冬暖和夏涼是反義詞嗎
眼看酷暑又要到來，空調對於許多人來說，那可是必備的解暑神器。不過看著每個月直線飆升的電費，總覺得有點心疼。為了解決這個難題，英國就推出了一項別出心裁的設計——注水玻璃，它可以像空調一樣調節室溫，卻不需要消耗多少電力。
注水玻璃的原理
這麼神奇，是不是有點太誇張了？其實注水玻璃從外觀上看跟普通玻璃沒什麼大的區別。但您如果走近了細心觀察就會發現，窗戶的玻璃之間注滿了水。而秘密就藏在窗框之中，在窗戶框裡隱藏著各種管道，水管把整個玻璃窗連線了起來。同時，地下還設有儲水罐，也和窗戶相通，因此就構成了一個密封的迴路系統，可以讓水在其中流動起來。
那麼，這種設計為什麼能起到降溫的作用呢？我們先來看看，為什麼夏天待在屋裡會感到悶熱？這是因為咱們家裡的窗戶基本對熱量是沒有抵抗能力的，天一熱，屋外的熱量全透過窗戶跑到屋裡來了，屋裡可不就熱得像個蒸籠一樣了嗎？
不過注水玻璃可就不一樣了。屋外溫度高的時候，注水玻璃中的水就會吸收外界傳來的熱量，當加熱到一定溫度時，抽水系統就會自動將熱水抽出窗外，透過管道將這些熱水輸送到儲水罐中進行冷卻，並將之前儲蓄罐裡的冷水注入進來。透過這樣的水迴路系統，就能達到不斷降溫的目的了。
而到了冬季，室外溫度降低，儲存罐裡事先儲存的溫水就會從水箱中抽回管道，透過牆壁輻射的熱量來溫暖房間。而且這些溫水也可以透過管道進入生活用水的管道，一開啟水龍頭就有熱水，連熱水器都省了。可以說這項發明真正讓房屋做到了冬暖夏涼。
奇思妙想的研發創意
這項發明來自於英國拉夫堡大學的馬特亞斯·古泰（Matyas Gutai）博士，他常年致力於這方面的研究。為了這項發明他和他的科研團隊可沒少吃苦。夏天還好辦，雖然氣溫高蒸發快，但是對玻璃窗裡面的水卻沒有太大的影響。最難的是冬天，由於氣溫較低，窗戶容易結上一層厚厚的冰。窗戶都凍得硬邦邦的了，還怎麼讓屋子裡暖和起來呢？
英國雖然不至於冷得跟東北似的，但同樣面臨這個問題。為此古泰博士做了很多嘗試，起初他和他的團隊以為陽光和房間裡的熱量應該可以有助於保持窗戶的水不結冰，然而慘遭現實打臉，畢竟在寒冷的冬季，正常條件下，不結冰的窗戶幾乎是不存在的。
這可讓古泰博士傷透了腦筋，而正在頭疼的時候，他忽然注意到了一種惰性氣體的應用。那就是氬氣。氬氣是一種無色無味的惰性氣體，基本在常溫下與其他物質不發生化學反應。工業上經常用來作為保護氣體，防止焊接零件被氧化或氮化。於是他靈機一動，在窗戶裡面再增加一塊額外的玻璃板，然後放上密封著氬氣的絕緣層，以此來防止水結冰。
水結冰的問題是解決了，注水玻璃總算實現了冬暖夏涼，但是它的使用效果真的就比空調更好嗎？
注水玻璃相比空調的優勢
可能有人會說了，這用注水玻璃，不也得靠電力來回抽水麼，這跟空調有什麼區別啊？實際上，透過注水玻璃，能讓配備雙層玻璃窗的建築物能耗降低72%，而三層玻璃窗的建築也能節能61%。省電節能無噪音，應該說是注水玻璃最大的優勢。
而且因為是密封系統，所以裡面不允許氧氣和微生物進入，自然也就不會長有藻類。而且這種注水玻璃不需要百葉窗或遮陽板，隔音效果還好。古泰博士說：“大家一直以為玻璃只能起到建築物的裝飾效果，不過注水玻璃改變了這一切，我們透過玻璃打造了可持續的智慧化建築。它向我們展示了對於建築的整體化思考，可以給我們帶來更高效的環境。”
當然，要想戰勝空調，光靠節能還不夠。要知道空調已經走進我們的生活10多年了，經過長期的試驗和更新，它不僅能夠調節溫度，而且安裝方便，成本較低。那麼，注水玻璃在實際安裝時會不會很麻煩呢？
目前看來，還真不太方便。首先先要把注水玻璃的外觀部件組裝好，讓它能成為可以安裝的窗戶；然後還需要將注水玻璃的面板與加熱裝置連線，而且最理想的方向是裝在南面向陽面上，以便獲取太陽光的熱量。關鍵是還需要使用地下管道來加熱或冷卻玻璃，這些管道需要在基礎建築建造之前鋪設，這就給了建築本身的建造出了一個很大的難題。
這是因為注水玻璃需要一個水迴路所形成的空間，並將熱量由一個空間轉換到另一個空間去。這就需要建築物留有充足的地下儲存空間和管道，目前比較適中的解決方案是利用現有的熱泵，與排水管道形成一個空間迴路，這樣就不用再在建築內鋪設新的管道了。
市場化的廣泛推廣
由此可見，短期內想要把注水玻璃推向商業化市場也非常困難。古泰博士和他的團隊也做了大量的實驗。目前已經在很多小型建築中得到了實際應用。但要想推廣到我國，做到大眾普及，預計還有很長的一段路要走。這難就難在它的結構複雜度上了。
畢竟歐美等國地廣人稀，房屋基本也以二層、三層的小別墅為主，很多人單獨就有一個獨立的院落，因此在房屋住宅建設的時候就可以事先鋪設號管道，以便注水玻璃構成合理的水迴路空間。
但在中國則不行，一幢樓裡少說住著成百上千人，如何建立合理的水迴圈迴路就是擺在建築工程學上的一大難題。更何況國內許多小區都是有著快五六十年曆史的老樓，加裝個電梯都得要花個半年六個月的，如果要再為了安裝注水玻璃修改內部排水管道迴路，簡直是勞民傷財。
所以預計在很長的一段時間內，注水玻璃很可能只能用於私人別墅或辦公區，更像是富人享樂的產物。當然，我們不能否認這項發明最根本的初衷，是為了讓我們健康地享受冬暖夏涼的生活。相信隨著技術的不斷進步和完善，注水玻璃終將成為智慧化都市建設的一部分，從根本上改變我們現有的住宅環境。