冷和相分離，應(yīng)用受到局限[4]。 常用的有機相變材料包括石蠟相變材料、生物質(zhì)相變材料等，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和很多材料兼容性高，目前已在較多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)工程應(yīng)用。將相變材料與傳統(tǒng)建筑圍護結(jié)構(gòu)復(fù)合并進行合理應(yīng)用，能夠有效提高圍護結(jié)構(gòu)熱工性能，降低建筑能耗，并通過儲存釋放室內(nèi)能量這一過程調(diào)整室內(nèi)熱環(huán)境。……