玻璃幕墙的光污染问题及防治方法

摘要：近些年来，随着人们对建筑物美观要求的提高，玻璃幕墙以其特有的优势迅猛发展。然而由此造成的光污染却是人们始料不及的。玻璃幕墙的光污染，是指高层建筑的幕墙上采用了镀膜玻璃，当直射日光和天空光照射到玻璃表面上时由于玻璃的镜面反射而产生的反射眩光。光污染是制造意外交通事故的凶手，玻璃幕墙的光污染问题引起了大家的重视，随之应对的解决方案也在逐渐完善。

关键词：玻璃幕墙光污染防治办法

Abstract: In recent years, as people improve the aesthetic requirements of the building, glass curtain rapid development of its unique advantages. However, the resulting light pollution is that people anticipated. Glass curtain wall light pollution, refers to the high-rise building on the use of coated glass curtain wall, when the direct rays of the sun and sky light shines on the glass surface due to specular reflection glass reflected glare produced. Light pollution is to create unexpected accident murderer, glass curtain wall light pollution problems caused by everybody's attention, along with solutions to deal with is gradually improving．

Keywords: glass curtain light pollutionprevention measures

中图分类号：X5文献标识码：A 文章编号

1．社会对光环境日益关注

光污染源的增加和影响的加剧与人们对光环境的日益重视之间的矛盾日益突出，光污染投诉已成为新的热点问题。1996年，上海出现了第一起因城市建筑物玻璃幕墙反射引起光污染的投诉，随后各地有关光污染的投诉不断增多。

我国目前尚无被现行法律认可的鉴定光污染的手段和标准，也没有防治光污染的专门法律法规。强烈的玻璃幕墙反射光不仅影响正常的工作和生活，而且严重干扰驾车者的视线，有时使得车前什么也看不见，没法判断前面情况，极易造成交通事故。

近年来，随着城市建设的发展，点亮工程、夜景照明工程建设遍布大江南北。城市更亮了，夜色更美了，城市人的夜生活更丰富了，看夜景已成为市民和游客的休闲时尚之一。确实，都市的夜晚比过去美丽了许多，但随之而来的光污染问题也日益严重了。

2玻璃幕墙光污染问题

玻璃幕墙作为现代建筑的新元素大约于20世纪80年代引入我国，玻璃幕墙的应用在给人们带来耳目一新的建筑形象的同时，也带来一些新的环境问题，其中最引人关注的就是光污染问题。

玻璃幕墙的光污染为白亮污染，主要是指在建筑的外墙上采用了大面积的热反射镀膜玻璃幕墙，当阳光照射到玻璃表面上时，由于玻璃的镜面反射而产生的强烈反射光会干扰人们的正常生活和工作。有些玻璃幕墙是半圆形的，反射光汇聚还容易引起火灾。据报道，在德国柏林，1987年曾发生一场大火，警方在建筑物内部始终未找到起火原因，最后终于发现对面高层玻璃幕墙产生的聚光才是真正的“元凶”。更为严重的是，强烈的反射眩光可能刺得人眼无法睁开，危害行人和司机的视觉功能，甚至可能造成交通事故，威胁人们的生命安全。

玻璃幕墙光污染必须在特定条件下才会产生。首先是使用了大面积较高可见光反射比的玻璃材料；其次是玻璃幕墙朝向太阳或高发光体且与人眼形成特定的角度；再有就是玻璃幕墙光污染程度还与幕墙的方向、形状、位置、高度以及表面的构造做法有关。掌握了以上玻璃幕墙产生光污染的形成条件，就能采取有效的对应技术措施加以解决或减弱其污染程度。

3光污染对人类的影响

3.1对人身体健康的影响

专家研究指出，长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，视网膜和虹膜都会受到不同的损害，视力急剧下降，白内障的发病率也高达45%. 并且会产生头昏目眩、失眠、心悸、食欲下降及低落等类似神经衰弱的症状，使人正常的生理和心理发生变化，长期下去会诱发某些疾病.

3.2 对安全的影响

玻璃幕墙造成的光污染在道路交通安全方面，正扮演着不受欢迎，甚至是“交通杀手”的角色. 矗立的一幢幢玻璃幕墙大厦，就像一大块几十米宽、近百米高的巨大镜子，并对交通情况和红绿灯进行反射（甚至是多次反射），反射光进入高速行驶的汽车内，会造成人的突发性暂时失明和视力错觉，在瞬间会遮住司机的视野，或使他感到头昏目眩，严重地危害行人和司机的视觉功能.

3.3对人居住环境的影响

现在，随着城市规模的不断扩大，市区气温比周围区域高，玻璃幕墙从中就发挥着作用. 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. 据光学专家研究，镜面建筑物玻璃的反射光比阳光照射更强烈，其反射率高达82% ~ 90%，光几乎全被反射，大大超过了人体所能承受的范围. 夏日将阳光反射到居室中，强烈的刺目光线最易破坏室内原有的良好气氛，也使室温平均升高4C ~ 6C. 对人的居住环境产生很大的影响.

