玻璃幕墻的光污染問題及對策

玻璃幕墻的光污染問題及對策對于建筑物玻璃幕墻光污染這一都市新污染源，社會各方應(yīng)同心協(xié)力，強(qiáng)調(diào)綜合整治，不斷推陳出新，使玻璃幕墻建筑得以持續(xù)健康地發(fā)展，以營造出優(yōu)美的城市建筑環(huán)境.玻璃幕墻是一種美觀新穎的建筑墻體裝飾方法，是現(xiàn)代主義高層建筑時代的顯著特征。玻璃幕墻大約于上世紀(jì)80年代傳入我國，深圳、廣州、北京、上海等大中城市，大面積采用玻璃幕墻的建筑隨處可見，然而由此造成的光污染卻是人們始料不及的。玻璃幕墻的光污染，是指高層建筑的幕墻上采用了涂膜玻璃或鍍膜玻璃，當(dāng)直射日光和天空光照射到玻璃表面時由于玻璃的鏡面反射（即正反射）而產(chǎn)生的反射炫光。光污染的危害性同任何技術(shù)的發(fā)展和使用都會帶來正反兩方面的影響一樣，玻璃幕墻在帶給人們高科技、高品位享受的同時，也帶來一些新的問題，其中最引人關(guān)注的是光污染問題和其它負(fù)面效應(yīng)。許多地方人們隨心所欲地選用，不顧場合地濫用，對人、城市環(huán)境和天文觀察造成了嚴(yán)重的危害，成為建筑光學(xué)界亟待研究解決的重要課題。一、光污染是制造意外交通事故的兇手。矗立在交通繁忙道路旁或十字路口上的一幢幢玻璃幕墻大廈，就像一大塊幾十米寬、近百米高的巨大鏡子，在太陽光下熠熠閃光，并對地面車輛和紅綠燈進(jìn)行反射（甚至是多次反射）。反射光進(jìn)入高速行駛的汽車內(nèi)，會造成人的突發(fā)性暫時失明和視力錯覺，在瞬間會刺激司機(jī)的視線，或使他感到頭暈?zāi)垦?，給行人和司機(jī)造成嚴(yán)重危害。據(jù)北京的一些司機(jī)反映，下午4點左右從西往東開車時，強(qiáng)烈的反光刺得眼睛都睜不開了，若不警惕，這種光污染可能造成交通事故，威脅人們的生命安全。二、光污染也給附近的居民生活帶來了麻煩，尤其是那些建在居民小區(qū)附近的玻璃幕墻，會對周圍的建筑形成反光。據(jù)光學(xué)專家研究，鏡面建筑物玻璃的反射光比陽光照射更強(qiáng)烈，其反射率高達(dá)82％～90％。夏日陽光被反射到居室中，使室溫平均升高4～6℃，空調(diào)開支大幅增長，影響人們的正常居住使用。更有甚者，長時間在白色光亮污染環(huán)境下工作和生活的人，容易導(dǎo)致視力下降，產(chǎn)生頭暈?zāi)垦?、失眠、心悸、食欲下降及情緒低落等類似神經(jīng)衰弱的癥狀，使人的正常生理及心理發(fā)生變化，長期下去會誘發(fā)某些疾病。國家環(huán)保局每年都接到全國各地對光污染的多起投訴，并對此予以高度重視。三、玻璃幕墻很容易被污染，尤其在大氣含塵量較多、空氣污染嚴(yán)重、干旱少雨的北方地區(qū)，玻璃幕墻更易蒙塵納垢，這對城市景觀而言，非但不能增“光”，反而丟“臉”。又由于一些玻璃幕墻所用材質(zhì)低劣，施工質(zhì)量不高，出現(xiàn)色澤不均勻，波紋各異，導(dǎo)致玻璃幕墻如同哈哈鏡一般。在陽光下，每塊玻璃不是顯現(xiàn)均衡一致的光影，而是四處漫射。顯然，這樣的建筑物，難以使人聯(lián)想到明快、豪華，只能使人感到光怪陸離和滑稽可笑，城市形象也因此大打折扣。光污染的預(yù)防光污染雖然危害很大，但只要采取適當(dāng)措施還是可以預(yù)防的。