儲(chǔ)能調(diào)溫新材料在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用研究

1.高光光 2.張會(huì)領(lǐng)

(1.平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院河南，平頂山 467000; 2.開封中土建筑工程有限公司，河南 開封 475001)

儲(chǔ)能調(diào)溫新材料在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用研究

1.高光光 2.張會(huì)領(lǐng)

(1.平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院河南，平頂山 467000; 2.開封中土建筑工程有限公司，河南 開封 475001)

這些年來(lái)，環(huán)境污染、資源浪費(fèi)的問(wèn)題日益凸顯，新能源材料的重要性不言而喻，在建筑行業(yè)中使用新能源材料也變得十分有意義。節(jié)能減耗是實(shí)現(xiàn)“二十一世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”的重要舉措之一，由此，建筑儲(chǔ)能節(jié)能技術(shù)也成為了各個(gè)國(guó)家關(guān)注的焦點(diǎn)之一。而儲(chǔ)能調(diào)溫新材料作為這項(xiàng)新科技的產(chǎn)物毫無(wú)疑問(wèn)備受關(guān)注，它以其優(yōu)良的儲(chǔ)能調(diào)溫性能和廣闊的市場(chǎng)前景引起國(guó)內(nèi)外科研工作者的關(guān)注。本文根據(jù)儲(chǔ)能調(diào)溫材料的實(shí)際特點(diǎn)和發(fā)展過(guò)程，介紹其理論基礎(chǔ)研究和發(fā)展概況，并詳細(xì)闡述車能調(diào)溫新材料在如今節(jié)能建筑中的應(yīng)用，最后在此基礎(chǔ)上提出儲(chǔ)能調(diào)溫新材料的發(fā)展方向。

儲(chǔ)能調(diào)溫新材料；建筑節(jié)能領(lǐng)域；新材料的應(yīng)用研究

1.儲(chǔ)能調(diào)溫技術(shù)的研究

儲(chǔ)能技術(shù)從產(chǎn)生到發(fā)展至今已經(jīng)歷了幾十年，其基本方式可以劃分為四大類：化學(xué)儲(chǔ)能、物理儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能和相變儲(chǔ)能。而化學(xué)儲(chǔ)能主要包括鋰離子電池儲(chǔ)能、鉛酸電池儲(chǔ)能、鈉流電池儲(chǔ)能等；物理儲(chǔ)能方法主要為為壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能和抽水儲(chǔ)能等；電磁儲(chǔ)能則包括超導(dǎo)儲(chǔ)能和超級(jí)電容。相變儲(chǔ)能多強(qiáng)調(diào)物體有一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的相變過(guò)程。而建筑行業(yè)中多采用相變儲(chǔ)能。

物質(zhì)有三種存在形式：氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。物質(zhì)從一種狀態(tài)變成另外一種狀態(tài)就是相變。相變的過(guò)程一般是等溫或者近似等溫的過(guò)程，在物質(zhì)的物態(tài)轉(zhuǎn)化中一定會(huì)伴隨著能量的釋放或吸收，這部分能量就被稱為相變潛熱。相變潛熱的值不容小覷。以水為例，它的固液態(tài)之間轉(zhuǎn)換時(shí)的能量差為80kcay/kg，而水的比熱僅為1.0kcay/(kg*℃)。相變過(guò)程是一個(gè)伴隨著較大能量釋放或吸收的等溫或近似等溫過(guò)程，相變潛熱在一定溫度范圍內(nèi)的等效比熱遠(yuǎn)高于普通材料的顯熱，這也是其具有廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)和原因。

2.儲(chǔ)能調(diào)溫新材料在建筑設(shè)計(jì)施工中的意義

我國(guó)目前正處于城鎮(zhèn)化建設(shè)的關(guān)鍵階段，建筑工程項(xiàng)目的數(shù)量也在逐年增加，對(duì)于各類資源的需求量巨大。因此在建筑行業(yè)中推行發(fā)展儲(chǔ)能調(diào)溫新材料有十分重要的意義，具有廣闊的前景。在建筑行業(yè)中大力推行儲(chǔ)能調(diào)溫技術(shù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目的，還能更有效利用資源，緩解資源短缺的問(wèn)題。既有助于減少建筑污染，又使人們的生活條件和環(huán)境得到改善，何樂(lè)而不為呢？與此同時(shí)，大力推行儲(chǔ)能調(diào)溫技術(shù)對(duì)于拉動(dòng)我國(guó)內(nèi)需、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有積極的作用。除此之外，儲(chǔ)能調(diào)溫技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)建筑行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展，使建筑行業(yè)在施工水平上整體上了一節(jié)臺(tái)階,有望真正實(shí)現(xiàn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.儲(chǔ)能調(diào)溫新材料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用

