这款“液态窗户”利用光和热为建筑节能

NTU innovation liquid glass window energy conservation
Energy-guzzling building account for 40% of global energy usage.Image: Today Online
本内容由人工智能自动翻译。
  • 南洋理工大学的研究人员研发出一种“液态玻璃”,可帮助将建筑能耗降低多达45%。

  • 该窗户在玻璃板之间使用基于水凝胶的液体,历时10年研发。

  • 这种玻璃可以遮挡阳光,帮助建筑保持凉爽;白天还能吸收热量,帮助建筑保持温暖,从而降低能源成本。

科学家表示,新研发的“液态窗户”既能遮挡阳光,使建筑保持凉爽,又能吸收热量,并在白天或夜间逐步释放,从而降低能源成本。

这款窗户由新加坡南洋理工大学的研究人员(南洋理工大学)发明,在玻璃板之间使用基于水凝胶的液体,经测试可将建筑能耗降低多达45%,优于传统玻璃窗。

参与该项目近十年的南洋理工大学科学家表示,该窗户的能效还比市面上现有的节能玻璃高出约30%,且成本更低。

“以前人们只谈论夏天遮挡阳光、冬天让阳光进入,但没有人谈论储热——我们是首个这样做的团队。”首席研究员龙毅(Long Yi)表示。

“液态窗户”材料可用于小块或大块玻璃。“它就像水一样。”龙毅接受汤森路透基金会采访时表示。

耗能巨大的建筑(其中许多依赖化石燃料供暖)占全球能源使用量的40%,而窗户所消耗的能源约占其中的一半,这一数据来自联合国2009年的一份报告。

国际能源署表示,建筑所使用的电力和商业热能产生的直接及间接温室气体排放量,在2019年达到有记录以来的最高水平,占全球能源相关二氧化碳排放量的28%。

该窗户在玻璃板之间使用基于水凝胶的液体。Image: 南洋理工大学

能源需求增长(包括空调保有量上升和极端天气)部分推动了这一增长,国际能源署在2020年的一份报告中指出。

传统节能窗户采用昂贵的镀膜,可阻挡进出建筑的红外线,从而帮助减少供暖和制冷需求。

但这类窗户无法调节可见光,而可见光是阳光中导致建筑升温的主要成分。

为克服这些局限,南洋理工大学的研究人员混合了微型水凝胶、水和稳定剂,发现该材料能够随温度变化自动调节,从而在多种气候条件下有效降低能耗。

“智能窗户”中的液体混合物在受热时会变得不透明或呈磨砂状,从而遮挡阳光。

气温下降时,它会恢复原本的透明状态,允许光线和热量进入。

南洋理工大学的科学家利用建筑模型和上海、拉斯维加斯、利雅得及新加坡的气象数据进行了模拟,并在新加坡、广州和北京开展了户外测试。

他们希望尽快与企业展开合作,以激发商业兴趣。

这种窗户最适合白天有人办公的写字楼,并可根据不同地点进行调整。

但它在热带地区以及白天气温升高、夜间气温急剧下降的地方(如中东)效果最佳,龙毅表示。

测试还表明,智能液态窗户的隔音效果比双层玻璃窗高出15%。

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。