电致变色窗户可以通过施加电压来调节其可见光透过率,因此,在办公建筑应用上,在供冷时期可以通过这个特性来减少建筑的冷负荷,又可以避免眩光现象,改善室内视觉舒适性;在供暖时期可以代替遮阳设施阻挡眩光,减少热负荷和照明能耗,具有很好的灵活性。然而,电致变色窗户的控制策略也存在一些需要解决的问题。电致变色窗户的透过率变化会影响自然采光和太阳得热,进而影响照明能耗和空调能耗的平衡。因此,为了确定电致变色窗户在满足室内视觉舒适的条件下使建筑能耗最低的控制策略,本文针对目前常用的两种控制策略—Control–1(基于室外水平照度来控制电致变色窗户的状态调节)和Control–2(基于窗户入射辐照度来控制电致变色窗户的状态调节),提出了一种新的控制策略—分区控制(Control–3),即将电致变色窗户进行分区单独控制,当太阳透过窗户出现在人眼视野范围内时,调节所透过的窗户状态为着色状态,其他窗户则根据室内具体环境进行调节。本文以长沙地区为例,使用EnergyPlus建立了电致变色窗户的传热、采光综合模型,并通过GenOpt,以建筑能耗最低为目标,对电致变色窗户的上述3种控制策略的控制阈值进行优化,最后再用EnergPlus以最佳控制阈值对电致变色窗户的这3种控制策略进行了综合性模拟,并与普通双层中空窗以及Low–e窗户进行了比较,分析了电致变色窗户的节能潜力以及对视觉舒适的影响。结合EnergyPlus输出的3种控制策略下的电致变色窗户逐时控制状态,使用HoneybeePlus自然采光模拟工具,对电致变色窗户的3种控制策略以及普通双层中空玻璃窗进行了全年动态采光模拟,并对结果进行了比较分析。为了满足室内视觉舒适,消除眩光现象,对最佳控制阈值下的各控制策略,以眩光指数(DGI)小于22为目标进行优化,得出3种控制策略在满足视觉舒适的情况下,电致变色窗户的逐时控制状态。最后从节能潜力和视觉舒适性两个方面,对电致变色窗户使用不同控制策略时的综合性能进行了全面分析。本文的主要结论如下:(1)从建筑节能角度考虑,在长沙地区,相较于普通双层中空窗和Low–e窗户,使用Control–1、Control–2和Control–3这3种控制策略的电致变色窗户可以使建筑年总能耗分别降低54.46kWh、49.68kWh、55.71kWh和25.88kWh、25.1kWh、31.13kWh,节能比例分别为14.77%、14.33%、16.07%和8.16%、7.92%、9.82%。因此,使用第三种控制策略(Control–3)时,电致变色窗户对降低建筑能耗作用最为明显。(2)从自然采光的角度来考虑,电致变色窗户采用前两种控制策略可以更多的利用自然采光,照明能耗更低,但是相应地也会增加眩光现象,降低视觉舒适性;而对于电致变色窗户分区控制策略,虽然减少了自然采光,但是有效自然采光相比于前两种控制策略更多,同时也显著减少了眩光程度,改善了视觉舒适环境。因此,电致变色窗户在使用分区控制策略时,可以更有效地提高视觉舒适性。(3)对Control–1和Control–3两种控制策略,在能耗最低的控制阈值下,以视觉舒适性为目标,进一步优化。即当DGI>22时,使窗户的状态向着色态调节一档。优化后的2种控制策略在都满足视觉舒适性的条件下,在能耗方面,相较于加遮阳系统的普通窗户(即当室内有眩光现象时,打开遮阳系统进行遮阳),其节能潜力分别为为32.05%和36.74%;在自然采光方面,优化后电致变色窗户对自然采光可以更有效的利用,既避免了眩光,也减少了人工照明需求,其中以Control–3的控制方式效果最好。由此可得,通过Control–3的控制方式,电致变色窗户在满足视觉舒适条件下,综合性能最好。本文的研究方法及成果,可以为电致变色窗户在国内其他气候区使用与控制时提供理论依据和参考。对于未来的智能窗户控制具有重要意义。