随着我国建筑行业的蓬勃发展,住宅以及商用建筑所消费的能源与日俱增,我国建筑的高能耗以及高碳排放量问题亟待解决。BNEF(Bloomberg NEF)的研究显示我国2018年住宅及商用建筑空调用电量657万亿瓦时,占全世界空调用电量34%,减少空调用电是降低建筑能耗的关键。相变材料作为一种新型清洁储能材料,其在相变过程中可吸收或释放大量的热量,可对建筑内热环境起到一定的调节作用,达到减小建筑空调用电负荷,节省建筑能源的目的。因此,相变材料于建筑节能有着十分良好的研究与应用前景。本文选取位于长沙的一座轻型围护结构建筑为研究对象,实验测试了应用相变材料的建筑的热性能。实验结果表明:将相变材料安装于建筑外墙内侧可以将建筑室内温度峰值与夜间的室内平均气温分别从26.6℃与8.7℃提升至27.6℃与9.5℃,将相变材料安装于外墙外侧使得室内温度峰值比参考建筑低0.5℃;将相变材料安装于外墙内侧或外侧均增大了建筑外墙内壁面的热流波动幅度。此外,使用EnergyPlus建筑模拟软件对测试建筑进行了热性能与能耗模拟。结果表明在夏季将相变材料安装于外墙外侧的建筑在办公时段的平均室温降低了 0.81℃,在冬季,将相变材料安装于外墙内侧使得建筑夜间平均室内气温降低约0.3℃,而将相变材料安装于外墙外侧使白天办公时段平均室内气温降低0.6℃,使用纯XPS保温板的建筑在冬季拥有更好的保温性能。综合考虑相变材料在外墙中的位置、建筑朝向、室外相对湿度、室外风向和风速四个因素对建筑EUI(Energy Use Intensity)的影响。将相变材料集中布置于南外墙内侧的建筑EUI最低,节能率为2.8%;对于全年工况,室外相对湿度越大建筑的EUI越低;当室外恒定为6 m/s的南向风时建筑的全年EUI最低。最后,本文对所研究的相变材料在建筑中的多种应用方式进行了经济性分析。本研究中的最佳应用方案为将相变材料集中布置于建筑西向外墙内侧,此方案可节省3.8元/平方米·年的建筑运行费用,投资回收周期为8.2年。