據(jù)外媒New Atlas報道，在保持建筑節(jié)能方面，窗戶無疑是一個挑戰(zhàn)。正是考慮到這一難題，英國科學(xué)家創(chuàng)造了一種新型的窗戶--一種充滿水的窗戶。傳統(tǒng)的窗戶有兩大問題。首先，大多數(shù)窗戶在寒冷的天氣里會讓熱量外泄，導(dǎo)致建筑物的火爐更頻繁地運行。另一個問題是，在炎熱的天氣里，它們允許陽光進入，產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致空調(diào)啟動。
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)陽光穿過玻璃時，它會加熱水，從而使房間本身不至于像其他地方那樣熱。一旦達到足夠高的溫度，這些被陽光加熱的水就會被抽出窗外，通過墻壁上的管道輸送到建筑物其他地方的儲水箱中。同時，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，儲存的溫水會從水箱中被抽回管道，通過墻壁輻射熱量來溫暖房間。另外，這些溫水也可以用在樓內(nèi)的水龍頭中，減少了運行熱水器的需要。雖然需要一些電力來回抽水，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。
事實上，根據(jù)計算機模擬，估計一棟配備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，可以通過增加一塊額外的玻璃板，里面密封著一層氬氣的絕緣層來防止水結(jié)冰。他補充說，陽光和房間里的熱量也應(yīng)該有助于保持水不結(jié)冰，不過如果所有其他方面都失敗了，如果溫度太低，一個自動系統(tǒng)可以將所有的水從窗戶里抽出來。
此外，由于密封系統(tǒng)不允許氧氣或微生物進入，所以玻璃上不會生長藻類。另外，與其他太陽能減熱系統(tǒng)不同，WFG不需要百葉窗等外部遮陽板，也不需要對窗戶進行著色。更重要的是，據(jù)說這種注水玻璃的隔音效果非常好。
“玻璃目前是建筑的累贅，因為它影響了能耗、熱舒適度、聲學(xué)等方面?！盙utai說。“WFG改變了這一模式，將玻璃變成了可持續(xù)建筑的機會。它向我們展示了對建筑和建筑部件的整體思考，可以帶來更高效和可持續(xù)的建筑環(huán)境?！?
他的最新研究是與德國凱澤斯勞滕大學(xué)的Abolfazl Kheybari博士合作進行的。相關(guān)論文最近發(fā)表在《能源與建筑》雜志上。
