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相变材料应用于建筑围护结构中能够起到节能效果已经被证实,相变材料热焓值在相变节能中起决定性作用。但从大量的相变循环实验可以看出,相变材料的热焓值并不是固定不变,会随着相变循环次数增加而变化,即相变材料应用于建筑围护结构中,节能性能会随着使用年限推进而发生变化,所以在分析相变材料在建筑围护结构的节能研究中,需要引入时间-性能这个参数来分析和探讨相变材料的热焓值和相变温度变化对建筑节能最终效果的影响,本文主要研究内容如下:(1)构建墙体传热模型,得出相变材料热焓值与室内空气温度的关系。在构建模型过程中,一方面,受到周期性变化的气候条件影响,墙体传热是一个极其复杂的过程;另一方面,相变复合墙体中含有相变材料,由于相变材料具有热焓值,增加了建模难度。本文通过等效热容法,即将相变材料热焓值归并入材料热容中,建立了墙体传热模型。最后通过公式推导出相变材料热焓值与室内空气温度的关系。为了验证模型的可靠性,本研究选取英文文献中美国休斯顿一处房屋能耗的实际案例进行验证分析。(2)以相变材料石蜡作为研究对象,通过实验和预测模型得出相变材料整个寿命周期内热焓值随时间的变化规律。在实验方面,参考了沥青、树脂基复合材料、环氧复合材料和橡胶等有机材料的耐久性实验条件,其中实验都引入了紫外线照射作为材料劣化的外部条件,观察材料性能的劣化情况。而石蜡作为有机相变材料,且相变材料在建筑的围护结构中,其应用时相应会受到阳光照射的影响。本文在相变循环实验的基础加上,也加入了紫外线照射这一实验条件。在构建经验退化模型方面,本研究创新性地借鉴了锂电池的性能经验退化模型,最终选取了拟合度较高的幂函数经验退化模型。(3)第四章选取中国五个气候区的典型城市(沈阳、郑州、长沙、昆明、香港)作为研究地点,建立办公楼模型,以第二章墙体传热模型和第三章的相变材料热焓值随时间的经验退化模型为基础,计算得出东面、西面、南面和北面节能量情况。结果表明,西面墙体节能效率最好。因此选取西墙作为布局方案。根据模拟得到厚度和节能量的关系,以及节能量随相变材料使用时间的变化关系。本研究在不考虑相变材料性能变化的全寿命周期成本计算框架的基础上,创新性地将性能变化因素引入其中,并将相变材料厚度和节能量的关系与节能量随相变材料使用时间的变化关系模拟结果带入模型中,得到五个地区全寿命周期成本的一元函数计算通式。为使计算通式更具普遍应用性,本研究对计算通式进一步提炼,引入未知相变墙体面积,使计算通式能够适用于西墙任意面积和厚度布局方案的计算。