近日，SCI一区期刊Applied Energy、Energy and Buildings刊发我校土木建筑工程学院李栋团队在相变玻璃围护结构领域的最新研究成果“Influence of PCM design parameters on thermal and optical performance of multi-layer glazed roof”（相变材料设计参数对多层玻璃屋顶结构光热传输的影响研究）、“Experimental investigation of optical and thermal performance of a PCM-glazed unit for building applications”（含相变材料玻璃围护结构光热性能实验研究）。该成果提出一种含相变材料的新型玻璃围护结构，对设计新一代玻璃围护结构具有重要的指导意义和参考价值。我校建筑环境与能源应用工程专业教师刘昌宇为第一作者，李栋教授为通讯作者，2016级硕士研究生吴洋洋和朱永健参与相关工作，东北石油大学为唯一署名单位。

近年来，围绕着绿色建筑、生态建筑以及节能减排战略等社会可持续发展问题，提高传统玻璃围护结构保温隔热性能、降低建筑能耗已成为建筑节能领域研究的重点和热点。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，在建筑节能利用方面已崭露头角。相变材料具有储能密度高、环境友善、经济性好等优点，在蓄能方面优势显著。基于此，将相变材料填充玻璃窗等围护结构，白天吸收太阳能，夜晚释放白天的储能，延缓外界气候条件对室内热环境的影响，并减少空调等电力的使用，降低建筑能耗。然而，因相变材料固态时透射率小易影响室内采光，且相变材料热导率低造成其蓄释能时间长，与室内人居热舒适性要求不同步，所以在实际的应用中如何克服这些缺点，并合理高效利用太阳能仍不成熟，充满无限挑战。

  针对这一难题，李栋团队在国家自然科学基金、黑龙江省普通高等学校青年创新人才培养计划等项目的资助下，创新性地从相变材料的设计参数出发，采用数值仿真结合实验的方法，成功探索出了相变材料应用在玻璃围护结构中的隔热和蓄热潜力。基于含相变材料玻璃围护结构的光热传输机理进行深入研究，该团队利用多种方法分析了其内部的辐射-相变-导热耦合下的光热传输过程，研究了不同物性参数、玻璃结构参数等对含相变材料玻璃围护结构的光热传输影响规律，发现了大幅度提高玻璃围护结构隔热和蓄热性能的新方法。填充相变材料玻璃围护结构能有效提高其热惰性，大幅度改善室内热环境，并降低建筑能耗，而且通过调控物性参数可实现太阳能的高效利用，满足了室内人员对建筑环境的光热需求。同时，进一步适用性分析表明，相变材料集热、蓄热贡献高，有望将此研究方法应用到其它类工业产品之中。含相变材料玻璃围护结构蓄热性能可改善室内热环境，归因于相变材料及其物性参数的调控，也为设计其他类型建筑围护结构提供了新的设计思路。

审稿专家对该研究成果给予高度评价，认为含相变材料玻璃围护结构的研究方法对关于相变材料多场耦合计算的问题研究具有重要意义，在玻璃围护结构太阳能利用方面将会引起广泛关注。
   Applied Energy 与Energy and Buildings均是能源科学、建筑领域的顶级期刊之一，在国际上拥有广泛的影响力，其收录的文章主要分布在能源利用、建筑节能领域，对研究的原创性、新颖性等有着极为严格的要求，最新影响因子分别为7.182与4.067。