我們要從城市規(guī)劃、環(huán)境設(shè)計、建筑材料等方面綜合解決這個問題。一、加強(qiáng)規(guī)劃控制管理城市建筑群的布局欠妥，特別是玻璃幕墻過于集中，反映了城市規(guī)劃缺乏管理。城市規(guī)劃管理部門要從宏觀上對使用玻璃幕墻進(jìn)行控制，要從環(huán)境、氣候、功能和規(guī)劃要求出發(fā)，實施總量控制和管理。具體來說，在制訂城市主要干道規(guī)劃時，首先應(yīng)當(dāng)制訂臨街的光環(huán)境規(guī)劃，限制玻璃幕墻的廣泛分布和過于集中，尤其注意避免在并列和相對的建筑物上全部采用玻璃幕墻。在周圍環(huán)境開闊而且景觀優(yōu)美的地段，對于商業(yè)、貿(mào)易、旅游、娛樂建筑可以全部建造玻璃幕墻，但也要考慮適當(dāng)?shù)慕ㄖg距，并且要控制這一地段玻璃幕墻分布的總量。絕大多數(shù)的大型建筑物包括賓館、酒店、餐廳、文娛場所等可以采用局部玻璃幕墻。例如在建筑底層采用不反射光的石材墻或鋁塑墻。上海市建設(shè)委員會關(guān)于建設(shè)工程中使用玻璃幕墻有如下規(guī)定：建筑物使用玻璃幕墻面積不得超過外墻建筑面積的40％（其中包括窗玻璃）。這一規(guī)定不僅考慮了城市功能、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益等因素，而且還可相應(yīng)地減少光污染。對于住宅、公寓、宿舍、醫(yī)院等建筑，根據(jù)它們的功能要求和節(jié)能政策，不宜采用玻璃幕墻。至于辦公建筑，由于采用了大面積玻璃窗，已經(jīng)能夠滿足室內(nèi)光環(huán)境的要求，建議不再采用玻璃幕墻。“光污染”是在以下特定條件下產(chǎn)生的：（1）使用了大面積高反射率鍍膜玻璃；（2）在特定方向和特定時間下產(chǎn)生，如玻璃幕墻朝向太陽照射的方向，或與人構(gòu)成特定的角度。由于太陽與地球相對位置總在不斷變化，因此，產(chǎn)生特定角度也是有特定時限的；（3）光污染的程度與玻璃幕墻的方向、位置及高度有密切關(guān)系。因為人的視角在2m高左右±15°夾角之內(nèi)影響最大，光反射的強(qiáng)度隨反射物到人眼距離的平方成反比。所以，日光反射光的產(chǎn)生方向取決于玻璃面對太陽位置的幾何位置，因此要調(diào)整玻璃位置，使光反射向天空，而不射到街道上和人行道上。即使使用玻璃幕墻，也應(yīng)該注意幕墻的朝向和方位，根據(jù)太陽光線的照射，可以推算出：在南偏東35度、西偏北20度的區(qū)間范圍內(nèi)為不宜使用玻璃幕墻的方位。否則，炫光反射焦點區(qū)域?qū)ζ渌ㄖ锖托腥嗽斐刹焕挠绊?。例如，北京在建造京廣中心時，除選用反射率低的鍍膜玻璃外，還調(diào)整原設(shè)計方案，將圓弧轉(zhuǎn)向三環(huán)路，從而最大限度地減少了光反射，取得了很好的效果。說明全面規(guī)劃和精心設(shè)計，是可以防止玻璃幕墻產(chǎn)生光污染后遺癥的。膝二、加強(qiáng)福環(huán)境設(shè)計伸在設(shè)計玻幟璃幕墻時，旁倒邊應(yīng)盡可能安竿排林陰道和綠閥地，使反射光票被樹木吸收，谷以改善和調(diào)節(jié)漁光照環(huán)境?；罱陙?