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光的建築,未來體驗-智能調光玻璃新趨勢

 
     
     
  在早前幾年,你是否能想像,家中裝設的玻璃擁有除「透明」以外的其他顏色?單單靠著一片玻璃,就能同時達到「採光」和「隔絕光線」的效果?「智能調光玻璃」導入最新光學與電子技術,結合行動app與環保節能,隨時轉換空間樣態,讓使用者能發揮創造力,自行定義你的個人空間。  
     
   
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玻璃與建築的親密關係
建築物的外牆就像人類的皮膚,是與外界接觸的第一道防護,而在外牆嵌上的門與窗,則是皮膚上的毛細孔,能夠發揮「感受」和「接收」的功能。簡單來說,「牆」是用於阻隔室內與室外環境的結構,而以「玻璃」為主體的窗,則能夠聯繫「內」與「外」,模糊空間的分界。從工業革命開始,玻璃不僅是建築最重要的透光材料,也是將戶外景觀帶入室內的主要渠道。隨著製造技術的發展,玻璃的材質、形狀與穩定性逐漸提升;1980年代以降,玻璃帷幕牆被引進台灣,成為建築外觀設計的重要素材。除了採光、通風、風格設計的功能以外,結合更精密的電子技術與光學原理,當代的玻璃已能展現更超乎預期的樣貌。

調光玻璃:以科技帶來更多元的建築風景
近年來在建材市場展露頭角,逐漸引起消費者興趣的「可變色玻璃」,在玻璃當中加入液晶導電技術,讓玻璃能透過電源形成白色霧化效果,不再只是單純的「透明」玻璃,而能透過使用者需求改變樣態。
 
使用此技術的玻璃,一般稱為電致變色玻璃(Electrochromic Glass),或是電控調光玻璃,在玻璃中加裝導電模和液晶材料,以「電」來控制玻璃的變色效果。聽起來很酷炫,實際上是如何做到的呢?重點在於「液晶材料」。由於液晶本身具有特殊光學性質,且能感應電磁場,常用於電子產品的顯示器,比如電視、電腦、計算機、投影機、手錶等等。只要將不同材質的液晶結合在一起,就能產生分子間的力量,透過電壓來控制液晶體的透光性,篩選出所需要的顏色。

調光玻璃的原理和液晶螢幕類似,當電源關閉時,玻璃內的液晶體會呈現不規則方向,光線射進來時就會被散射出去,呈現模糊的效果;而打開電源時,液晶體會因為電壓而轉化成與光線平行的方向,讓光線能通過玻璃,形成透明的狀態。

目前調光玻璃除了特定遙控器以外,創新的「LSG智能調光玻璃」,也能結合WIFI、藍牙、App等智慧應用,控制玻璃白霧與透明效果,將玻璃納入智能家居的一環。

另一方面,市場上有部分調光玻璃是以「直貼式工法」,將液晶導電模直接貼在玻璃表面,這樣的技術失敗率高,也容易刮傷液晶模,影響玻璃性能。比起直貼式工法,另一種「膠囊式工法」,則是將導電模和液晶模放置在兩片玻璃當中,再以先進的膠合技術將玻璃完整密合,形成完美的防護作用,經過IPX8的防水浸泡測試,能達到100%防水的效果。

因為調光玻璃屬於光電科技產品,除了玻璃本身,還必須搭配變壓器和電源線路,為了延長產品的使用壽命,消費者在選購調光玻璃時,必須注意廠商是否具備專業的施工團隊,並能提供全套安裝及後續維修服務。此外,調光玻璃的導電液晶模,在正常使用的情況下,應可維持20年以上的壽命,若廠商能提供玻璃性能檢測報告,方能確立產品的品質與穩定度。

通透.私密.簡潔.繽紛,改造空間的專屬魔法師
一般傳統玻璃在安裝完成後便會形成固定型態,只能被動承受外在環境的影響,尤其在長時間受陽光照射或需遮蔽的場所,大抵都會加裝窗簾、捲簾或百葉窗。調光玻璃省去了這道防護步驟,能夠直接以電源控制玻璃的亮度,在瞬間區分公共/隱私空間。安裝玻璃的同時,就等於安裝了一席隱性的簾幕,也免除日後窗簾維修或清潔的繁瑣事務。

