幕墙光污染问题及其防治方法

张利

张利

金刚幕墙集团有限公司广东广州510630

摘要：随着社会的进步和经济的快速发展，幕墙在高层建筑上的应用有增无减，几乎是世界各大城市高层建筑立面装饰的不二选择。建筑幕墙按照面板材料的分类可以分为玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙、组合幕墙等等，其中玻璃幕墙以其表面效果通透时尚美观而受到人们的青睐，但是由玻璃幕墙所带来的光污染问题也随之而来，消除或者降低它给人们生活和环境带来的不良影响已经成为一个值得研究的重要课题。

关键词：玻璃幕墙；光污染；危害；防治

引言：玻璃幕墙作为既美观又新颖的一种墙体装饰材料，其具有亮丽高雅的外形及独特的风格，将建筑装饰艺术与围护功能有机结合，使建筑具备时代感，所以被广泛地应用在多层和高层建筑外墙的装饰工程中。然而，玻璃幕墙在给予人们高科技、高品位的视觉享受的同时，也给城市环境带来了不容忽略的视觉污染和其他隐患。特别是建筑大面积地使用玻璃幕墙，其引发的光污染极大地危害了人们的身体健康和财产安全，严重时乃至危害生命。因此，重视玻璃幕墙所造成的光污染，并采取有利的措施进行防治是幕墙设计者、建设者及施工者必须引起高度重视的问题。

1.玻璃幕墙造成光污染的原因

太阳光可近似地看成平行光，在平行光照射在光滑平面时，会发生反射，反射的光也可看作平行光。平行光沿一个方向进行传播，在此方向的光较强，看上去十分耀眼，出现眩光。玻璃幕墙是由一块块大型玻璃所构成的，其表面十分光滑，太阳光在上面发生镜面反射，从而形成眩光，并射进人眼，使人无法看清东西，射入室内或室外将使所处环境的温度升高。因为玻璃幕墙所用材料的反射率通常较高（例如热反射玻璃的反射率通常是20%~50%），因此阳光经过幕墙玻璃反射成镜面光源，此光源发射的光射进人眼将形成反射眩光，射到地面可增加地面光照度，从而造成光污染。

2.光污染的危害

2.1都市交通事故的隐患

在城市的中心玻璃幕墙像一面面巨大的镜子反射着耀眼的光芒。有不少司机反映“眼前突然出现一道强光我顿时感到眩晕几秒钟后视力才慢慢恢复。强光是距车百米远的一座大楼的玻璃幕墙反射过来的这强光太危险了我当时眼前一花差点追尾”很多人都会有过这样的感受。

2.2对人生理上有影响

据科学测定：一般白粉墙面的防反射系数为69%~80%，镜面玻璃的反射系数为82%~92%，这个数值大大超过了人体所能承受的生理适应的范围，可对人眼的角膜和虹膜造成伤害，抑制视网膜感光细胞功能发挥，引起视疲劳和视力下降。

2.3给附近居民生活带来麻烦

随着城市规模不断的扩大，市区的气温比周围区域的温度都要高，玻璃幕墙从中发挥着作用，那些建在居民小区附近的玻璃幕墙会对周围的建筑形成反光，夏日将阳光反射到居室内，强烈的刺目的光线最容易破坏室内原有的气氛，也使室内温度平均升高4摄氏度至6摄氏度，对人的居住环境产生很大影响，致使空调开支大幅增加，从而增加能耗支出。

2.4引起火灾或是爆炸

“凹”形玻璃幕墙易变成巨大聚光镜，如果在聚焦的位置放有易燃易爆物品容易引起火灾或是爆炸。据研究表明：光污染是在特定的条件下产生的。使用了大面积反射率高的镀膜玻璃，在特定方向和特定的时间下产生的光污染的程度与玻璃幕墙的方向位置及高度有密切的关系，因为人的视角在2米高左右，正负15度夹角之内影响最大，光的反射度随反射物到人眼的距离的平方成反比。

3.玻璃幕墙光污染防治

光污染问题的出现并不是说玻璃幕墙不要做了，而是怎样去调试好这个度。目前高科技的发展已经将幕墙的材质从单一的玻璃发展到钢板、铝板、合金板、大理石板、搪瓷烧结板等等，通过合理设计，将玻璃幕墙和钢、铝、合金等材质的幕墙组合在一起，不但可使高层建筑物更加美观，可更有效地减少幕墙反光而导致的光污染，还能进一步减轻高层建筑物的自重，充分发挥幕墙建材的优点。

