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、當今世界，能源問題已經成為人們日益關注的熱點問題。而建筑能耗在整個社會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緊迫問題。
　　 屋頂是住宅建筑的重要外圍護結構。它的顏色對于室內的溫度有非常大的影響。淺色屋頂可以反射太陽光，阻礙室內溫度的升高；相反，深色屋頂能吸收大部分太陽光，使得室內升溫。如果讓屋頂在冬天自動變成深色，在夏天自動變成淺色，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，它在水中會發(fā)生可逆的相變，在相轉變溫度（縮寫為LCST）以下時，PNIPAM完全溶于水，在LCST以上時，PNIAPM從水中析出，呈乳液狀。本文首先研究了PNIPAM水溶液的光學性質隨溫度的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)：在LCST以上時，PNIPAM顆粒對光有散射作用，光的最低透過率與光程，溶液濃度有關。本文嘗試利用這一溫敏特性，探索一種智能變色建筑節(jié)能系統(tǒng)的設計新思路。當室外溫度低于LCST(32℃)時（

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；當溫度高于LCST時（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，從而降低屋頂對太陽能的吸收，減少制冷空調的使用。
　　 模擬的試驗體系表明，反射率隨著PNIPAM濃度的增加而增加，當濃度超過0.05g/mL后，反射率達到最大值：33.0％。在這一濃度下，與不加PNIPAM的對照組相比，加入PN