电致变色玻璃是一种新型的智能玻璃，该玻璃采用了电致变色材料，无电流时玻璃呈透明状态，当施加正向电压时，玻璃发生变色，施加反向电压时，变回透明状态,可以实现多次可逆变色。其太阳辐射透过比可由0.4%变为33%，而可见光透过比变化范围为1% ~60%1。国内外学者针对电致变色玻璃做了相关研究，Hartmut等人通过把室内温度设定为20C进行测试，发现制冷能耗减少量超过了50%[2]。电致变色玻璃的控制方式对建筑能耗影响较大[35]。Fang Yueping 等人分析了电致变色玻璃在不同热流密度条件下玻璃表面温度的变化规律[6]。目前很多研究主要分析在空调条件下电致变色玻璃的节能特性，而对于电致变色玻璃在非空调条件下(如过渡季节)对室内热环境影响的研究较少。对于高层居住建筑，在外遮阳使用限制较大.内遮阳隔热效果不明显的条件下,电致变色玻璃集成了传统的玻璃窗和遮阳设施的功能,具有较大的应用潜力。因此，研究电致变色玻璃对居住建筑室内热环境和热舒适的影响具有重要意义。
Abstract Based on the use of the EnergyPlus software，analyses the effect of Low-E window and electrochromic window on indoor mean air temperature and thermal comfort in a residential building in Shanghai under non-air-conditioned environment．The results show that compared with the Low-E window，the cumulative time of the room temperature higher than ２９ ℃ in the room with the electrochromic window decreases ２１７ hours in summer and １３ hours in autumn respectively．Meanwhile，the thermal comfortable time increases １９ hours in spring，１３５ hours in summer，１３２ hours in autumn respectively．Electrochromic window can improve indoor thermal environment and thermal comfort．Keywords electrochromic window，residential building，indoor mean air temperature，thermal comfort，thermal environment
本文研究采用1幢2层住宅(模型见图1),层高3 m,所有房间均未设置空气调节装置。图中标记的卧室为研究对象,尺寸为5 mX5 mX3 m(长X宽X高)，其南向外墙有一外窗，所研究的2种玻璃窗类型及玻璃的光学性能参数见表1.2。
电致变色玻璃冬季保持在非变色状态，其他季节当室内温度高于26 C时玻璃变色。室内照明和设备功率分别取7 W/m?和6 W/m2，人员数量为2人。4月1日一9月30日,室内风速为0.2 m/s.其他时间为0.1 m/s.服装热阻采用Schiavon等人建立的动态预测服装热阻模型确定叨,人员活动强度为108 W.卧室各个内表面的长波吸收比为0.9、太阳辐射吸收比为0.7、可见光的吸收比为0.7。模拟气象:参数选用国际能耗计算典型气象年(IWEC)数据。
2电致变色玻璃窗对室温的影响
通过模拟得到了全年室内空气温度的逐时值，图2显示了采用Low-E玻璃窗房间的室温(下文简称Low-E室温)与采用EC玻璃窗房间的室温(下文简称EC室温)的差值。 分析发现，冬季约62. 5%的时间,EC室温比Low-E室温要高,主要出现在11:00 16:00，而且温差也相对较大，最大温差为1.3 C,最小为0.4 C.因为玻璃处于漂白状态，太阳辐射透过比高。夏季EC室温比Low-E室温低的时间多达75.3%.EC室温可比Low-E室温低0.87 C。春季EC室温比Low-E室温高的时间为65.2%，秋季EC室温比L.ow-E室温高的时间为63. 5%。
从4个季节中各选取1天,分析室温的逐时变化。图3~6分别为4月17日.8月10日、10月16日.1月21日的L.ow-E室温和EC室温分布图。4月17日,09:00- 22:00.EC室温高于Low-E室温,其余时间EC室温低于LowE室温，主要由EC窗户的热损失相对较大引起。8月10日.EC室温:低于Low-E室温，存在太阳辐射时，太阳辐射透过比低，透过窗户得热减少，不存在太阳辐射时，玻璃窗传热系数大，利于散热。10月16日,EC室温比Low-E室温高，此时室内外温差较小，热损失小,而且室温低于26 C时,玻璃- -直处于漂白状态,透过窗户的太阳辐射量较多。1月21日,仅02:00- 09:00 Low-E室温高于EC。Low-E与EC室温:差值随时间变化而变化,主要受到太阳辐射和室外温度的影响，室温较高EC变色时，太阳辐射透过比降低，玻璃日射得热减少;室温较低.EC不变色时.EC的太阳辐射透过量大于LowE。同时,玻璃的传热系数影响房间的散热或热损失.EC和Low-E玻璃的传热系数分别为2.60 W/(m? . K)和1. 55W/(m?.K),室温是太阳辐射透过量和通过窗户的散热量;相对大小综合影响的结果。
表3列出了4个季节不同温度范围的累计时间,可以看出,夏季和秋季,EC减少了高温时间，
特别是夏季。同时,春、秋、冬季减少了低温时间，其中冬季尤为突出。相对于Low- E室温,春季EC室温在18~26 C的时间增加了8 h,低于15 C的时间减少了8h。秋季EC室温在18~26C和26~29C的时间分别增加了6h和9h,而室温高于29 C和低于15 C的时间分别减少了13 h和10h。 对于夏季，室温高于29 C的时间减少了217h,室温在26~29 C和18~26 C的时间分别增加了192h和25h。而冬季，室温低于15 C的时间减少了46 h,室温在15~18 C的时间增加了46h。EC可使室内热环境得到改善。
3电致变色玻璃窗对热舒适的影响
图7是Low-E房间与EC房间对应PMV差值分布图,2个房间的温度差异是导致PMV不同的主要原因，PMV差值在[ -0.42,0. 35]内变动，且冬季和夏季的波动较大。偏冷环境，即PMV<
一1,春、夏、秋、冬季，EC能改善偏冷环境的时间分别为1 347.74.883.1 355 h。偏热环境,即PMV>1,夏、秋季，EC能改善偏热环境的时间分别为1054,35h。采用电致变色玻璃窗可以较明显地改:善室内热舒适。
春夏秋冬四季，室内PMV在[一1.1]内的累计时间见图8。由图可见，春季热舒适时间增加了19 h,增加幅度相对较小;夏季增加了135 h;秋季增加了132h,秋季属于过渡季，热舒适时间明显增加;虽然冬季对室内温度有-定的改善作用,但是2种玻璃窗冬季的热舒适时间都为0 h。
4结论
4.1全年大部分时间，电致变色玻璃窗对室温有明显的改善作用。室温低于15 C的时间,春季、秋季和冬季分别减少了8,10,46 h;15~18 C的时间.秋季和冬季分别增加了8h和46 h;18~26 C的时间,春季、夏季和秋季分别增加了8.25 h和6h;26~29 C的时间，夏季和秋季分别增加了192 h
和9h;高于29C的时间，夏季和秋季分别减少了217h和13h。
4.2电致变色玻璃改善 了室内的PMV值;增加了室内的热舒适时间，春季、夏季和秋季热舒适时间相对于Low-E玻璃分别增加了19,135.132 h。
参考文献:
[1] 王立祥，王兆祥.浅析电致变色玻璃中的电致变色材料[J].玻璃,2011(4):26-29
[2] Harmut w. Elecrochromnics for achiecturl glazingaplictions [C] // The Gilass Processing. Days Conference. Finland. 1997
