基于建筑外表材料相变与辐射致冷的隔热节能技术研究

基于国家节能减排和城市热环境控制的迫切需要，提出在建筑外表利用相变和辐射致冷的隔热节能技术，实现南方炎热地区建筑节能和室内外热环境改善。主要研究内容有:(1)相变与辐射致冷材料选择及制备；（2）材料相变与辐射致冷在气候周期性热作用下的传热机理；（3）材料相变与辐射致冷对空调的节能功效以及对热环境的改善作用；（4）相变与辐射致冷围护结构的热工特性和设计方法。项目研究可揭示建筑外表相变和辐射致冷隔热机理，建立相变和辐射致冷围护结构热工设计新理论和新方法，并有望发展出一种高效隔热、轻质环保、具有气候适应性的新型围护结构，解决我国南方炎热地区长期以来面临的隔热设计问题。项目研究对于我国建筑节能减排、防护气候变暖，以及改善室内外热环境都有重要意义。研究成果主要以正式论文（10～12篇）和专利（1～2项）以及培养人才（硕士生3～6人）三方面体现。

基于国家节能减排和城市热环境控制的迫切需要，项目提出在建筑外表利用相变和辐射致冷的隔热节能技术，实现南方炎热地区建筑节能和室内外热环境改善。项目研究主要内容和成果有：（1）从炎热地区建筑隔热特性出发，收集了我国南方多个典型城市室外气候资料，考察了多种因素对建筑外表相变隔热的影响.（2）从建筑外表周期性热作用出发，建立了基于谐波理论的相变隔热设计理论和方法；基于反应系数法，建立了多重相变温度及材料用量确定的理论与方法。这为相变隔热设计提供了理论指导。（3）对传统建筑材料水泥、膨胀珍珠岩等包覆相变材料工艺过程作了初步探讨；对工业污泥烧制多孔陶粒以及粉煤灰微珠表面镀银的制备工艺进行了初步研究。这为多孔材料封载相变材料打下基础。（4）设计制作了室内周期性热作用装置，申请了专利，并就相变材料在周期性热作用下的传热机理进行了实验研究。（5）考察了现有相变传热各种数值模拟方法，找到了克服基源法和热焓法中迭代求解会出现解的震荡的办法，编制了相关相变传热计算软件，这为相变隔热软件包的开发奠定了基础。（6）项目还对相变隔热相关的其它方面进行研究，主要包括室内外热环境测试和夹帘窗的隔热效果研究，以便为后续相关研究提供对比。(7)项目研究已正式发表相关研究论文16篇，培养了研究生6人，使两位青年教师从中级职称晋升为副高级职称，申请获准专利3项。项目研究基本按计划完成,后续研究将在此基础上补缺和完善。