新型竹建筑材料论文提纲

论文题目：热反射涂层与相变材料协同的新型建筑围护结构热性能研究

摘要：随着人们生活水平以及对居住环境舒适度要求的不断提高,建筑能耗占社会总能耗的占比逐年升高。建筑物的隔热保温效果直接影响着热损失大小,在炎热的夏季,由于强烈的太阳辐射,屋顶和墙体是热传递的主要桥梁,造成了极大的热增益,增加了空调的费用。冷屋顶技术和潜热储热技术是两种极具潜力的被动制冷技术,将两种技术结合可以同时提高屋顶和墙体的隔热和储热能力,进而提高室内舒适度,减少空调能耗,实现建筑节能。本论文致力于将形状稳定且成本低廉的复合相变材料与热反射涂层及冷屋顶技术相结合,构建新型建筑围护结构,并对其热性能进行研究和优化。首先,将冷屋顶技术和潜热储热技术相结合运用在墙体中。实验以高反射率和高发射率的SUPER THERM涂料作为热反射涂料（HRCs）,RT31/EG复合相变材料作为实验用相变材料（PCMs）,测试了15种HRC和PCM搭配作用下热源照射90分钟墙体的温升情况,探究了热反射、储热以及隔热三者作用时热性能最佳的位置结构,研究了相变材料热导率以及储热层和隔热层厚度对墙体热性能的影响规律。结果表明,将HRC和PCM两种冷却功能材料应用到墙体上能维持较小的室温波动,但在热反射和储热之间必须要有一个隔热层削弱相变材料导热、增强其储热作用,才能将两种材料作用最大化。其中,将HRC涂在墙体外表面、PCM填充在内层墙体能降低室内温度达4.7℃,为最佳工况。此外,采用低热导率的RT31/Si O2复合相变材料代替RT31/EG复合相变材料能降低室温3.6-5.6℃;增加空气层和PCM厚度降低室温达1.9-9.6℃,但超过8 mm之后作用将不再明显。然后,在屋顶中应用冷屋顶技术和潜热储热技术,探究了全天太阳辐射条件下储热冷屋顶的节能效果。实验制备了低热导率的Ca Cl2·6H2O/EP复合相变材料,搭建了四种不同屋顶——传统屋顶、冷屋顶、PCM屋顶和储热冷屋顶,模拟了宁夏夏季气候条件下四个测试房的隔热性能和节能效果,优化了储热冷屋顶的相变层位置以及隔热层和储热相变层的厚度。结果表明,相对于传统屋顶,其他三种屋顶都能有效减小室内温度波动,其中储热冷屋顶效果最好,能降低室内峰值温度6.6℃,节能52.9%;相变材料位于内层比位于中层和顶层分别降低峰值室温1.2℃和0.7℃,尽管相变层和隔热层越厚隔热越强,但考虑到建筑耗材和建筑能耗,5 mm的相变层和20 mm的隔热层足够保证建筑物全天维持在舒适范围22-28℃内。综上,新型节能储热冷屋顶具有优异的储热保温能力,为冷屋顶技术和潜热储热技术的有效结合提供了广阔的应用前景。

关键词：冷屋顶技术;潜热储热技术;建筑节能;相变材料;储热保温

学科专业：能源化学工程

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 前言

1.2 建筑能耗与建筑节能

1.2.1 建筑能耗

1.2.2 建筑节能

1.3 热反射涂层和冷屋顶技术在建筑节能中的应用现状

1.3.1 热反射涂料及其在建筑节能中的应用

1.3.2 冷屋顶技术及其在建筑节能中的应用

1.3.3 存在问题分析

1.4 潜热储热技术及其在建筑节能中的研究现状

1.4.1 潜热储热技术概述

1.4.2 相变材料与复合相变材料

1.4.3 复合相变材料在建筑节能中的应用

1.4.4 相变材料与热反射涂层协同作用的建筑围护结构研究现状

1.5 本课题的提出、主要研究内容及创新之处

1.5.1 本课题的提出

1.5.2 主要研究内容

1.5.3 创新之处

第二章 热反射涂料与复合相变材料耦合型墙体的热性能研究与优化

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 原料与试剂

2.2.2 实验仪器及其生产厂家

2.2.3 RT31/EG与 RT31/fumed SiO_2 复合相变材料的制备

2.2.4 表征与测试

2.2.5 热反射涂料和复合相变材料的热物性

2.2.6 试验房的搭建及其热性能评价

2.3 结果与讨论

2.3.1 单夹层相变冷墙体的热性能

2.3.2 双夹层相变冷墙体的热性能

2.3.3 相变材料热导率的影响

2.3.4 隔热层和相变层厚度的影响

2.4 本章小结

第三章 CaCl_2·6H_2O/EP复合相变板耦合型冷屋顶的热性能研究与优化

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 原料与试剂

3.2.2 实验仪器及其生产厂家

3.2.3 CaCl_2·6H_2O/EP复合相变材料的制备及其热物性

3.2.4 试验房的搭建及其热性能评价

3.3 结果与讨论

3.3.1 四种屋顶的热性能

3.3.2 CaCl_2·6H_2O/EP复合相变板耦合冷屋顶的优化

3.4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附件