3.1 新材料在屋面上的應(yīng)用

在儲(chǔ)能材料中的是相變物質(zhì)與普通建筑材料復(fù)合而成的,而在一種新型儲(chǔ)能的建筑材料中,進(jìn)行對(duì)相變材料的進(jìn)行科技篩選、相變材料的制備技術(shù)的發(fā)展以及相變儲(chǔ)能控溫保溫機(jī)理進(jìn)行保溫,在相變儲(chǔ)能材料進(jìn)行調(diào)溫,而在建筑節(jié)能工程中的應(yīng)用,促進(jìn)相變儲(chǔ)能材料在建筑材料中的發(fā)展方向。在相變材料中主要是利用材料在相變的期間,在建筑上的節(jié)能不僅能吸收環(huán)境的熱(冷)量,而且在需要一定的時(shí)向在環(huán)境釋放出熱(冷)量,對(duì)材料進(jìn)行控制,使周圍環(huán)境的溫度釋放一種新型功能材料。

3.2 在新建筑材料中儲(chǔ)能調(diào)溫的應(yīng)用

在建筑行業(yè),儲(chǔ)能調(diào)溫耗能很大,也就意味著節(jié)能的潛力很大。伴隨著生活水平的迅速在提升,人們對(duì)居住環(huán)境的舒適性,提出了越來(lái)越高的要求。在儲(chǔ)能調(diào)溫不僅是為了滿足人們對(duì)居住舒適性的要求下,而且是大幅度降低對(duì)化石能源的消耗,在一定的程度上減少了溫室氣體的排放,利用科學(xué)技術(shù)在開發(fā)新型復(fù)合建筑材料中,在最大的限度上利用太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒐I(yè)余熱等熱能資源是很有發(fā)展前景的節(jié)能新領(lǐng)域。

儲(chǔ)能調(diào)溫建在筑新材料中是將相變儲(chǔ)熱技術(shù)廣泛的用于建筑節(jié)能領(lǐng)域,從而能使其產(chǎn)生的新型材料中,而這種新型材料在環(huán)境恒定溫度下,自動(dòng)的釋放可觀的潛熱能,從而減小室內(nèi)溫度在空氣中的波動(dòng)幅度,從而提高室內(nèi)環(huán)境對(duì)人體機(jī)能釋放一定的舒適性。而儲(chǔ)能調(diào)溫建筑材料中通常運(yùn)用的是借用墻體、墻板、地板、家具材料,這樣可以在在冬季晴朗的白天通過(guò)儲(chǔ)存太陽(yáng)熱能傳輸暖流,這樣方便在寒冷的夜晚采暖;而在夏季時(shí)候,在吸收室內(nèi)多余的熱量的同時(shí),也可以防止室內(nèi)過(guò)于變的燥熱,就能成為取得節(jié)約采暖、空調(diào)能耗、減少溫室氣體排放的目的。

3.3 保溫新材料在建筑中的發(fā)展提升

建筑中的新型材料、新型技術(shù)、新型工藝，這樣不僅給房屋建筑施工技術(shù)創(chuàng)新所帶來(lái)深刻的變革同時(shí),施工人員在對(duì)房屋外墻外保溫、新型節(jié)能門窗等新技術(shù)進(jìn)行了定性的創(chuàng)新，施工人員在可以擁有新型材料的前提下, 所面臨的是施工技術(shù)與傳統(tǒng)材料施工技術(shù)的不同，所以要結(jié)合建筑房屋工程的實(shí)施,不僅將 帶來(lái)了巨大變化，推動(dòng)了施工工藝及標(biāo)準(zhǔn)隨之有了很大的提升。

4.建筑儲(chǔ)能調(diào)溫新材料的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 我國(guó)將繼續(xù)走可持續(xù)發(fā)展的道路

