Structural–functional integrated ma

Structural–functional integrated materials are one of directions of rapid development for saving-energy materials. Phase Change Materials (PCMs) are latent thermal storage materials possessing a large amount of heat energy stored during its phase change stage. Porous lightweight aggregate (LWA) can serve as the carrier for PCM. In this research, a structural concrete with function of indoor temperature control were prepared by using macro encapsulated PCM–LWA. The indoor and outdoor tests were performed to determine the thermal performance of the lightweight aggregate concrete (LWAC) containing macro encapsulated Paraffin–LWA. The compressive strength and shrinkage strain of LWAC with macro encapsulated PCM–LWA were evaluated. Finally, the economic and environmental aspects of application of macro encapsulated Paraffin–LWA in a typical floor area of public housing rental flat in Hong Kong were assessed.

From indoor thermal performance test, it was found that LWAC incorporated with macro encapsulated Paraffin–LWA has a function of reducing the energy consumption by decreasing the indoor temperature; flatten the fluctuation of indoor temperature and shifting the loads away from the peak periods. Moreover, from outdoor thermal performance test, it was found that the performance of macro encapsulated Paraffin–LWA in adjusting the room temperature was optimized when there was a remarkable temperature difference between the day and night. Test results showed that the compressive strengths of LWAC incorporating macro encapsulated Paraffin–LWA at 28 days was higher than control LWAC (without macro encapsulated Paraffin–LWA) and was found to be over 15 MPa. The shrinkage strain reduced with the incorporation of macro encapsulated Paraffin–LWA in LWAC and therefore has a beneficial effect on the volume stability of LWAC. From simple economic evaluation of macro encapsulated Paraffin–LWA in a typical floor area of public housing rental flat in Hong Kong, the recovery or payback period was found to be less than the average life span of a residential building in Hong Kong. Therefore, incorporation of macro encapsulated Paraffin–LWA in LWAC building walls is economically feasible. Finally, from environmental prospect, a reduction of 465 kg CO2-eq/year or 12.91 kg CO2-eq/year/m2 was achieved. This reduction would contribute to mitigate Greenhouse Gases emissions over the life span of building. It can therefore be concluded that the developed macro encapsulated PCM LWAC can be used for thermal and structural applications in buildings.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วัสดุโครงสร้าง – หน้าที่รวมเป็นหนึ่งในทิศทางของการพัฒนาอย่างรวดเร็วสำหรับวัสดุประหยัดพลังงาน ระยะเปลี่ยนแปลงวัสดุ (PCMs) เป็นวัสดุที่เก็บความร้อนแฝงอยู่มีจำนวนมากของพลังงานความร้อนที่เก็บไว้ในระหว่างขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงขั้นตอน รวมน้ำหนักเบา porous (ลวะ) สามารถทำหน้าที่เป็นผู้ขนส่งสำหรับ PCM ในงานวิจัยนี้ คอนกรีตโครงสร้างกับหน้าที่ของการควบคุมอุณหภูมิภายในได้เตรียม โดยการใช้ PCM – ลวะนึ้แม มีดำเนินการทดสอบภายใน และภายนอกเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพความร้อนของน้ำหนักเบารวมคอนกรีต (LWAC) ประกอบด้วยแมโครนึ้พาราฟิน – ลวะ Compressive แรงและสูญเสียสายพันธุ์ของ LWAC กับโคที่มีประเมินสรุป PCM – ลวะ ในที่สุด เศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อมด้านการใช้งานของแมโครที่มีประเมินสรุปพาราฟิน – ลวะในพื้นที่ทั่วไปให้เช่าการเคหะแบนใน