玻璃幕墻的構建與光污染的關系研究

摘 要：本文解釋了玻璃幕墻的定義，光污染的危害，以及如何通過對玻璃幕墻構建的調節來減少光污染，可以作為設計者參考的依據。

關鍵詞：玻璃幕墻；光污染

引 言

玻璃幕墻，是指由支承結構體系與玻璃組成的、可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建筑外圍護結構或裝飾結構。墻體有單層和雙層玻璃兩種。它是一種美觀新穎的建筑墻體裝飾方法，是現代主義高層建筑時代的顯著特征。作為當代的一種新型墻體，它賦予建筑的最大特點是將建筑美學、建筑功能、建筑節能和建筑結構等因素有機地統一起來，建筑物從不同角度呈現出不同的色調，隨陽光、月色、燈光的變化給人以動態的美。

在世界各大洲的主要城市均建有宏偉華麗的玻璃幕墻建筑，如紐約世界貿易中心、芝加哥石油大廈、西爾斯大廈都采用了玻璃幕墻。香港中國銀行大廈、北京長城飯店和上海聯誼大廈也相繼采用。

那么，玻璃幕墻是怎么做成的呢？玻璃幕墻是指作為建筑外墻裝潢的鏡面玻璃，它是在浮法玻璃組成中添加微量的Fe、Ni、Co、Se等，并經鋼化制成顏色透明板狀玻璃，它可吸收紅外線，減少進入室內的太陽輻射，降低室內溫度。它既能像鏡子一樣反射光線，又能像玻璃一樣透過光線。

然而事物總有兩面性，玻璃幕墻在給人高科技，高品位的視覺享受的同時，也給環境帶來了極大的危害，從1996年上海四川中路458號玻璃幕墻光污染投訴事件以來，各種光污染的時間屢見不鮮。因此，警惕玻璃幕墻的光污染，采取強有力的措施是每個玻璃幕墻的設計者，施工者必須引起高度重視的問題。

1 光污染的危害性

1.1 光污染的含義

光污染，是燥光對環境產生的污染。燥光，是環境污染物。

1.2 危害性

（1）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行反射（甚至是多次反射）。反射光進入高速行駛的汽車內，會造成人的突發性暫時失明和視力錯覺，在瞬間會刺激司機的視線，或使他感到頭暈目眩，給行人和司機造成嚴重危害。據北京的一些司機反映，下午4點左右從西往東開車時，強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。

（2）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附近的玻璃幕墻，會對周圍的建筑形成反光。據光學專家研究，鏡面建筑物玻璃的反射光比陽光照射更強烈，其反射率高達82～90%。夏日陽光被反射到居室中，使室溫平均升高4～6℃，空調開支大幅增長，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境下工作和生活的人，容易導致視力下降，產生頭暈目眩、失眠、心悸、食欲下降及情緒低落等類似神經衰弱的癥狀，使人的正常生理及心理發生變化，長期下去會誘發某些疾病。國家環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。

2 光污染的防治

光污染雖然危害很大，但只要采取適當措施還是可以預防的。我們要從城市規劃、環境設計、建筑材料等方面綜合解決這個問題。

2.1 加強規劃控制管理

城市建筑群的布局欠妥，特別是玻璃幕墻過于集中，反映了城市規劃缺乏管理。城市規劃管理部門要從宏觀上對使用玻璃幕墻進行控制，要從環境、氣候、功能和規劃要求出發，實施總量控制和管理。

具體來說，在制訂城市主要干道規劃時，首先應當制訂臨街的光環境規劃，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。在周圍環境開闊而且景觀優美的地段，對于商業、貿易、旅游、娛樂建筑可以全部建造玻璃幕墻，但也要考慮適當的建筑間距，并且要控制這一地段玻璃幕墻分布的總量。絕大多數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。上海市建設委員會關于建設工程中使用玻璃幕墻有如下規定：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）。這一規定不僅考慮了城市功能、環境和經濟效益等因素，而且還可相應地減少光污染。對于住宅、公寓、宿舍、醫院等建筑，根據它們的功能要求和節能政策，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，已經能夠滿足室內光環境的要求，建議不再采用玻璃幕墻。

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，還調整原設計方案，將圓弧轉向三環路，從而最大限度地減少了光反射，取得了很好的效果。說明全面規劃和精心設計，是可以防止玻璃幕墻產生光污染后遺癥的。

2.2 加強環境設計

在設計玻璃幕墻時，旁邊應盡可能安排林陰道和綠地，使反射光被樹木吸收，以改善和調節光照環境。

近年來，各國政府和有關學術團體對光污染問題十分重視，先后公布了一系列技術文件、標準和法令，控制光污染。我國對幕墻建筑的問題也給予了高度重視，建設部于1996年頒布了幕墻工程技術規范，1997年又頒布了《加強建筑幕墻工程管理的暫行規定》，使控制幕墻工程質量有了法規依據。各地根據自己的實際情況，也采取了一些相應的可行措施，如廣州市的幕墻玻璃安裝將執行新的標準。

自玻璃幕墻誕生之后，高科技的發展已經將幕墻的材質從單一的玻璃發展到鋼板、鋁板、合金板、大理石板、搪瓷燒結板等等，通過合理設計，將玻璃幕墻和鋼、鋁、合金等材質的幕墻組合在一起，不但可使高層建筑物更加美觀，而且可更有效地減少幕墻反光而導致的光污染，還能進一步減輕高層建筑物的自重，充分發揮幕墻建材的優點。

玻璃幕墻反射光的影響程度，取決于定向反射光的強度。我們可以采用全透明或半透明的玻璃來減弱反射光的強度，但是這樣一來，大部分光線的熱量都直接射入室內，勢必造成室內溫度升高，因此，必須采用適當的構造措施來解決這一問題。

目前，可以采用的構造形式有兩種：

（1）雙層玻璃通風構造。這種構造在不同的季節有不同的作用。夏季，放下半透明卷簾，開啟排風管道和通風口，通過卷簾反射后能除去大部分輻射熱；冬季，封閉通風口，關掉排風機，雙層玻璃又可起到保溫的作用，防止室內熱量散失，這種構造的缺點是投資費用較大。

（2）紅外吸熱構造。這種構造通過介質膜鍍層的透紅外線特性，利用吸熱水管能夠將陽光中的熱能用來將水燒熱，無論夏季和冬季都能有效地使用。

3 結束語

玻璃對玻璃幕墻起著關鍵性的作用，要根據玻璃的一些參數慎重地選擇玻璃幕墻的玻璃類型，選用具有減少眩光性能的玻璃。眾所周知，玻璃對于光具有透射、吸收和反射特性。玻璃幕墻就根據這些特性采用了不同類型的玻璃。用于玻璃幕墻的玻璃一般有透明玻璃、著色玻璃、吸熱玻璃、涂膜玻璃、鍍膜玻璃、夾層玻璃和光化學玻璃等。從這些玻璃幕墻上使用的玻璃中可以了解到它們各自的優缺點。