随着社会经济发展和科技进步,居住环境舒适度正逐步受到人们广泛关注,冬季室内采暖需求向多元化、便捷化及智能化方向发展,传统的集中供暖、空气源热泵供暖、空调供暖等供暖方式存在热量损失大、易污染环境、设备复杂、成本高、不易于管理等弊端,已不能满足现代建筑室内采暖需求。电热膜采暖具有灵活、绿色、控制方便及安装维护成本低的优势,成为该领域的研究热点。石墨烯具有高导电、高红外辐射等性能,成为高性能电热膜的首选材料。然而,目前关于石墨烯基电热膜的研究大多集中在电热转换材料设计、制备工艺等方面,并未对其采暖效果、舒适度、经济性等工程应用上的问题进行系统研究,制约了电热膜室内采暖方式的市场推广。为此,本文基于电磁波和红外辐射的基本理论分析,首先研究了电热膜的发热功率;通过建模采用理论计算和数值仿真的方法,研究了电热膜采暖房间的流场与温度场分布规律、电热膜表面铺设的不同类型和厚度的覆层对电热膜房间采暖效果的影响,并将电热膜采暖效果并与普通散热器采暖效果进行对比。在此基础上,对石墨烯基电热膜电热性能进行了实验研究,并与高分子类型电热膜进行对比,分析了电热膜室内采暖效果影响因素。最后,从工程应用角度,对电热膜室内采暖的热舒适度和经济效益进行了测试和讨论。以期为电热膜室内采暖市场应用提供可靠的理论分析及实验研究数据。通过研究,得出以下创新性结论:1.采用理论计算和数值仿真的方法,研究电热膜采暖房间和散热器采暖房间流场及温度场分布情况以及在电热膜表面铺设不同类型、厚度的覆层对电热膜采暖效果的影响。研究发现,两种供暖方式靠近热源处空气温度较房间中心区域高1～1.5 oC,且靠近热源的空气层中产生自然对流。散热器采暖房间主体区域气流速度较电热膜采暖房间小,电热膜采暖房间主体区域温度更为均匀。此外,电热膜表面铺设覆层后,房间内空气平均温度与覆层导热系数、厚度呈正相关关系,且覆层导热系数升高至2.7以上后房间内空气平均温度上升趋势放缓。纳米流体夹层板覆层较普通固体地面装饰材料覆层而言具有更强的均热能力,在房间内电热膜未铺满地面时应用价值尤为突出。2.电热膜电热性能及采暖效果实验监测研究。分别以石墨烯、高分子材料改性石墨烯为发热材料的两种电热膜铺设于人工气候室内进行热辐射采暖性能研究。实验发现,两种电热膜连续通电发热过程大致可分为快速升温、慢速升温两部分。通电后两电热膜表面温度在5 min内由室温升高至最高温度的82%之后,进入缓慢升温阶段。石墨烯基电热膜电功率平均值为1650 k W,高分子电热膜为1500 k W,两种材料能耗相当。3.电热膜采暖的热舒适性及经济性评价。首先研究电热膜采暖房间室内人员的热感受,随后分别计算某一总面积500 m2的模拟建筑采用石墨烯基电热膜、高分子电热膜和空气源热泵三种方式进行采暖时的费用年值这一经济指标,并且使用敏感性分析法寻找相同变化幅度下对费用年值影响最大的不确定因素（最敏感因素）。研究发现,受试者普遍反映电热膜房间内偏暖,但基本感觉舒适。其中在相同室温下,男性更多人感觉房间偏热,女性较男性而言更喜好偏热环境。影响电热膜经济性的最敏感指标为运行费用,即采暖用电费用。经过计算,使用年限为20年时,石墨烯基电热膜费用年值为19939.88元,高分子电热膜为18593.00元,散热器采暖为15065.41元。与热泵采暖相比,电热膜采暖费用年值稍高,但在可接受范围内,用户不需过度在意石墨烯基电热膜采暖费用问题,且电热膜采暖适合在未铺设集中供暖的地区大面积推广使用。基于以上研究,认为电热膜采暖可以达到传统采暖方式的采暖效果,采暖经济性亦与传统采暖方式相当,且电热膜采暖较传统采暖方式具备更高灵活性、安装维护成本更低且更易于智能控制,可以满足多样化和极端环境、临时建筑采暖需求。