葉健明

【問題的產生】
我見到不少場所(如商場、課室、辦公室等)在太陽高照的白天也是開著空調亮著燈,這與我們提倡的低碳環保理念大相徑庭,于是我決定設計一種新型窗戶,降低白天的用電量,節省能源。
【原理分析】
我設計的新型窗戶采用單向透視玻璃,窗戶沒有窗枝,增大了窗戶的采光面;窗門對稱的兩邊拴在墻上成上下或左右打開旋轉門,調節窗戶打開的角度,窗戶的單向透視玻璃就可以把室外的陽光反射進室內,使室內光線充足,相對的窗戶打開,使空氣形成對流,把風引進室內,降低白天的用電量,綠色節能。
【制作過程】
一、設計模型
我設計的新型窗戶安裝在房子相對的墻上,窗戶打開時,空氣形成對流,使室內也清風習習。在南面和北面的墻上設計上下旋轉的窗戶,使它在太陽當空時更好地把陽光反射進室內;在東面和西面的墻上設計45°斜方向旋轉的窗戶,使它在太陽初升和西下時更好地把陽光反射進室內。制作材料有夾板、玻璃、鋁材和釘子。
二、加工制作產品
先把夾板鋸成制作房子模型墻壁的形狀,并在夾板中鋸出一個正方形或長方形以安裝窗戶,再把玻璃用鋁材包起來作窗門。
接下來,我在窗門的左右兩邊的中點用釘子拴在南面和北面窗戶中成上下旋轉窗門。用同樣的方法把窗門拴在東面和西面窗戶中,只是把整個正方形的窗戶也旋轉45°并裝上旋轉窗戶。考慮到防盜安全功能,我們還可以為它裝上美觀小巧的窗鎖,解除屋主的后顧之憂。
【性能測試】


我用照度計反復測量了房子模型緊閉窗戶和調節窗戶角度后的光照度,在各種天氣的各個時間段測試緊閉窗戶時的光照度和調節窗戶角度后的光照度,測試結果如下表:

實驗證明,房子模型東南西北各面的窗門打開后,都能很好地反射陽光到室內,而且通風效果良好。
【結論】
我設計的新型窗戶,制作簡單,操作便利,要是將新型窗戶廣泛運用在各個場所和高層建筑,只要調節窗戶打開的角度,相鄰樓房間的窗戶的單向透視玻璃就可以把室外的陽光互相反射進室內,還不受建筑物的阻擋,使室內光線充足,減少甚至可以不用點燈輔助照明。把相對的窗戶打開,使空氣形成對流,把風引進室內,也可以降低白天空調的使用率,達到綠色節能的效果。
【獎項】
2017年東莞市青少年科技創新大賽二等獎
(指導老師:袁錦嫦)