據(jù)外媒New Atlas報(bào)道，在保持建筑節(jié)能方面，窗戶無(wú)疑是一個(gè)挑戰(zhàn)。正是考慮到這一難題，英國(guó)科學(xué)家創(chuàng)造了一種新型的窗戶--一種充滿水的窗戶。傳統(tǒng)的窗戶有兩大問(wèn)題。首先，大多數(shù)窗戶在寒冷的天氣里會(huì)讓熱量外泄，導(dǎo)致建筑物的火爐更頻繁地運(yùn)行。另一個(gè)問(wèn)題是，在炎熱的天氣里，它們?cè)试S陽(yáng)光進(jìn)入，產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致空調(diào)啟動(dòng)。
拉夫堡大學(xué)建筑學(xué)講師Matyas Gutai博士認(rèn)為，他的 “注水玻璃”(WFG)窗戶可以解決這些限制。每扇窗戶都包含水，密封在兩片玻璃之間。當(dāng)陽(yáng)光穿過(guò)玻璃時(shí)，它會(huì)加熱水，從而使房間本身不至于像其他地方那樣熱。一旦達(dá)到足夠高的溫度，這些被陽(yáng)光加熱的水就會(huì)被抽出窗外，通過(guò)墻壁上的管道輸送到建筑物其他地方的儲(chǔ)水箱中。同時(shí)，冷卻的水也被泵入WFG，以取代被泵出的水。
當(dāng)以后室外溫度下降時(shí)，儲(chǔ)存的溫水會(huì)從水箱中被抽回管道，通過(guò)墻壁輻射熱量來(lái)溫暖房間。另外，這些溫水也可以用在樓內(nèi)的水龍頭中，減少了運(yùn)行熱水器的需要。雖然需要一些電力來(lái)回抽水，但Gutai聲稱，他的設(shè)置仍然比在相同條件下保持相同室溫所需的加熱系統(tǒng)和空調(diào)的能耗要低得多。
事實(shí)上，根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬，估計(jì)一棟配備WFG的建筑，比配備雙玻璃窗和傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)的類似建筑的能耗要低72%。而采用三層玻璃窗的建筑的能耗則降至61%。
Gutai表示，在冬季零度以下的氣候條件下，可以通過(guò)增加一塊額外的玻璃板，里面密封著一層氬氣的絕緣層來(lái)防止水結(jié)冰。他補(bǔ)充說(shuō)，陽(yáng)光和房間里的熱量也應(yīng)該有助于保持水不結(jié)冰，不過(guò)如果所有其他方面都失敗了，如果溫度太低，一個(gè)自動(dòng)系統(tǒng)可以將所有的水從窗戶里抽出來(lái)。
此外，由于密封系統(tǒng)不允許氧氣或微生物進(jìn)入，所以玻璃上不會(huì)生長(zhǎng)藻類。另外，與其他太陽(yáng)能減熱系統(tǒng)不同，WFG不需要百葉窗等外部遮陽(yáng)板，也不需要對(duì)窗戶進(jìn)行著色。更重要的是，據(jù)說(shuō)這種注水玻璃的隔音效果非常好。
“玻璃目前是建筑的累贅，因?yàn)樗绊懥四芎?、熱舒適度、聲學(xué)等方面?！盙utai說(shuō)?！癢FG改變了這一模式，將玻璃變成了可持續(xù)建筑的機(jī)會(huì)。它向我們展示了對(duì)建筑和建筑部件的整體思考，可以帶來(lái)更高效和可持續(xù)的建筑環(huán)境。”
他的最新研究是與德國(guó)凱澤斯勞滕大學(xué)的Abolfazl Kheybari博士合作進(jìn)行的。相關(guān)論文最近發(fā)表在《能源與建筑》雜志上。