因應目前台灣房市趨勢,不少建商相繼推出標榜高配備、低總價的小坪數住宅。為了讓小空間不顯擁擠,良好的室內設計和結構規劃就更為重要。以調光玻璃取代以往的水泥結構,隔開廚房、書房與客廳,在玻璃透明的效果下,將會呈現通透寬闊的空間感。若是有客人來訪或需要辦公時,使用玻璃遮蔽效果,則能隔開外部視野,享有完全的個人隱私。

善用產品特性,調光玻璃可應用在許多特殊場合,比如商業大樓的會議室、飯店衛浴間、展示櫥窗,隨使用者的控制,自行定義空間的氛圍,並重塑既定場所的樣貌。陳邁建築師曾說過,玻璃在物理材質上屬於液態材料,建築師或許可將玻璃視為一種「液體」,創造表情更豐富的建築。若以室內空間來思考,調光玻璃所形成的豐富表現度,也讓空間突破固定樣態,藉由人的日常使用,成為更具生命力的流動現場。



搭配Low-E玻璃,節能效果一把罩
「通風」、「隔熱」、「節能」、「採光」是四項綠建築的重要元素,能夠節能隔熱的玻璃材料自然也是綠建築標章的評比標準之一。只要能善加利用,綠建材對建築師、建設公司、建築使用者來說,都是提升建築價值與舒適度的最佳幫手。比如荷蘭MVRDV事務所在阿姆斯特丹的建築外觀改建案例,建築師以玻璃製成的實心磚仿造老屋的磚砌工法,由於玻璃的物理特性,即使未來建物改建,這些玻璃磚也能夠重新熔鑄,成為循環經濟建材。

根據美國國家實驗室的研究,在建築內加裝智能調光玻璃,冷氣用電量降低了49%,同時減少照明用電成本高達51%。而在氣候炎熱的台灣,若能透過玻璃維持室內溫度,降低冷氣用電量,不僅能減少二氧化碳的排放量,也能省下大幅的電費支出。LSG智能調光玻璃更可隔絕99%以上的紫外線;若搭配使用Low-E節能玻璃,更可阻擋紅外線熱輻射,達到節省能源並提供舒適安全的生活環境。



科技結合環保,更隨心所欲的建築體驗
一般使用者對於「智能調光玻璃」這個名詞或許仍感到陌生,但其實在日常生活中,許多不同領域都已經導入這類新穎產品。比如長榮航空的波音787,就是在飛機窗戶採用調光玻璃,透過中控調整玻璃的透光度,隨著外在環境和乘客需求完成透明/遮蔽的轉換,提供更良好的機上服務。韓國樂天塔的部分樓層地板,藉由對調光玻璃的控制,在將地面調整為透明狀態時,呈現出毫無保留的高空地景,讓遊客體驗行走於高空的刺激氛圍。值得一提的是台灣玻璃館的公共廁所,以調光玻璃取代傳統廁間門板,當門把鎖上時,玻璃處於斷電狀態,則在門外呈現出白霧面,形成密閉的如廁空間;相反的,無人使用的廁間則呈現透明狀,讓使用者能夠立刻找到空的廁間。

在家庭住宅內,調光玻璃可以與智慧家庭系統整合,將家中玻璃隔間的狀態納入情境模式。比如在劇院模式當中,將玻璃完全白霧化,隔絕周遭光線,同時形成隔音遮蔽的效果;或者在洗澡時設定為遮蔽模式,在使用淋浴隔間時,其他家人也能進入浴室,而不會干擾到個人隱私。

進一步思考,調光玻璃的遮蔽和透明功效,也相當適合應用在部分家電、傢具當中,或許能形成意想不到的功效。像是在冰箱門上加裝玻璃,需要時開啟透明狀態,讓使用者輕鬆確認冰箱內的食材狀態,省略開/關門的步驟(也省下其中耗費的電力),同時又能在訪客到來時遮蔽內部空間,呈現整齊乾淨的視覺景象。至於玻璃開關電源時的耗電量?使用65伏特的變壓器,每平方公里的玻璃平均每月的耗電量為1.008度,考慮到使用調光玻璃所帶來的種種優點,這些細微的固定成本對使用者來說大概只是杯水車薪吧!
 
     
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