Low-e玻璃幕墻及室內(nèi)溫度動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的試驗(yàn)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(shù)發(fā)展迅速。玻璃幕墻的傳熱不同于傳統(tǒng)墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)，幕墻結(jié)構(gòu)熱惰性小，室內(nèi)熱環(huán)境受太陽輻射傳熱影響大，有著不同與墻體的室內(nèi)溫度響應(yīng)特性（包括波動(dòng)幅度、波動(dòng)頻率、延遲時(shí)間等）；隨著外遮陽技術(shù)的發(fā)展和國家對(duì)建筑節(jié)能要求的不斷提高，幕墻外遮陽系統(tǒng)的應(yīng)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(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射能，對(duì)改善室內(nèi)熱

2、環(huán)境質(zhì)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(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行調(diào)節(jié)過程（如室溫設(shè)定值、室溫控制周期的設(shè)置等）。但是，關(guān)于玻璃幕墻熱惰性、外遮陽系統(tǒng)對(duì)玻璃幕墻和室內(nèi)熱環(huán)境影響規(guī)律的深入研究卻鮮見報(bào)道。因此，非常有必要針對(duì)目前廣泛使用的Low-e玻璃幕墻及室內(nèi)溫度的動(dòng)態(tài)熱響應(yīng)問題開展深入研究，為進(jìn)一步改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量、提高空調(diào)系統(tǒng)調(diào)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(nèi)溫度

3、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的溫度響應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)特征量，即溫度增幅、響應(yīng)時(shí)間、衰減倍數(shù)、延遲時(shí)間，用于評(píng)價(jià)Low-e玻璃幕墻及室內(nèi)空氣隨室外熱擾的變化。其次，設(shè)計(jì)并建造了單間 Low-e中空玻璃實(shí)驗(yàn)房系統(tǒng)，配備了太陽模擬光源系統(tǒng)和電動(dòng)百葉外遮陽系統(tǒng)。第三，根據(jù)玻璃幕墻和室內(nèi)溫度動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性問題研究需要，設(shè)計(jì)并開展了無遮陽變輻照強(qiáng)度、定輻照強(qiáng)度變遮陽角度等工況下的玻璃幕墻實(shí)驗(yàn)房動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性試驗(yàn)。最后，基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了Low-e玻璃幕墻內(nèi)外表面溫度和室內(nèi)

4、溫度在不同輻照強(qiáng)度和遮陽角度下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律，分析了Low-e玻璃幕墻和實(shí)驗(yàn)房室的傳熱特性。
　　通過上述研究，可以得到以下結(jié)論：
　　(1)在玻璃幕墻的太陽輻射傳熱中，溫度增幅、響應(yīng)時(shí)間、延遲時(shí)間、衰減倍數(shù)等新的評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以方便地計(jì)算評(píng)價(jià)玻璃幕墻及室內(nèi)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(shí)受環(huán)境溫度影響較大，外表面溫度增幅與輻照強(qiáng)度呈線性增長關(guān)系。有遮陽且遮陽

5、角較小時(shí)，玻璃外表面溫度將滯后于環(huán)境溫度（滯后時(shí)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(nèi)表面溫度在無遮陽時(shí)達(dá)到最大值的響應(yīng)時(shí)間為35~48min，相對(duì)于幕墻外表面溫度的延遲時(shí)間為7~17min，內(nèi)表面的溫度增幅較外表面衰減了3倍。有遮陽時(shí)，幕墻內(nèi)表面溫度響應(yīng)時(shí)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(nèi)空氣溫度在無通風(fēng)、無遮陽達(dá)到最大值的響應(yīng)時(shí)

6、間約60min，且不隨輻照強(qiáng)度而變化，溫度增幅約2~4℃。有遮陽時(shí)，室內(nèi)空氣溫度響應(yīng)時(shí)間明顯延長30%以上，溫度增幅降約1.5℃。
　　(5) Low-e玻璃幕墻內(nèi)表面向室內(nèi)對(duì)流傳熱量的峰值和向室內(nèi)固體壁面的輻射傳熱量峰值均隨輻照強(qiáng)度線性增加。在幕墻內(nèi)表面向室內(nèi)的對(duì)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(shí)間的推移呈現(xiàn)先降低、后增大。外遮陽可顯著降低對(duì)流和輻射傳熱量，有遮陽時(shí)內(nèi)表面向室內(nèi)的對(duì)流傳熱量可減