近年来,随着经济的发展,人们的运动需求不断提高,运动设施也随之改善,综合性能更为优秀的塑胶运动场逐步替代了原始的水泥场地,并广泛应用于各类体育场馆、学校以及社区活动中心之中。然而自2014年以来,全国各地发生多起“毒跑道”事件,严重威胁了人们尤其是青少年的生命健康,越来越多的学者开始对塑胶运动场的环境安全问题进行研究。目前,诸多研究结果指出夏季塑胶面层温度过高是导致塑胶运动场产生大量有毒挥发物并且结构稳定性下降的主要原因。据此本文提出将相变材料应用于塑胶运动场进行调温,并对调温效果以及塑胶运动场应用相变材料后温度场的变化进行研究。本文首先通过文献与实地调研,总结出塑胶面层的控温要求:即保证夏季面层日最高温度不应超过60℃,并尽量控制在50℃以下。由于辐射是影响室外运动场面层温度的主要因素,因此通过非参数检验对有效辐射的实测结果与经验公式计算结果进行对比,结果表明二者并无显著性差异,可以用经验公式计算有效辐射。其次,根据实际运动场结构制作了小尺寸的传统塑胶运动场模块,并从传统塑胶运动场制作工艺入手,设计出一种将相变材料应用于塑胶运动场的结构。提出应用于塑胶运动场的相变材料应满足以下要求:（1）所用材料在宏观上必须是固-固相变材料;（2）相变材料的比热容必须远大于混凝土（570J/（kg*℃））;（3）相变材料的导热系数必须远大于混凝土（0.57w/（m*k））。根据以上要求,利用膨胀石墨及有机酸制备了定形相变材料,材料的相变温度区间在28.16℃～34.68℃,相变前后的导热系数分别为5.43w/（m*℃）与3.26w/（m*℃）,非相变时的等效比热容为1750j/（kg*℃）,相变时为60874 j/（kg*℃）。随后利用制备的相变材料,制作出相变塑胶运动场的小尺寸模块。最后,利用小尺寸传统及相变塑胶运动场模块,通过试验实测、建立传热模型编程计算、利用软件模拟三种不同的方法来评价相变材料对塑胶运动场面层的降温效果。从结果来看相变模型面层日最高温度的平均值较传统模型降低约10℃,且相变运动场面层的日最高温度平均值低于50℃,满足控温要求。根据以上结果可以看出,利用相变材料能够在夏季有效降低塑胶运动场的面层温度。除此之外,在对模型温度场进行计算时发现,当热物性参数为常数时,采用有限容积法进行编程计算能大大减少计算量同时亦能保证计算的准确性;而当热物性参数随温度改变时,采用软件模拟能更准确地计算温度分布。