Low-e玻璃幕墻及室內溫度動態(tài)響應特性的試驗研究.pdf

1、我國是玻璃幕墻的使用大國。近十年來，在建筑節(jié)能的背景下，Low-e節(jié)能玻璃、幕墻外遮陽等建筑節(jié)能技術發(fā)展迅速。玻璃幕墻的傳熱不同于傳統(tǒng)墻體圍護結構，幕墻結構熱惰性小，室內熱環(huán)境受太陽輻射傳熱影響大，有著不同與墻體的室內溫度響應特性（包括波動幅度、波動頻率、延遲時間等）；隨著外遮陽技術的發(fā)展和國家對建筑節(jié)能要求的不斷提高，幕墻外遮陽系統(tǒng)的應用也越來越廣泛；二者不僅大幅度地遮擋了太陽輻射傳熱，降低了通過幕墻進入室內的太陽輻射能，對改善室內熱

2、環(huán)境質量、降低建筑能耗具有重要作用，而且也影響了幕墻建筑中央空調系統(tǒng)的設計和運行調節(jié)過程（如室溫設定值、室溫控制周期的設置等）。但是，關于玻璃幕墻熱惰性、外遮陽系統(tǒng)對玻璃幕墻和室內熱環(huán)境影響規(guī)律的深入研究卻鮮見報道。因此，非常有必要針對目前廣泛使用的Low-e玻璃幕墻及室內溫度的動態(tài)熱響應問題開展深入研究，為進一步改善室內熱環(huán)境質量、提高空調系統(tǒng)調控水平、降低建筑能耗提供理論支撐。
　　本文首先分析定義了能夠反映玻璃幕墻和室內溫度

3、動態(tài)響應特性的溫度響應評價指標特征量，即溫度增幅、響應時間、衰減倍數、延遲時間，用于評價Low-e玻璃幕墻及室內空氣隨室外熱擾的變化。其次，設計并建造了單間 Low-e中空玻璃實驗房系統(tǒng)，配備了太陽模擬光源系統(tǒng)和電動百葉外遮陽系統(tǒng)。第三，根據玻璃幕墻和室內溫度動態(tài)響應特性問題研究需要，設計并開展了無遮陽變輻照強度、定輻照強度變遮陽角度等工況下的玻璃幕墻實驗房動態(tài)響應特性試驗。最后，基于試驗數據，分析了Low-e玻璃幕墻內外表面溫度和室內

4、溫度在不同輻照強度和遮陽角度下的動態(tài)響應規(guī)律，分析了Low-e玻璃幕墻和實驗房室的傳熱特性。
　　通過上述研究，可以得到以下結論：
　　(1)在玻璃幕墻的太陽輻射傳熱中，溫度增幅、響應時間、延遲時間、衰減倍數等新的評價指標，可以方便地計算評價玻璃幕墻及室內環(huán)境抵擋外界干擾和維持自身熱穩(wěn)定性的能力。
　　(2) Low-e玻璃幕墻外表面溫度在無遮陽時受環(huán)境溫度影響較大，外表面溫度增幅與輻照強度呈線性增長關系。有遮陽且遮陽

5、角較小時，玻璃外表面溫度將滯后于環(huán)境溫度（滯后時間約為5min），溫度增幅隨遮陽角度變化而改變。
　　(3) Low-e玻璃幕墻內表面溫度在無遮陽時達到最大值的響應時間為35~48min，相對于幕墻外表面溫度的延遲時間為7~17min，內表面的溫度增幅較外表面衰減了3倍。有遮陽時，幕墻內表面溫度響應時間明顯延長20%以上，溫度增幅明顯降低，且二者隨遮陽角的變化而變化。
　　(4)室內空氣溫度在無通風、無遮陽達到最大值的響應時

6、間約60min，且不隨輻照強度而變化，溫度增幅約2~4℃。有遮陽時，室內空氣溫度響應時間明顯延長30%以上，溫度增幅降約1.5℃。
　　(5) Low-e玻璃幕墻內表面向室內對流傳熱量的峰值和向室內固體壁面的輻射傳熱量峰值均隨輻照強度線性增加。在幕墻內表面向室內的對流換熱和長波輻射傳熱量中，輻射傳熱約占二者的80%~90%，且比例隨時間的推移呈現先降低、后增大。外遮陽可顯著降低對流和輻射傳熱量，有遮陽時內表面向室內的對流傳熱量可減