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節能減排是我國“十一五”規劃綱要中提出的重要任務,建筑節能已被列入法規,“外墻外保溫系統施工技術規程”已在全國強制執行。相變儲能材料(PCMs)應用于建筑圍護結構,可提高能源的利用率,為節約建筑能耗提供新的途徑【1】。目前,常用的PCMs有無機物和有機物兩大類:無機物如水合鹽類PCMs,在相變時容易產生腐蝕性、過冷和相分離等現象,這是無機PCMs的固有缺陷;有機PCMs如聚乙烯乙二醇、脂肪酸及其衍生物、石蠟等,具有儲能性能好、物化性能穩定、熱工性能好、相變溫度可調、可加工成定形PCMs等優點,已被應用于相變儲能墻板、地板、天花板及混凝土中。當PCMs建筑材料用于外墻面時,夏季可因相變而隔熱降溫;應用于內墻面時,冬季的白天可吸收日光的輻射儲能,晚上放出熱量,起到調溫均溫作用,可大幅度地降低室內溫度的波動,提高人體的舒適度,同時也具有顯著的節能作用【2】。 本文選用十八烷蠟為PCMs、粉狀膨脹珍珠巖為包裹定形材料,通過熱融蠟液浸滲工藝,將蠟液吸附進膨脹珍珠巖的微孔隙中,制備成一種定形PCMs復合材料,將其加入到抗裂抹面砂漿中,制成相變儲能抗裂抹面砂漿,做為外墻外保溫系統的保護層,可對提高保溫系統的保溫隔熱性能起疊加效應。同時,保護層也具有優良的機械強度和抗裂、防水性能。 1、PCMs的隔熱機理 在高溫季節,建筑圍護結構因吸收太陽光的輻射熱,普通墻體的外表面溫度可達到60-70℃,外墻外保溫系統的保護層因保溫層的熱阻效應而溫度可達80℃左右,此時,一旦遇到暴雨,表面溫度可迅速降至30℃左右,巨大溫差極易產生溫度裂縫,并導致滲水。 相變儲能材料具有一定的相變潛熱,PCMs的相變溫度選擇為所處環境的日平均溫度值以上1-3℃【3】,并且只有相變溫度接近人體的舒適溫度(20℃)的PCMs,才適于應用到建筑的儲能【4】。將PCMs置于建筑物的外表面,當白天氣溫上升達到或超過PCMs的熔點以后,PCMs吸收墻體的蓄熱并儲存起來,當室外環境溫度低于PCMs的熔點溫度時,又將儲存的熱能逐漸釋放出去,由此降低和延緩了墻體的外表面溫度峰值的上升,減少了熱量向室內傳導,也避免了因驟冷而引起面層開裂。因此,PCMs具有顯著的調溫性能。 2、實驗部分 2.1主要原材料 普硅水泥;可再分散膠粉;羥丙甲基纖維素;聚丙烯纖維;水洗河沙;粉狀改性硅烷憎水劑;粉狀膨脹珍珠巖;十八烷蠟(熔點30℃,潛熱200J/g)。 2.2基本配方 相變儲能抹面砂漿的基本配方見表1
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