，遺各國政府和有格關(guān)學(xué)術(shù)團(tuán)體對核光污染問題十僚分重視，先后蘭公布了一系列灘技術(shù)文件、標(biāo)承準(zhǔn)和法令，控摘制光污染。我段國對幕墻建筑慕的問題也給予熱了高度重視，否建設(shè)部霉于響199弱6值年頒布了幕墻臭工程技術(shù)規(guī)范旦，愁199攀7腎年又頒布了《粱加強(qiáng)建筑幕墻瞞工程管理的暫帽行規(guī)定》，使夜控制幕墻工程金質(zhì)量有了法規(guī)央依據(jù)。各地根繁據(jù)自己的實際煎情況，也采取棋了一些相應(yīng)的底可行措施，如柜廣州市的幕墻惹玻璃安裝將執(zhí)木行新的標(biāo)準(zhǔn)碼。援密優(yōu)化幕墻構(gòu)造辮技術(shù)。汁盡管玻璃乖幕墻建筑可能赤會帶來光污染臨等危害，但并庫不是說玻璃幕閉墻就不要做了耕，而是該怎樣戴做好的問題。沙許多產(chǎn)生光污哈染的玻璃幕墻頸是由不科學(xué)的恰設(shè)計施工造成右的。目前，有楚關(guān)幕墻的工程鳥技術(shù)規(guī)范已經(jīng)旅發(fā)行，設(shè)計、清施工皆有法可恰依。鑒秤于光污染主要炮集中在一些高奮樓林立、經(jīng)濟(jì)釣發(fā)達(dá)的繁華都紫市，所以，可華由這些光污染脈矛盾較為突出悟的大城市先行蛋開展這方面的潑研究工作，要杯研究攻克幕墻寺的有關(guān)技頂術(shù)難題。渡自玻璃幕富墻誕生之后，攀高科技的發(fā)展革已經(jīng)將幕墻的咸材質(zhì)從單一的漫玻璃發(fā)展到鋼貼板、鋁板、合凳金板、大理石米板、搪瓷燒結(jié)艷板等等，通過宋合理設(shè)計，將數(shù)玻璃幕墻和鋼匪、鋁、合金等權(quán)材質(zhì)的幕墻組老合在一起，不怪但可使高層建獵筑物更加美觀初，而且可更有欲效地減少幕墻伶反光而導(dǎo)致的冶光污染，還能泉進(jìn)一步減輕高隆層建筑物的自協(xié)重，充分發(fā)揮上幕墻建材的優(yōu)懲點。態(tài)玻璃幕墻鵝反射光的影響葡程度，取決于列定向反射光的慨強(qiáng)度。我們可岸以采用全透明旱或半透明的玻棋璃來減弱反射咽光的強(qiáng)度，但閣是這樣一來，類大部分光線的位熱量都直接射刷入室內(nèi)，勢必?fù)卧斐墒覂?nèi)溫度長升高，因此，爬必須采用適當(dāng)撿的構(gòu)造措施來緞解決這一問題虎。宜目前，可傳以采用的構(gòu)造呼形式有兩種：程使（化1碗）雙層玻璃通盛風(fēng)構(gòu)造。這種戰(zhàn)構(gòu)造在不同的黃季節(jié)有不同的榨作用。夏季，帆放下半透明卷性簾，開啟排風(fēng)饅管道和通風(fēng)口祥，通過卷簾反釀射后能除去大列部分輻射熱；怠冬季，封閉通固風(fēng)口，關(guān)掉排行風(fēng)機(jī)，雙層玻辭璃又可起到保島溫的作用，防灶止室內(nèi)熱量散笨失，這種構(gòu)造觸的缺點是投資冤費用較大。弱敢（扇2授）紅外吸熱構(gòu)衣造。這種構(gòu)造熄通過介質(zhì)膜鍍繼層的透紅外線品特性，利用吸燭熱水管能夠?qū)⑻脐柟庵械臒崮芡朴脕韺⑺疅裏岷龋瑹o論夏季和烤冬季都能有效惡地使用慧?？么胰?、開發(fā)覺新型玻璃材料抖玻璃幕墻帆作為建筑圍護(hù)和結(jié)構(gòu)是由金屬弊框和玻璃組成輕的。因此，要泄根據(jù)玻璃的一跨些參數(shù)慎重地揪選擇玻璃幕墻延所使用的玻璃喊類型，選用具端有減少炫光性別能的玻璃。