相变节能住宅

相变材料建设的住宅，可以形成永久性的恒温"空调房"。

由于相变材料的特殊性，可以通过物理变化进行热能转换，可以在减少或不使用能源大的情况下使得居室保持恒温状态，这是建筑领域一个革命性运用突破。

无论是炎热的夏天，还是寒冷的冬天，人们都要用电驱动空调，或者用煤、天然气等来取暖。能不能把类似夏天的热量转移到冬季来取暖，把冬季的寒冷转移到夏天用于降温?科技人员努力在自然中寻找各种符合这种特性的物质。经过攻关，终于研制成功了新型"自调温相变蓄能装饰材料"，并通过建设部科技成果评估，被专家评价为"开创了国内墙体相变保温先河，是对当今传统保温材料只具有单一热阻性能的重大科技突破。"

FTC自调温相变蓄能装饰材料是利用植物临界萃取、真空冷冻析层、皂化等新工艺复合而成，根据不同温度相变点调节室温的纯天然原创科技新材料。这种材料突破了传统保温材料单一热阻性能，具有热熔性和热阻性两大特点。当环境温度低于一定值时，相变材料由液态凝结成固态，释放热量;当环境温度高于一定值时，相变材料由固态熔化为液态，吸收热量，使室温相对平衡，从而达到节能目的。同时，这种材料还具有安全可靠、抗裂防潮、吸声降噪、灭菌防毒、绿色环保、防火不燃、施工简捷等特点，受到市场的青睐，每年省下的空调和采暖费是一笔不小的数字。

传统建筑材料主要是钢筋、混凝土、木材、钢材及其他建筑材料，必须要做墙体保温，不仅在建筑周期上拉长了时间，而且保温效果一直没有达到技术要求。相变材料的诞生，让节能型、功能性住宅成为可能和新的时尚。不仅降低了碳排放，而且极大的节约了能源，是对传统材料的颠覆性的应用。

相变储能建筑材料兼备普通建材和相变材料两者的优点，能够吸收和释放适量的热能;能够和其他传统建筑材料同时使用;不需要特殊的知识和技能来安装使用蓄热建筑材料;能够用标准生产设备生产;在经济效益上具有竞争性。

相变储能建筑材料应用于建材的研究始于1982年，由美国能源部太阳能公司发起。20世纪90年代以PCM处理建筑材料(如石膏板、墙板与混凝土构件等)的技术发展起来了。随后，PCM在混凝土试块、石膏墙板等建筑材料中的研究和应用一直方兴未艾。1999年，国外又研制成功一种新型建筑材料-固液共晶相变材料，在墙板或轻型混凝土预制板中浇注这种相变材料，可以保持室内温度适宜。另欧美有多家公司利用PCM生产销售室外通讯接线设备和电力变压设备的专用小屋，可在冬夏天均保持在适宜的工作温度。此外，含有PCM的沥青地面或水泥路面，可以防止道路、桥梁、飞机跑道等在冬季深夜结冰。2007年，我国多名顶尖相变专家中科院院士与中瑞森新能源、东方一杰科技、绿环中创的专家们一道经过大胆革新，反复试验，一举突破了难题，研制出具有国际领先地位的相变建筑材料技术，打破了以美国等发达国家的垄断地位。

PCM与建材基体的结合工艺，主要有以下几种方法:(1)将PCM密封在合适的容器内。(2)将PCM密封后置入建筑材料中。(3)通过浸泡将PCM渗入多孔的建材基体(如石膏墙板、水泥混凝土试块等)。(4)将PCM直接与建筑材料混合。(5)将有机PCM乳化后添加到建筑材料中。

现代建筑向高层发展，要求所用围护结构为轻质材料。但普通轻质材料热容较小，导致室内温度波动较大。这不仅造成室内热环境不舒适，而且还增加空调负荷，导致建筑能耗上升。采用的相变材料的潜热达到170J/g甚至更高，而普通建材在温度变化1℃时储存同等热量将需要190倍相变材料的质量。因此，复合相变建材具有普通建材无法比拟的热容，对于房间内的气温稳定及空调系统工况的平稳是非常有利的。

相变节能住宅在新农村城镇化建设上，具有不可替代的作用，表现在:

1、性价比优良，综合成本低于传统材料;

2、节省能源，可节省能源60%-99%。因其优秀的建筑模式设计，大大降低了能源消耗，每个采暖季以100平方米的建筑为例，只需要10°电，夏季制冷可不用空调，不用任何电源。

3、建设周期短:因其采用的是工厂化生产组装模式，可以节约施工周期70%以上。

4、低碳环保。因其从生产到安装不产生任何废水废气以及垃圾，不使用含有污染成分的材料，因此，是低碳环保的最佳建筑模式。

5、抗震。经国家级实验室试验，抗震性能达到8级地震设防推力的18倍。

利用相变技术进行热量转换，通过作用在住宅建造、改造中达到降低能源消耗和碳排放的一种新技术新材料住宅。其最大特点为在不使用电源或极少使用电源的情况下使得建筑物局部空间温度达到恒温状态，起到环保节能作用。

物质从一种相转变为另一种相的过程。物质系统中物理、化学性质完全相同，与其他部分具有明显分界面的均匀部分称为相。与固、液、气三态对应，物质有固相、液相、气相。

相变材料(PCM - Phase Change Material) 是指随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。