建筑透明围护结构的性能对建筑的能耗与室内舒适度有着巨大的影响。先进的建筑透明围护结构应该能够动态地适应环境的变化,能够根据天气、使用者行为、能源市场价格等因素有效地调整进入室内的物质和能量。但目前的透明围护结构(如窗、玻璃幕墙等)大部分是基于满足保温隔热等传统功能设计的,由于其透光率及传热系数等参数在使用过程中不能进行调整,这往往会导致夏季空调负荷过大和室内眩光等问题。针对这些问题,目前国内外普遍采用主动式的调光方式,然而这些主动式的调光方式往往伴随着造价与维护成本过高、结构复杂、增加额外能耗等。为了能够以更低的成本解决上述问题,本文提出了一种被动式调光装置——双金属片被动式调光装置,并对其调节性能和实际使用效果进行了研究。研究结果表明:(1)双金属片被动式调光装置能够对进入室内的太阳光线进行被动调节,其透过率调节范围受调光装置长高比、表面温度、安装角度等因素的影响较大。调光装置的长高比越大,装置中双金属片的布置越密集,装置透过率越低,其调节范围越小。双金属片表面温度越高,调光装置的透过率越低,调节性能越强。当装置水平朝向正南放置时,若装置长高比较大会使其失去调光能力。倾斜朝向正南放置的方式能够降低调光装置的固有遮光率并提升形变遮光率。(2)实验研究表明:应用双金属片被动式调光装置可以在太阳辐射强的时间段降低室内温度约13℃,应用该装置还可以显著降低正午时刻室内的亮度。调光装置的夹层对排出室内多余热量有着极其重要的作用。尽管夹层内布置有调光装置,其空气阻力更大,但这并不影响夹层内空气的自然对流,相反,双金属片向周围空气散热所提供的浮升力远远大于调光装置本身产生的空气阻力,因此,相对纯空气夹层,设置有调光装置的夹层有着更高的空气流速与散热效率。(3)模拟研究表明:在北京的夏季,相比于普通房间,应用双金属片被动式调光装置可以降低约45%的室内得热量;而在冬季,应用该调光装置只增加了2.13%的室内失热量。该装置能够显著减少夏季室内得热量,略微增加冬季室内失热量。(4)模拟研究表明:双金属片被动式调光装置的遮光效果在夏季明显强于冬季。在室外光照正常的情况下,应用双金属片被动式调光装置不会使得建筑室内照明低于正常工作生活的要求。当双金属片被动式调光装置的应用对室内照明产生不利影响时,可以采用选择表面吸收率较低的双金属片涂层、在夏季减少调光装置的铺装面积、安装机械结构控制调光装置长高比等方式来减小应用该装置带来的负面影响。该调光装置在北京地区具有良好的适应性。