在混凝土砌块中填入相变石膏板,构成复合相变混凝土砌块,将其运用到建筑外墙中。在实验室搭建变温热箱实验装置,通过实验与模拟验证焓法模型在计算相变传热时的可行性,并运用焓法模型计算分析由复合相变混凝土砌块砌成的建筑外墙的热工特性。研究表明,用焓法模型计算得到的模拟值与实验值的误差不超过5%。通过焓法模型计算分析得到,当室内空调定温为26℃时,相变石膏板相变温度为26℃节能效果最佳,将这种相变石膏板放置在混凝土砌块外侧孔中,相变外墙房间节能59.1%,节约电费61.4%;放置在砌块内侧孔中,相变外墙房间节能45.3%,节约电费48.2%。

以南京地区冬季的室外空气综合温度为计算条件,利用FLUENT软件模拟分析了空心混凝土砌块、EPS外保温、复合相变混凝土砌块应用于南向外墙时对空调房间和非空调房间室内热环境的影响。研究结果表明:对于空调房间和非空调房间,相变石膏板内置时的利用效果均优于外置;对于空调房间,EPS外保温和内置相变温度为19℃的相变石膏板的复合相变混凝土砌块下的内壁面热流波幅分别较空心混凝土砌块减小73%、43%,而房间总散热量分别较空心混凝土砌块减小6%、45%;对于非空调房间,内置相变温度为15℃的相变石膏板的复合相变混凝土砌块下的室内空气平均温度分别较空心混凝土砌块和EPS外保温提高2.45℃和2.24℃,而温度波幅分别较空心混凝土砌块和EPS外保温减小82%和51%。