在科技飞速进步的当今社会,能源资源问题已成为人们关注的重点,减少能源的消耗是缓解能源危机的最有效途径。在中国,建筑能耗占社会总能耗近一半,因此,建筑节能目前已成为大家共同努力的方向。在建筑能耗中,通过玻璃门窗造成的能耗占比高达50%左右,透过玻璃进入室内的近红外光（NIR）是造成夏季空调负荷增加的首要原因,所以节能窗户材料光学特性的研究、改进是减少建筑碳排放的重要途径之一。现有的覆膜节能玻璃中,包括调光玻璃、热反射玻璃、光谱选择性吸收覆膜玻璃等,仍存在无法保持可见光高透过率的同时有高近红外吸收率（或高发射率）的问题,同时较高的中红外发射率会导致建筑热量积聚。因此,使玻璃具备宽波段光学调控特性具有重要的意义。水凝胶作为一种高含水量的三维网络聚合物,由于其低折射率、高生物相容性、低成本和制备方法简单,在光致、热致变色等节能玻璃中也有大量应用。本文提出了一种仅由一层PAAM水凝胶和一层玻璃构成的结构简单的水凝胶复合玻璃,并围绕水凝胶复合玻璃的基础性能及建筑热管理性能进行了实验和模拟的研究。具体研究内容包括:（1）本文对玻璃基底进行化学改性并结合自由基聚合的方法制备了水凝胶复合玻璃,并对水凝胶复合玻璃的基础性质进行了表征,结果显示,水凝胶具有良好的环境稳定性,含水量高达96%,导热系数为0.47 W/（m·k）;水凝胶厚度为0.15 mm的水凝胶复合玻璃可见光波段的平均透光率为92.8%,比普通玻璃增加了0.5%;在近红外波段,水凝胶复合玻璃能够阻挡大部分热量;在中红外波段,水凝胶复合玻璃的发射率高达0.96。水凝胶层的引入能够提升玻璃的透光率、近红外波段的吸收率及中红外波段的发射率。（2）本文选用商用多晶硅太阳能电池、黑色吸光布及小型房屋模型作为研究对象,对水凝胶复合玻璃的建筑热管理性能进行了实验测试。实验结果表明,水凝胶复合玻璃的使用能使太阳能电池的效率由12.51%提升至13.01%;放置于水凝胶复合玻璃下方的黑色吸光布温度始终比普通玻璃下方温度低;在夜间,覆盖了水凝胶的玻璃层压板太阳能电池比环境低3℃;在户外小型房屋模型实验中,水凝胶复合玻璃的应用使室内温度最大降低了3.5 ℃,增加了房屋模型内部照度,在正午时最大差值为1560 Lux。使用水凝胶复合玻璃能够阻挡进入室内的红外热量,并增加进入室内的可见光。（3）使用EnergyPlus软件作为建筑能耗模拟的工具,对采用了水凝胶复合玻璃、普通玻璃和TNS玻璃的全年建筑制冷能耗和照明能耗进行了运算和分析,结果显示在武汉地区,与普通玻璃相比,水凝胶复合玻璃使该小学建筑的制冷耗电量全年能减少5.53 MJ/m~2,照明耗电量减少0.03 MJ/m~2,而TNS玻璃随使冷负荷下降了4.8 MJ/m~2,但照明耗电量增加了0.67 MJ/m~2。选取了8个典型气候对应的代表性城市分别对应用了水凝胶复合玻璃、普通玻璃的建筑全年冷负荷和人工照明设备能耗进行了计算和分析,结果显示采用水凝胶复合玻璃的建筑全年能耗均有所减少,其中,在阿斯旺全年能节约10.45 MJ/m~2的耗电量,因此,在气候特点为冬暖夏热的地区以及年均日照时长充足的城市地区,水凝胶复合玻璃有更大的节能潜力。综上所述,水凝胶复合玻璃在建筑节能方面具有一定的应用潜力,其宽波段光学调控的特性为节能玻璃材料后续的研究方向提供了可能的思路。