建筑相变储湿材料的制备、热湿性能及应用模拟研究.docx

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1、建筑相变储湿材料的制备、热湿性能及应用模拟研究随着人们对室内生活环境的要求不断提高,如何有效地解决“舒适度、节能、环保”之间保持合理平衡的问题,已经成为当今建筑节能研究领域中的热点。其中利用材料自身被动调节能力（如相变调温性能和储湿调湿性能）的研究已成为关注的焦点。从材料对建筑节能贡献方面考虑,这一研究不仅可以缓解建筑物能量供求在时间和强度上不匹配的矛盾,降低建筑能耗,改善室内环境,同时还可以有效地储存、利用太阳能等低成本清洁型能源,实现环境与经济的双赢,为实现建筑绿色化可持续发展提供强有力的技术保障。本研究以相变材料和调湿材料作为基元材料。首先,利用溶胶-凝胶法制备相变储湿复

2、合材料,重点研究相变储湿复合材料的最优制备工艺参数、制备机理和相变储湿机理;并将其与现有建筑材料相结合形成石膏基相变储湿复合材料,研究石膏基相变储湿复合材料的性能。然后,利用静电纺丝法探索性的制备相变储湿纤维,同时将其与现有建筑材料相结合形成石膏基相变储湿纤维复合材料,探索研究工艺参数对相变储湿纤维形貌的影响及石膏基相变储湿纤维复合材料的性能。最后,利用理论分析、数值计算和现场测试相结合的方法,重点分析石膏基相变储湿复合材料的热湿耦合传递机理,建立以温度和相对湿度为热湿迁移驱动势的石膏基相变储湿墙体热湿耦合传递模型,并对石膏基相变储湿墙体热湿耦合传递模型进行实测验证。基本研究内

3、容如下:第一部分对提出问题的背景和现实意义做了阐述,同时对相变材料、调湿材料和相变储湿复合材料的研究进展进行归纳和总结,找出建筑相变储湿材料制备、性能测试及应用模拟的研究思路。第二部分研究制备工艺参数对脂肪酸/SiO₂相变储湿复合材料织构的影响,实现脂肪酸/SiO₂相变储湿复合材料较好的填充-包覆结构和达到最大程度纳米级的目标。研究制备工艺参数对脂肪酸/SiO₂相变储湿复合材料综合相变储湿性能（储湿调湿性能和相变调温性能）的影响,以期获得具有最优综合相变储湿性能的癸酸-棕榈酸/SiO₂相变储

4、湿复合材料制备工艺参数。对最优癸酸-棕榈酸/SiO₂相变储湿复合材料的性能进行测试与分析,从而揭示最优癸酸-棕榈酸/SiO₂相变储湿复合材料的制备机理,以及最优癸酸-棕榈酸/SiO₂相变储湿复合材料的相变储湿机理。将最优癸酸-棕榈酸/SiO₂相变储湿复合材料与石膏复合,形成石膏基相变储湿复合材料,并对其力学性能、储湿调湿性能和相变调温性能进行测试与分析。第三部分探索性制备相变储湿纤维,研究工艺参数对相变储湿纤维形貌的影响,同时将相变储湿纤维与石膏复合,形成石膏基相变储湿纤维复合材料,并对其性

5、能进行测试与分析。第四部分重点分析石膏基相变储湿复合材料的热湿耦合传递机理,以温度和相对湿度为驱动势,建立石膏基相变储湿墙体热湿耦合传递模型。试验测试石膏基相变储湿复合材料的主要热湿物性参数,将其代入石膏基相变储湿墙体热湿耦合传递模型进行实测验证。最后对本研究进行总结,并指出需要进一步研究的工作。