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能耗状况和利用效率反映了一个国家生活质量的高低和经济效率的大小,从长远来看,也是国家可持续发展能力的具体体现。近年来,建筑能耗所占的比例随着人民生活水平的提高逐步增长。建筑节能作为节能工作的一个主要方面,自然受到各国的重视。在建筑节能领域,新技术新观念层出不穷。为探索未来节能建筑的新模式,很多国家已经开始研究试验非常超前的零能耗住宅,它是一种采用太阳能、风能、地热等新技术和自然能源为住宅提供能源的新模式。
随着现代建筑业的不断发展,为了节省占地空间,出现了越来越多的高层建筑。高层建筑的出现使得建筑物墙体面积比例大大增加,据统计在建筑物空调能耗中建筑物围护结构所占能耗比例大约为25~50﹪。
调湿建材是一种利用调湿材料对水蒸气的自动吸放作用来调节空气湿度的建筑物墙体材料,它对水蒸气的吸收与释放取决于其表面的水蒸气分压力及周围环境空气的水蒸气分压力。多孔材料是指材料内部存有微孔结构,这些孔结构内部可以充满空气或水和空气的混合物。由于多孔材料具有多孔性和毛细性的特点,具有较好蓄湿能力和蒸发效果。因此,将调湿建材与多孔材料相结合应用于建筑物围护结构外表面,综合多孔材料和调湿建材的特点,形成—种多孔调湿材料,这种多孔调湿材料兼有自动的吸放湿作用和较好的蓄湿能力、蒸发效果。
本课题主要是针对建筑物整体,综合应用被动蒸发冷却技术、调湿材料、多孔材料等理论知识,结合调湿材料和多孔材料形成一种适用于建筑物围护结构的多孔调湿材料。在本课题中选用了两种调湿材料(调湿涂料和调湿板材)与多孔材料相结合,分别测试了这两种调湿材料的吸放湿能力及多孔调湿材料1(调湿涂料与多孔材料相结合)和多孔调湿材料2(调湿板材与多孔材料相结合)的蒸发冷却性能,对所测得数据进行了分析对比研究。
通过对实验数据的分析研究,可以得出调湿材料的调湿效果显著,在10小时内密闭空间相对湿度就降低了25﹪左右,即由92﹪降低到了约67﹪,在环境湿度为72﹪左右调湿材料的调湿能力出现转折,且由于后部多孔材料的毛细作用,调湿材料的吸湿还在继续,周围环境湿度继续降低,但程度不明显,趋势缓慢,从密闭空间有无调湿材料情况下内部湿度变化对比可以看出:多孔调湿材料的调湿性能明显优于普通的建筑材料。同时可以得出多孔调湿材料的被动蒸发冷却降温效果显著,材料前后壁面温差最大可以达到7.3℃,平均温差约为4℃左右;同时多孔调湿材料的蒸发冷却性能随着环境温度的升高而逐渐增强,在降低墙体冷负荷方面效果显著。
复合型高分子多孔调湿材料的实验研究以建筑节能为背景,结合了被动冷却技术和调湿材料的基本原理,分别对这种材料的调湿性能及蒸发冷却性能测试所得的数据为多孔调湿材料的实际应用也奠定了坚实的理论基础,同时为以后被动蒸发冷却技术应用研究拓宽了道路。