走可持續(xù)發(fā)展的道路是我國(guó)長(zhǎng)期堅(jiān)持的一項(xiàng)重要國(guó)策，因此我國(guó)對(duì)于儲(chǔ)能調(diào)溫技術(shù)和材料也必將大力推廣和宣揚(yáng)。由于傳統(tǒng)建材的生產(chǎn)直接導(dǎo)致我國(guó)的森林面積大幅度減少，目前我國(guó)僅剩耕地面積占我國(guó)國(guó)土資源總量的不足百分之十，但是我國(guó)的住房面積卻在持續(xù)增加。如此周而復(fù)始，形成惡性循環(huán)，我國(guó)國(guó)土面積越來(lái)越少、森林面積越來(lái)越小。而使用新型儲(chǔ)能調(diào)溫技術(shù)聲場(chǎng)的新材料，不但能在建筑建成后減少能量損耗，更能是生產(chǎn)時(shí)比傳統(tǒng)建筑材料節(jié)省大量資源。這種新型儲(chǔ)能調(diào)溫材料一經(jīng)普遍推廣，將為我國(guó)省下巨大的森林資源，減少后續(xù)資源的浪費(fèi)更是不用反復(fù)強(qiáng)調(diào)，更深層次上還會(huì)減少對(duì)環(huán)境的污染和土地資源的浪費(fèi)。這些新型儲(chǔ)能調(diào)溫材料的使用必將推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)往輕質(zhì)高強(qiáng)的方向發(fā)展，最終徹底進(jìn)入綠色環(huán)保的時(shí)期。

4.2 節(jié)能是時(shí)代發(fā)展的潮流所在

我國(guó)建筑行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向一定會(huì)是綠色環(huán)保的。在新型的儲(chǔ)能調(diào)溫材料,不單單可以保護(hù)我國(guó)森林、耕地資源，緩解能源供給緊張的局面，從而在還能提高人們的生活質(zhì)量。對(duì)此我國(guó)在相關(guān)部門推動(dòng)下,應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展科技，研制出更多符合需要的新型節(jié)能材料，能在一定的程度上實(shí)現(xiàn)能源的二次利用。而在建筑行業(yè)的節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)中，對(duì)門窗、屋頂?shù)装宓谋馗魺峁δ芎蜌饷苄砸灿辛诵碌囊螅旱吞辑h(huán)保。因此，大力發(fā)展儲(chǔ)能調(diào)溫技術(shù)，推廣新型儲(chǔ)能調(diào)溫材料是對(duì)我國(guó)國(guó)情、政策和要求的強(qiáng)有力的回應(yīng)，最終切實(shí)改善人們的居住質(zhì)量和生活環(huán)境。

結(jié)語(yǔ)：

我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，正在面臨的是如今經(jīng)濟(jì)水平和技術(shù)水平之間矛盾的難題。但是在發(fā)展經(jīng)濟(jì)水平和技術(shù)水平的同時(shí)不應(yīng)該以我國(guó)環(huán)境破壞作為代價(jià)，得不償失。而利用新型儲(chǔ)能調(diào)溫技術(shù)則有效解決了建筑行業(yè)中的這一難題。我國(guó)房屋建筑面積不斷增大、能源消耗量巨大、建筑行業(yè)發(fā)展迅速，發(fā)展使用新型儲(chǔ)能調(diào)溫材料迫在眉睫，這也使我國(guó)基本國(guó)情所決定的。我國(guó)接下來(lái)應(yīng)當(dāng)繼續(xù)走可持續(xù)發(fā)展的道路，尋找新型能源的同時(shí)大力發(fā)展儲(chǔ)能調(diào)溫技術(shù)。在建筑行業(yè)中也應(yīng)該及時(shí)跟進(jìn)國(guó)家當(dāng)前最前沿的儲(chǔ)能調(diào)溫技術(shù)，及時(shí)更換更新技術(shù)應(yīng)用和材料，保證我國(guó)建筑工程行業(yè)綠色、健康發(fā)展，有效促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]吳國(guó)限.建筑節(jié)能新型材料的分析及發(fā)展趨勢(shì)[J].四川水泥，2014,09:151.

[2]刁桂芝，劉光華，王志新.幾種新型外墻外保溫材料介紹及應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2014,11:76-78+107.

[3]張寅平，胡漢平，孔祥冬等.相變蓄熱——理論與應(yīng)用[M].合肥：中國(guó)科技大學(xué)出版社，1996.

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1007-6344（2015）08-0021-01