基于聚(N-異丙基丙烯酰胺)的變色節(jié)能體系的探索性研究.pdf

1、當(dāng)今世界，能源問題已經(jīng)成為人們?nèi)找骊P(guān)注的熱點(diǎn)問題。而建筑能耗在整個(gè)社會(huì)能源消耗中的重大比例，使建筑節(jié)能成為世界建筑界面臨的一個(gè)緊迫問題。
　　 屋頂是住宅建筑的重要外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。它的顏色對(duì)于室內(nèi)的溫度有非常大的影響。淺色屋頂可以反射太陽光，阻礙室內(nèi)溫度的升高；相反，深色屋頂能吸收大部分太陽光，使得室內(nèi)升溫。如果讓屋頂在冬天自動(dòng)變成深色，在夏天自動(dòng)變成淺色，可以大大節(jié)省房屋用于取暖和制冷的能耗。
　　 聚（N-異丙基丙烯酰胺

2、）（縮寫為PNIPAM）是一種溫敏性高分子，它在水中會(huì)發(fā)生可逆的相變，在相轉(zhuǎn)變溫度（縮寫為LCST）以下時(shí)，PNIPAM完全溶于水，在LCST以上時(shí)，PNIAPM從水中析出，呈乳液狀。本文首先研究了PNIPAM水溶液的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)：在LCST以上時(shí)，PNIPAM顆粒對(duì)光有散射作用，光的最低透過率與光程，溶液濃度有關(guān)。本文嘗試?yán)眠@一溫敏特性，探索一種智能變色建筑節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)新思路。當(dāng)室外溫度低于LCST(32℃)時(shí)（

3、如冬天），PNIPAM水溶液呈透明狀態(tài)，太陽光可直射黑色屋頂，為其吸收，為建筑提供能量，減少暖氣使用量；當(dāng)溫度高于LCST時(shí)（如夏天），PNIPAM以粒子狀態(tài)析出，體系呈乳液狀，屋頂呈白色、散射太陽光，從而降低屋頂對(duì)太陽能的吸收，減少制冷空調(diào)的使用。
　　 模擬的試驗(yàn)體系表明，反射率隨著PNIPAM濃度的增加而增加，當(dāng)濃度超過0.05g/mL后，反射率達(dá)到最大值：33.0％。在這一濃度下，與不加PNIPAM的對(duì)照組相比，加入PN