這殘些參數(shù)包括建杏造地點的光氣顫候參數(shù)，對可糟見光的透射數(shù)封、反射系數(shù)，鉤對日光的透射遭系數(shù)、反射系預(yù)數(shù)和吸收系數(shù)釣、熱透射系數(shù)豆、熱膨脹系數(shù)營，以及厚度、事最大尺寸、重膏量、抗風(fēng)力等申。眾所周知，識玻璃對于光具憑有透射、吸收快和反射特性。宵玻璃幕墻就根遣據(jù)這些特性采扛用了不同類型楚的玻璃。用于繁玻璃幕墻的玻陜璃一般有透明細(xì)玻璃、著色玻逝璃、吸熱玻璃樓、涂膜玻璃、廁鍍膜玻璃、夾毅層玻璃和光化全學(xué)玻璃等。阻通過新型辨玻璃材料的研學(xué)究、開發(fā)和使癢用，或?qū)ΜF(xiàn)有喚玻璃加以處理籌能夠減少定向絡(luò)反射光，同時服又不增加室內(nèi)御的熱效應(yīng)，這裁是一種最為簡姿捷有效的解決釋光反射問題的策方法。選這類材料館有：特施（諷1毒）吸熱玻璃又樣是已開發(fā)使用孤的一種玻璃材塘料，它的定向勿反射光較弱。倘第（郊2攜）回反射玻璃娃是新型玻璃材義料，它將太陽客光順著原來的薄方向反射回去夕，從而消除射透向四周的反射腹光，避免了室俘內(nèi)熱效應(yīng)，因疤此，在未來的皇幕墻之中將會甲得到廣泛的應(yīng)汗用。得糟（攀3勸）貼漫反射膜霧玻璃是對現(xiàn)有押無色透明玻璃萄加白色的膜處林理后采用的最擾佳幕墻玻璃，宏可以保證室內(nèi)友采光不受影響甜，最多可以反棉射竿8敵0暢％以上的太陽貪光，其中定向長反射部分不塘到傍1疫％，因而令人瘋覺察不到。有樓時，為了增加軟室內(nèi)的天然采紹光，可以采用晌部分貼膜。葡研究如何御合理、科學(xué)地烈利用玻璃幕墻腰和開發(fā)低反射數(shù)率的玻璃幕墻姑以改善光污染奔，成為當(dāng)前國般內(nèi)外關(guān)心的熱桌門話題。近年店來各地興建了音不少玻璃幕墻胸建筑，其中不蛛乏優(yōu)秀實例，扣其光學(xué)性能也脅符合設(shè)計要求善，如選灑用糞LO和W俱－目E錫型低輻射玻璃礎(chǔ)、微晶玻璃、良茶色玻璃（反棉射卸率貍1財1勝％）、寶石藍(lán)邊色玻璃（反射辱率顫1榜2妖％）等反射率圓低的鍍膜玻璃秀安裝幕墻，值約得推廣。上海霞大劇院選用了要一種新穎的白趣色毛玻璃，玻服璃上面有細(xì)密娘的白色圓點，駕形成一種朦隴調(diào)的半透明質(zhì)感扣，非常吻合大餓劇院的文化品汗位和高雅格調(diào)唯。國外流行一遺種全封閉帷幕著墻。這種幕墻盼主要由金、銀眼色復(fù)合鋁板和婆雙層夾膠鍍膜想玻璃組成。安班裝到高樓外墻采上以后，金、東銀色復(fù)合鋁板踐和雙層夾膠鍍跨膜玻璃的面積昆各例占麻1/層2藝，其窗洞透明幻部分為雙層夾部膠鍍膜玻璃，你實心墻壁霜部分為金銀色曾復(fù)合鋁板。通湯常，雙層夾膠亭鍍膜玻璃由兩才塊玻璃夾著特活殊膠，內(nèi)側(cè)涂臺以高反射膜，咽不僅隔熱、保拳溫性好，膜層位不易劃破、脫祥落，而且受撞們擊也不會破碎悅，從高空墜落屬傷人。由于這寸種全封閉帷幕霞墻具有許多優(yōu)銹點（特別是有劃效地控制了光浩污染），所以癥在豪華高層建慶筑中，已逐步完推廣應(yīng)用春。拴結(jié)束語：營近些年來葵，人們不斷加蘭強(qiáng)環(huán)境意識，幣在實踐方面不謠僅竭力保護(hù)環(huán)烘境，而且努力負(fù)創(chuàng)造良好的環(huán)笨境。我們要用傾可持續(xù)發(fā)展的陶觀念去研究玻御璃幕墻的未