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建筑能耗占我国总能耗的30%以上,并且呈现不断上涨的趋势,推进建筑节能是实现我国能源与生态环境可持续发展的重要途径。提升建筑围护结构的热工性能可以使建筑热环境得到改善,进而减少人们对采暖、空调等设备的依赖。将能够在相变过程中吸收和释放大量潜热的相变材料应用于建筑围护结构,可以弥补目前建筑保温隔热材料因热容量低而易造成室内温度波动的缺陷,最终达到降低建筑能耗的作用。与高价、易燃的有机类相变材料相比,属于无机类相变材料的水合盐相变材料因具备成本低廉、来源广泛和不易燃烧等优点更值得在建筑围护领域上受到关注。本文选用两种相变温度接近人体舒适度范围的水合盐,并针对它们的缺点进行改善,旨在研制适合在建筑围护中应用的高性能水合无机盐复合相变材料,并结合数值模拟的方法探究其节能潜力。主要工作内容如下:首先,针对水合盐相变材料在窗户等透明围护结构中的应用,在Ca Cl2·6H2O溶液中加入合适比例的成核剂Sr Cl2·6H2O、分散剂CTAB和CsxWO3纳米颗粒,使用超声分散法制备了具有近红外屏蔽能力的Ca Cl2·6H2O/CsxWO3复合相变材料。实验探究了纳米颗粒的加入对Ca Cl2·6H2O相变特性和光学性能的影响,并且对材料的热可靠性和蓄放热性能也进行了研究。表征和测试结果表明,CsxWO3纳米颗粒与成核剂Sr Cl2·6H2O的共同作用可以将Ca Cl2·6H2O的过冷度降低至0.61°C,并且纳米颗粒的加入可以有效减弱Ca Cl2·6H2O对近红外光的透过率。所制备的复合相变材料相变温度为29.66°C,焓值为138.6 k J·kg-1,适合应用于建筑储能领域。在经历100次熔融-凝固循环过程后,相变体系的热物性变化较小,体现了良好的热可靠性。热性能测试结果表明,注入Ca Cl2·6H2O/CsxWO3复合材料的双层玻璃比空心玻璃和Ca Cl2·6H2O玻璃具有更优异的隔热性能。由于接收了大量太阳辐射,通过屋顶的热能非常容易引起房屋内部温度的波动,导致制冷设备使用频率的增加。为改善屋顶材料的储能效果进而有效对热能进行阻隔,选择相变温度和焓值分别为35.54°C和204 k J·kg-1的Na2HPO4·12H2O水合盐作为屋顶储能用材料,并选择膨胀珍珠岩（EP）作为多孔吸附材料抑制Na2HPO4·12H2O在相变过程中的泄漏问题。实验先采用溶胶-凝胶法在EP表面包覆Ti O2薄层制备改性膨胀珍珠岩（MEP）,接着采用熔融共混法对Na2HPO4·12H2O吸附定型,目的是增加复合相变材料对近红外光的反射性能。运用SEM、DSC、XRD、FT-IR和VIS-UV-NIR等表征方法对Na2HPO4·12H2O/MEP的性能进行研究测试。SEM和EDS结果表明TiO2已经成功负载于EP的表面,并且Na2HPO4·12H2O也均匀填充于MEP的孔道中。泄漏测试结果表明MEP对Na2HPO4·12H2O的最佳吸附量为55 wt%。DSC结果表明复合材料具有适宜的相变温度（33.51°C）和潜热值(103.7 k J·kg-1),并且几乎没有过冷现象。此外,制备复合材料过程中各组分之间仅为物理作用,并且MEP赋予了Na2HPO4·12H2O更高的近红外反射性能。这些优良性能使所制备的复合相变材料具备了实际应用潜力。为扩大水合盐相变材料的应用领域,使其能在建筑墙体节能应用中发挥作用,第三部分选取Na2CO3·10H2O作为Na2HPO4·12H2O熔点调节剂,制备了相变温度在人体舒适度范围内的Na2HPO4·12H2O-Na2CO3·10H2O二元水合盐材料,并选用多孔亲水材料硅藻土对其吸附定型。为改善水合盐相变材料在循环相变过程中容易失水的问题,用紫外固化聚氨酯丙烯酸树脂（PUA）对硅藻土表面进行包覆制备定型复合材料。随后,将复合相变材料压实并密封于PVC板中制备相变板,放置于气候模拟箱中测验热性能。泄漏测试证明了硅藻土虽可以借用表面张力和毛细作用力改善水合盐的泄漏问题,但仅靠多孔材料的吸附无法实现在长时间加热过程后对水合盐结构中结晶水的束缚。在被40 wt%的硅藻土和PUA树脂的吸附和封装作用下,复合相变材料在加热实验后的质量损失率仅为2.1%,与未复合的材料相比明显降,且DSC测试结果表明复合材料的焓值损失率在300次熔化-凝固循环后可控制在2%以内,实现了优异的锁水性能,热可靠性也得到了有效提升。复合相变材料具有低熔点（24.05°C）、高相变焓值(102.6 k J·kg-1)、低过冷度（0.51°C）和较低的导热系数(0.37 W·m-1·K-1),非常适合应用于隔热墙体部分。热性能测试表明,与无相变材料板的普通模拟房间相比,内墙装有复合相变板的模拟房间的室内温度最高值降低了17.19°C,最低温度上升了10.26°C,因此具有更平缓的温度波动。此外,结合相变墙体的房间也出现了明显的温度迟滞（4.03 h）和更高的热舒适度。最后,为探究三种复合相变材料在实际应用中的节能潜力,以我国北方某地区需制冷季节的室外温度作为气候条件,利用Energyplus对集成了Ca Cl2·6H2O/CsxW O3相变外窗、Na2HPO4·12H2O/MEP相变屋顶和Na2HPO4·12H2O-Na2CO3·10H2O/硅藻土/PUA相变墙体的大尺寸节能办公建筑的室温变化和能耗值进行了模拟计算。结果发现夜间低温新风的引入可以提高相变材料的能源利用率并降低能耗,室内温度峰值可以降低3°C以上。当相变墙板厚度为15 mm、安装于房屋最内层且导热系数较低(0.2 W·m-1·K-1)时,结合了相变窗、相变屋顶和相变墙体的节能建筑的能耗可以达到最低值。与没有结合复合相变材料的参考建筑物相比,应用了复合相变材料围护结构的建筑物节能率可以达到14.3%。