Hong Kongจากการทดสอบประสิทธิภาพความร้อนภายในอาคาร พบว่า LWAC รวมกับโคนึ้พาราฟิน – ลวะมีฟังก์ชั่นลดการใช้พลังงานโดยการลดอุณหภูมิภายใน แผ่ความผันผวนของอุณหภูมิในร่มและขยับโหลดจากรอบสูงสุด นอกจากนี้ จากการทดสอบประสิทธิภาพความร้อนกลางแจ้ง ได้พบว่าประสิทธิภาพการทำงานของแมโครที่ถูกปรับสรุปพาราฟิน – ลวะในการปรับอุณหภูมิห้องเมื่อมีความแตกต่างของอุณหภูมิที่โดดเด่นระหว่างวัน ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า จุดแข็งของเพจแมโคร LWAC compressive นึ้พาราฟิน – ลวะที่ 28 วันมีสูงกว่าควบคุม LWAC (ไม่ มีแมโครนึ้พาราฟิน – ลวะ) และพบมี กว่า 15 แรง พันธุ์หดตัวลดลง ด้วยประสานแมนึ้พาราฟิน – ลวะใน LWAC และมีผลประโยชน์ในความมั่นคงระดับเสียงของ LWAC จากการประเมินผลทางเศรษฐกิจอย่างแม สรุปพาราฟิน – ลวะในพื้นที่ทั่วไปให้เช่าการเคหะใน Hong Kong แบนระยะเวลากู้คืนหรือคืนทุนพบน้อยกว่าอายุขัยเฉลี่ยของการอยู่อาศัยอาคารใน Hong Kong ดังนั้น ประสานแมสรุปพาราฟิน – ลวะในผนัง LWAC ได้เป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ ในที่สุด จากโน้มสิ่งแวดล้อม ลด 12.91 kg CO2-eq/ปี/m2 หรือ 465 kg CO2 eq/ปี สำเร็จการ ที่ลดลงนี้จะนำไปสู่ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกกว่าช่วงชีวิตของอาคาร มันสามารถดังนั้นจึงสรุปได้ว่า แมโคพัฒนานึ้ PCM LWAC ใช้สำหรับโครงสร้าง และความร้อนในอาคารได้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วัสดุโครงสร้างแบบบูรณาการการทำงานเป็นหนึ่งในทิศทางของการพัฒนาอย่างรวดเร็วสำหรับวัสดุที่ประหยัดพลังงาน ขั้นตอนการเปลี่ยนวัสดุ (PCMs) เป็นวัสดุที่เก็บความร้อนแฝงที่มีจำนวนมากของพลังงานความร้อนที่เก็บไว้ในระหว่างขั้นตอนการเปลี่ยนเฟสของ รวมน้ำหนักเบารูพรุน (LWA) สามารถทำหน้าที่เป็นผู้ให้บริการสำหรับ PCM ในงานวิจัยนี้คอนกรีตโครงสร้างกับการทำงานของการควบคุมอุณหภูมิในร่มที่ถูกจัดทำขึ้นโดยใช้แมโครห่อหุ้ม PCM-LWA การทดสอบในร่มและกลางแจ้งได้ดำเนินการเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานที่ความร้อนของคอนกรีตที่มีน้ำหนักเบารวม (LWAC) ที่มีแมโครห่อหุ้มพาราฟิน-LWA แรงอัดและความเครียดหดตัวของ LWAC กับแมโครห่อหุ้ม PCM-LWA ได้รับการประเมิน สุดท้ายด้านเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมของการประยุกต์ใช้แมโครห่อหุ้มพาราฟิน-LWA ในพื้นที่โดยทั่วไปของการอยู่อาศัยของประชาชนเช่าแบนในฮ่องกงมีการประเมิน. จากการทดสอบประสิทธิภาพการระบายความร้อนในร่ม, มันก็พบว่า LWAC รวมกับแมโครห่อหุ้มพาราฟิน-LWA มี ฟังก์ชั่นของการลดการใช้พลังงานโดยการลดอุณหภูมิในร่ม; แผ่ความผันผวนของอุณหภูมิในร่มและโหลดขยับออกไปจากระยะเวลาสูงสุด นอกจากนี้จากการทดสอบประสิทธิภาพการระบายความร้อนกลางแจ้งก็พบว่าประสิทธิภาพการทำงานของแมโครห่อหุ้มพาราฟิน-LWA ในการปรับอุณหภูมิห้องถูกปรับให้เหมาะสมเมื่อมีความแตกต่างที่โดดเด่นอุณหภูมิระหว่างกลางวันและกลางคืน ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าจุดแข็งอัดของ LWAC ผสมผสานแมโครห่อหุ้มพาราฟิน-LWA ที่ 28 วันสูงกว่าการควบคุม LWAC (ไม่แมโครห่อหุ้มพาราฟิน-LWA) และพบว่ากว่า 15 เมกะปาสคาล ความเครียดการหดตัวลดลงด้วยการรวมตัวของแมโครห่อหุ้มพาราฟิน-LWA ใน LWAC และดังนั้นจึงมีผลประโยชน์ในความมั่นคงปริมาณของ LWAC จากการประเมินทางเศรษฐกิจมหภาคที่เรียบง่ายของห่อหุ้มพาราฟิน-LWA ในพื้นที่โดยทั่วไปของประชาชนที่อยู่อาศัยให้เช่าแบนในฮ่องกงระยะเวลากู้หรือการคืนทุนที่พบจะน้อยกว่าช่วงชีวิตเฉลี่ยของอาคารที่อยู่อาศัยในฮ่องกง ดังนั้นการรวมตัวกันของแมโครห่อหุ้มพาราฟิน-LWA ในผนังอาคาร LWAC เป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ ในที่สุดจากโอกาสสิ่งแวดล้อมลดลง 465 กิโลกรัม CO2-eq การ / ปีหรือ 12.91 กิโลกรัม CO2-eq การ / ปี / m2 ก็ประสบความสำเร็จ การลดลงนี้จะนำไปสู่การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในช่วงชีวิตของอาคาร ดังนั้นจึงสามารถสรุปได้ว่าการพัฒนาแมโครห่อหุ้ม PCM LWAC สามารถนำมาใช้สำหรับการใช้งานความร้อนและโครงสร้างในอาคาร