4玻璃幕墙光污染防治技术

通过上述分析表明，城市光污染中的白亮污染(如玻璃幕墙光污染)主要是由于建筑表面的安装方位、形状、材料和构造等处理不当造成的。为解决城市光污染问题，可通过对建筑表面的材料选择、安装位置以及细部构造设计等方面进行研究，提出基于建筑表面的城市光环境改善技术策略。

4.1选择可见光透射比高的玻璃材料

采用光透射比高的玻璃，能够减少玻璃幕墙的定向反射光，是一种较为简捷有效的解决玻璃幕墙光污染的建筑表面技术构造方法。热反射镀膜玻璃的光反射比一般都在40％左右，镀膜玻璃有镜面效果，容易造成光污染。可以采用新技术降低玻璃光反射比，即采用低辐射镀膜玻璃(Low—E玻璃)，可获得较高的可见光透射比(80％以上)和较低的光反射比(11％以下)，这样就会使光污染得到一定程度的减轻。

使用Low—E玻璃的幕墙正面望上去十分清透，建筑内部一览无余；侧面看过去的时候，才会发现玻璃呈现出淡淡的灰色，这是在中空玻璃中镀上的一层银膜，巨大的玻璃幕墙在阳光下并没有一点刺眼的镜面反光.

使用这种玻璃，还能起到储存热能的作用. 假设冬季的室外最低气温是零下5C，使用空调或者暖气使家里的温度保持在20C. 那么，如果窗户上装的是单片玻璃，在家里摸玻璃感觉冰冷，因为玻璃内表面温度只有2C；如果装的是普通中空玻璃，玻璃内表面温度可以提高到l0C；如果装的是LOW - E玻璃，玻璃内表面温度是l6C，室内的热能向室外传递得就非常少。

近年来，有关建筑玻璃幕墙的通风、节能等方面的构造技术，达到了既能提高建筑内部的热舒适度和建筑节能，又能防止城市外部的光污染的要求。位于德国埃森市的RWE AG总部大楼采用了“双层呼吸式玻璃幕墙”，由于其内外层均采用光反射比低的透明玻璃，可最大限度地减少光污染的影响，同时利用双层表面玻璃幕墙中间的空气间层进行有效的通风组织与控制，提高了建筑保温隔热性能，满足了建筑节能的需要(图2)。

图2RWE AG总部双层玻璃幕墙表面

4.2玻璃幕墙表面安装遮阳分隔构件

为避免像大面积玻璃幕墙等高光反射建筑表面的光污染，可采用光反射率低或均匀扩散漫反射的材料对建筑表面进行水平或垂直分隔，避免阳光直接照射到玻璃幕墙，这样不仅能防止光污染，而且还可以利用突出的幕墙的水平或垂直分隔构件对玻璃幕墙进行遮阳，在夏季能减少玻璃幕墙的能耗，具有一定的节能作用。由日本著名建筑师黑川纪章设计的日本国立新美术馆的南向玻璃幕墙建筑表面的分隔做法(图3)。，是在玻璃幕墙表面沿竖向每隔500毫米设置水平磨砂夹层钢化玻璃(12毫米+8毫米)，从图中可见，即使是凸状的玻璃幕墙，由于采取了水平分隔的遮阳措施，也能很好地控制光污染的产生。

图3日本国立新美术馆的玻璃幕墙

图4是位于马里兰州苏伊特兰市的美国人口调查局的建筑外观，在建筑表面安装垂直的木质遮阳分隔构件，有效地消除了来自于平行道路建筑表面玻璃窗的光污染。在解决光污染和遮阳节能的同时，创造了独特的建筑艺术形象。除以上玻璃材料的建筑表面外，像磨光的金属表面、白色釉面砖、玻璃马赛克等具有高光反射比的建筑表面也可采取设置遮阳构件的方法控制阳光直射建筑表面所造成的光污染。

图4 美国人口调查局

5结语

环境是人类进行生产和生活的场所，良好的环境是人类可持续发展的物质基础和前提条件。因此，保护好环境、解决环境问题、提高人类生存空间品质，已成为全球的共同课题。在人居光环境问题日益突出和倍受关注的今天，除了上述从技术的角度探讨光污染防治问题外，还应从行政的层面，完善和制订相关的法律法规，加强对城市光污染防治的管理工作。尤其要加大力度，制定“光环境影响评价”指标体系，对新建、改扩或改建的建筑以及市政工程、夜景照明工程等有可能引发光污染问题的项目都必须进行光环境影响评价，对不合格的项目不予审批，从根本上消除光污染的产生，营造一个舒适的城市人居光环境。

参考文献:

[1]王淑莹;高春娣 《环境导论》 中国建筑工业出版社2004

[2]张式军《光污染--一种新型的环境污染》[期刊论文]-城市问题 2004(06)

[4]大卫·劳埃德·琼斯;王茹 《建筑与环境》中国建筑工业出版社 2005

[5]贾衡 人与建筑环境 2001