陽(yáng)光房的結(jié)構(gòu)要考慮到功能性與安全性互相結(jié)合匹配，它主要由主體框架、頂部系統(tǒng)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)及輔助組件構(gòu)成。陽(yáng)光房的頂部結(jié)構(gòu)要考慮兩大因素，即防水與采光。光照充足雖然可滿(mǎn)足室內(nèi)的采光需求，但是太陽(yáng)光長(zhǎng)時(shí)間輻照難免會(huì)造成室內(nèi)氣溫過(guò)熱，尤其是在夏季的“蒸籠效應(yīng)”會(huì)讓居住人的舒適性大大降低。開(kāi)空調(diào)制冷和使用通風(fēng)設(shè)施治標(biāo)不治本，那如何從根源上解決陽(yáng)光房的“夏熱”？今天我們就來(lái)以最核心的頂面采光為話(huà)題，以小見(jiàn)大的來(lái)測(cè)試使用真空玻璃和中空玻璃應(yīng)用在陽(yáng)光房采光頂?shù)男阅軐?duì)比效果。

一、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介：

本次對(duì)比實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了兩組不同配置的玻璃的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，如下表所示：

本次實(shí)驗(yàn)使用尺寸大小相同的保溫箱，保溫箱外側(cè)包裹了保溫棉增強(qiáng)保溫效果，以減少保溫箱熱量流失。上部用真空和中空玻璃模擬陽(yáng)光房頂部，內(nèi)部則是在不同位置使用測(cè)溫探頭來(lái)測(cè)量記錄不同時(shí)段溫度的變化，并使用相同的體積的冰袋來(lái)模擬制冷的內(nèi)部環(huán)境（如下圖所示）：

（保溫箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)）

（內(nèi)部使用冰塊模擬制冷裝置）

（實(shí)驗(yàn)設(shè)施上方應(yīng)用兩塊不同配置玻璃）

（測(cè)溫探頭分布位置）

如上圖原記錄數(shù)據(jù)所示，真空玻璃和中空玻璃在太陽(yáng)光輻照實(shí)驗(yàn)中的保溫性能數(shù)據(jù)圖表。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄了每20分鐘的溫度讀數(shù)，時(shí)間從9:31:12開(kāi)始到16:01:12結(jié)束，共記錄21個(gè)時(shí)間點(diǎn)。

溫度探頭分布如下：

真空玻璃保溫箱：溫度探頭1、3、5、7。

中空玻璃保溫箱：溫度探頭2、4、6、8

（分別對(duì)應(yīng)相同位置的對(duì)比：1 vs 2、3 vs 4、5 vs 6、7 vs 8）

二、整體溫度對(duì)比

計(jì)算每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的真空玻璃平均溫度（真空平均溫度 = (溫度1 + 溫度3 + 溫度5 + 溫度7)/4）和中空玻璃平均溫度（中空平均溫度= (溫度2 + 溫度4 + 溫度6 + 溫度8)/4），并計(jì)算差異（真空平均溫度-中空平均溫度）；正值表示真空玻璃溫度更高，負(fù)值表示中空玻璃溫度更高。

對(duì)比結(jié)果如下表所示：

整體趨勢(shì)分析：從加熱階段（9:31~12:51）：中空玻璃平均溫度始終高于真空玻璃，差異從-0.40°C逐漸擴(kuò)大到-2.53°C（10:51），這表明在相同條件的太陽(yáng)輻照條件下，中空玻璃升溫更快，真空玻璃由于隔熱性能更好，熱量傳遞較慢，因此溫度上升較緩。

從日照輻射溫度時(shí)段來(lái)分析（12:51~16:01）：中空玻璃平均溫度仍高于真空玻璃，差異可達(dá)-2.78°C（14:11），也說(shuō)明了真空玻璃降溫更慢；

所有位置可顯示真空玻璃保溫優(yōu)勢(shì)，尤其在溫度位置7（差異變化較大）。位置5和6因可能更暴露于輻照，但整體趨勢(shì)一致；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠，但未來(lái)可增加重復(fù)實(shí)驗(yàn)或控制輻照強(qiáng)度以進(jìn)一步驗(yàn)證不同配置玻璃的差異性。

三、結(jié)論

在太陽(yáng)光輻照下，真空玻璃表現(xiàn)出更優(yōu)的隔熱和保溫特性。具體體現(xiàn)為在加熱升溫階段，真空玻璃升溫較慢，平均溫度比中空玻璃低1.0~2.5°C（整體平均差異峰值-2.53°C），表明了真空玻璃的隔熱性能更好；

在太陽(yáng)輻照降低時(shí)和降溫時(shí)段，真空玻璃降溫較慢，整體平均溫度下降幅度比中空玻璃小1.35°C，也表明了真空玻璃的保溫性能好；進(jìn)一步的說(shuō)明了真空玻璃全實(shí)驗(yàn)過(guò)程溫度波動(dòng)更小，變化幅度減少約8%，可以提供更穩(wěn)定的環(huán)境。

該對(duì)比實(shí)驗(yàn)也表現(xiàn)了中空玻璃的局限性和劣勢(shì)，比如中空玻璃在加熱階段升溫更快，表明其隔熱性較差，更多太陽(yáng)熱量傳入內(nèi)部的環(huán)境；在冷卻階段中空玻璃熱量損失更快，保溫性能不如真空玻璃。真空玻璃更適合應(yīng)用在陽(yáng)光房和綠色節(jié)能建筑，能有效減少加熱和冷卻能耗，可以從源頭上更好地解決“夏熱”問(wèn)題，增加居住舒適性。