我国是玻璃幕墙的使用大国。近十年来,在建筑节能的背景下,Low-e节能玻璃、幕墙外遮阳等建筑节能技术发展迅速。玻璃幕墙的传热不同于传统墙体围护结构,幕墙结构热惰性小,室内热环境受太阳辐射传热影响大,有着不同与墙体的室内温度响应特性(包括波动幅度、波动频率、延迟时间等);随着外遮阳技术的发展和国家对建筑节能要求的不断提高,幕墙外遮阳系统的应用也越来越广泛;二者不仅大幅度地遮挡了太阳辐射传热,降低了通过幕墙进入室内的太阳辐射能,对改善室内热环境质量、降低建筑能耗具有重要作用,而且也影响了幕墙建筑中央空调系统的设计和运行调节过程(如室温设定值、室温控制周期的设置等)。但是,关于玻璃幕墙热惰性、外遮阳系统对玻璃幕墙和室内热环境影响规律的深入研究却鲜见报道。因此,非常有必要针对目前广泛使用的Low-e玻璃幕墙及室内温度的动态热响应问题开展深入研究,为进一步改善室内热环境质量、提高空调系统调控水平、降低建筑能耗提供理论支撑。本文首先分析定义了能够反映玻璃幕墙和室内温度动态响应特性的温度响应评价指标特征量,即温度增幅、响应时间、衰减倍数、延迟时间,用于评价Low-e玻璃幕墙及室内空气随室外热扰的变化。其次,设计并建造了单间Low-e中空玻璃实验房系统,配备了太阳模拟光源系统和电动百叶外遮阳系统。第三,根据玻璃幕墙和室内温度动态响应特性问题研究需要,设计并开展了无遮阳变辐照强度、定辐照强度变遮阳角度等工况下的玻璃幕墙实验房动态响应特性试验。最后,基于试验数据,分析了Low-e玻璃幕墙内外表面温度和室内温度在不同辐照强度和遮阳角度下的动态响应规律,分析了Low-e玻璃幕墙和实验房室的传热特性。通过上述研究,可以得到以下结论:(1)在玻璃幕墙的太阳辐射传热中,温度增幅、响应时间、延迟时间、衰减倍数等新的评价指标,可以方便地计算评价玻璃幕墙及室内环境抵挡外界干扰和维持自身热稳定性的能力。(2)Low-e玻璃幕墙外表面温度在无遮阳时受环境温度影响较大,外表面温度增幅与辐照强度呈线性增长关系。有遮阳且遮阳角较小时,玻璃外表面温度将滞后于环境温度(滞后时间约为5min),温度增幅随遮阳角度变化而改变。(3)Low-e玻璃幕墙内表面温度在无遮阳时达到最大值的响应时间为35~48min,相对于幕墙外表面温度的延迟时间为7~17min,内表面的温度增幅较外表面衰减了3倍。有遮阳时,幕墙内表面温度响应时间明显延长20%以上,温度增幅明显降低,且二者随遮阳角的变化而变化。(4)室内空气温度在无通风、无遮阳达到最大值的响应时间约60min,且不随辐照强度而变化,温度增幅约2~4℃。有遮阳时,室内空气温度响应时间明显延长30%以上,温度增幅降约1.5℃。(5)Low-e玻璃幕墙内表面向室内对流传热量的峰值和向室内固体壁面的辐射传热量峰值均随辐照强度线性增加。在幕墙内表面向室内的对流换热和长波辐射传热量中,辐射传热约占二者的80%~90%,且比例随时间的推移呈现先降低、后增大。外遮阳可显著降低对流和辐射传热量,有遮阳时内表面向室内的对流传热量可减小到无遮阳时的25%~60%,幕墙内表面向室内的辐射传热量比无遮阳时也降低了10%~50%;有外遮阳时,辐射传热的比例略有增加。综上,Low-e玻璃幕墙内表面温度的延迟时间(7~17min)与中央空调监测控制系统的调控周期(5~30min)相当,且温度增幅较大,因此,在玻璃幕墙建筑中央空调系统的控制调节中,其控制周期等关键参数的设置应充分考虑玻璃幕墙内表面温度或者该类幕墙热惰性对室内热环境控制的影响。