3.1控制玻璃的反射率

玻璃幕墙反射光的影响程度，取决于定向反射光的强度，可以采用全透明或半透明的玻璃来减弱反射光的强度，大部分的光线直接射入室内，势必造成室内温度升高。目前，可以采用的构造形式有两种：

（1）双层玻璃通风构造。这种构造在不同的季节有不同的作用。夏季，放下半透明卷帘，开启排风管道和通风口，通过卷帘反射后能除去大部分辐射热。冬季，封闭通风口，关掉排风机，双层玻璃又可起到保温的作用，防止室内热量散失，这样做的缺点是投资费用较大。

（2）红外热构造。通过膜镀层透过红外的特性，应用具有吸热性能的水管可以吸收太阳光里大部分的热能，将热能当做热水的一部分热源，无论冬季和夏季都可有效使用。但不足的地方是对玻璃厚度的要求很高，但是可通过外挂幕墙等措施来进行调整。

3.2合理布置幕墙的位置

在城市内，居住密集地，尤其是学校及其周围应尽可能减少玻璃幕墙的使用，如确有需求要尽量使用全透明玻璃或者进行光污染有效评估。在城市的主干道、十字路口、T字路口等繁忙的地带，要尽可能避免于沿街的低层布置玻璃幕墙。在不开窗的外墙位置可以采用非镜面金属板材、花岗岩石板材等面板进行隔断。

3.3使用太阳能光电幕墙玻璃

太阳能光电幕墙是新型的玻璃幕墙之一，通过应用特殊树脂把太阳能电池贴于玻璃之上，镶嵌在两玻璃片中间，应用电池可以把光能转换成电能。将全透明玻璃与太阳能光电玻璃幕墙进行配合使用，将太阳光直射到玻璃上，太阳能电池在吸收后转化成电能，可起到环保节能，防止光污染现象。

3.4开发新型玻璃材料

玻璃对玻璃幕墙起着关键性的作用，要根据玻璃的一些参数慎重地选择玻璃幕墙的玻璃类型，选用具有减少眩光性能的玻璃，这些参数包括建筑地点的光气候参数，对可见光的透射数、反射系数，对日光的透射系数、反射系数和吸收系数，还有热透射系数、热膨胀系数，以及厚度、最大尺寸、重量、抗风力等。众所周知，玻璃对于光具有透射、吸收和反射特性。玻璃幕墙就根据这些特性采用了不同类型的玻璃。用于玻璃幕墙的玻璃一般有透明玻璃、着色玻璃、吸热玻璃、涂膜玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃和光化学玻璃等。

通过新型玻璃材料的研究、开发和使用，或对现有玻璃加以处理能够减少定向反射光，同时又不增加室内的热效应，这是一种最为简捷有效的解决光反射问题的方法。这类材料有：

（1）吸热玻璃是一种已经开发和使用的材料，其定向的反射光微弱。

（2）回反射玻璃是一种新型的玻璃材料，其把太阳光按照原方向进行反射，进而消除了四周反射光，防治温室效应，所以，在未来幕墙工程中将获得广泛应用。

（3）贴有漫反射膜的玻璃是现有的无色玻璃加之白色膜处理之后应用效果最佳的幕墙玻璃，它可以确保不影响室内的采光，最多可反射80％太阳光，其定向反射的部分在1％以下，因而令人无法觉察。有时为增加室内天然的采光，可采用局部贴膜的方法。

4.结语：

目前,随着社会和经济的不断发展，人们越来越注重提高生活和环境质量。对于光污染这个社会新问题日益也受到了人们的广泛关注；防止或者尽可能降低光污染对于人们造成的危害成为了整个社会的问题，从城市管理规划、制定政策，到玻璃幕墙材料的设计、生产、施工都是设计者所关注的重要课题。

参考文献：

[1]张谦.玻璃幕墙在现代建筑中的表现力[D].西南交通大学,2010.

[2]刘明敏,孟迪.浅谈如何减少玻璃幕墙的光污染[J].才智,2011,18:56.

[3]穆存远,袁放.玻璃幕墙存在的问题及改进措施[J].辽宁建材,2011,12:52-54.