[科普中国]-棱镜玻璃

棱镜玻璃，顾名思义，是在传统玻璃使用性能基础上加入了棱镜的光学作用原理。具体而言是指在双层玻璃的内腔中加入用透明聚丙烯材料制成的薄而平（锯齿形）的薄膜，用于改变光的投射方向或折射自然光。

简介从系统上来说，棱镜玻璃可以分为普通双层玻璃和导光膜板两部分，由于膜板是被固定安装在双层玻璃内，因此它具有更广泛的适用性，可满足不同安装位置的需要，如作为侧面采光玻璃放置在建筑立面，或作为顶部采光材料架设在中庭天窗构造支架上。

棱镜玻璃中最重要的膜板浓缩了棱镜的物理导光原理，如图所示，从而达到改变光线传播方向的目的。它主要分为四种内部剖面形式，根据不同的导光性能要求，调整棱镜角度将入射光变更传导至需要的室内传播范围内，再通过与顶棚的二次反射配合，使太阳光照射到房间更深处。

作为一种新型建筑自然采光玻璃材料，这种半透明材质的运用有效的减少了靠近窗户部分室内空间因直射光过于集中而引起的局部得热过多现象，有效平衡了室内照度的均匀性。对于具有较大进深的建筑内部，相比于普通玻璃的直射效果，带有散射作用的棱镜玻璃技术从理论上可让室内获得更多的自然光照。

此外，与普通玻璃相比，这种玻璃能过滤掉绝大部分紫外线，同时能大大提高房间内自然采光面积，总体减少建筑内部对人工采光的依赖，达到节约能源的绿色建筑目的。但也因为它的特殊物理原理，人的视线透过玻璃看向窗外的景象会产生模糊或变形的效果，形成不同于普通玻璃的光环境，可能造成不良的心理影响，因此现阶段棱镜玻璃主要用于侧面采光的高窗部分和建筑的顶部自然采光照明。

相关研究棱镜玻璃技术在建筑设计中的运用探索棱镜玻璃采光技术的工作原理是运用在双层玻璃中加入透明聚丙烯材料制成的薄而平（或锯齿形）的薄膜面层，做到改变光的投射方向或折射自然光，扩大自然采光范围，调整室内光环境情况效果，将光线导入建筑特定的空间中。由于可以改变太阳光线的投射方向，这会更有效将光线导入建筑内部，更为充分、合理的对自然光进行控制运用，实现最终的建筑节能目的1。

作为一种特殊而复杂的采光系统，棱镜玻璃存在技术多样性，有学者主要研究了建筑侧窗应用棱镜玻璃后，室内自然光线传导方向发生改变，从而促使室内整体光环境状态的室内照度及光环境舒适度情况，为后续研究探索该技术应用的优化可行性提供基础。

事物的存在总是有两面性，棱镜玻璃采光技术也不例外。虽然主体材质为双层玻璃且具有良好透光性，但玻璃夹层中放置的物理性薄板对它的视觉通透效果会产生一定影响。透过棱镜玻璃所看到的室内外景象多发生变形情况。因此，棱镜玻璃的使用多被定位在建筑顶部采光或侧高窗部分。

棱镜玻璃折射率的测量利用光线在三棱镜中折射时所产生的最小偏向角是测量棱镜玻璃折射率的一种经典实验方法，这种方法简单、明了，物理现象明显、生动，已为各高校大学物理实验所广泛采用。但在寻找临界状态的过程中也存在着人为误差较大，不适合多次重复测量等常见问题。为此有学者提出了一种新的测量棱镜玻璃折射率的实验方法—“三线法”，该种方法克服了原来方法存在的问题，但表达式较为复杂，对计算提出了较高的要求，未必适宜广泛推广，实验结果可以与最小偏向角法相互验证2。

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学