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＃o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(diǎn)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(shí)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ㄖg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?yàn)槿说囊暯窃?m高左右±15°夾角之內(nèi)影響大，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(diǎn)區(qū)域?qū)ζ渌ㄖ锖托腥嗽斐刹焕挠绊憽?BR> 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。
二、加強(qiáng)環(huán)境設(shè)計
在設(shè)計玻璃幕墻時，旁邊應(yīng)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(diào)節(jié)光照環(huán)境。
近年來，各國政府和有關(guān)學(xué)術(shù)團(tuán)體對光污染問題十分重視，先后公布了一系列技術(shù)文件、標(biāo)準(zhǔn)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(shè)部于1996年頒布了幕墻工程技術(shù)規(guī)范，1997年又頒布了《加強(qiáng)建筑幕墻工程管理的暫行規(guī)定》，使控制幕墻工程質(zhì)量有了法規(guī)依據(jù)。各地根據(jù)自己的實(shí)際情況，也采取了一些相應(yīng)的可行措施，如廣州市的幕墻玻璃安裝將執(zhí)行新的標(biāo)準(zhǔn)。
優(yōu)化幕墻構(gòu)造技術(shù)。
盡管玻璃幕墻建筑可能會帶來光污染等危害，但并不是說玻璃幕墻就不要做了，而是該怎樣做好的問題。許多產(chǎn)生光污染的玻璃幕墻是由不科學(xué)的設(shè)計施工造成的。目前，有關(guān)幕墻的工程技術(shù)規(guī)范已經(jīng)發(fā)行，設(shè)計、施工皆有法可依。鑒于光污染主要集中在一些高樓林立、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的繁華都市，所以，可由這些光污染矛盾較為突出的大城市先行開展這方面的研究工作，要研究攻克幕墻的有關(guān)技術(shù)難題。
自玻璃幕墻誕生之后，高科技的發(fā)展已經(jīng)將幕墻的材質(zhì)從單一的玻璃發(fā)展到鋼板、鋁板、合金板、大理石板、搪瓷燒結(jié)板等等，通過合理設(shè)計，將玻璃幕墻和鋼、鋁、合金等材質(zhì)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(dǎo)致的光污染，還能進(jìn)一步減輕高層建筑物的自重，充分發(fā)揮幕墻建材的優(yōu)點(diǎn)。
玻璃幕墻反射光的影響程度，取決于定向反射光的強(qiáng)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(qiáng)度，但是這樣一來，大部分光線的熱量都直接射入室內(nèi)，勢必造成室內(nèi)溫度升高，因此，必須采用適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施來解決這一問題。
目前，可以采用的構(gòu)造形式有兩種：
（1）雙層玻璃通風(fēng)構(gòu)造。這種構(gòu)造在不同的季節(jié)有不同的作用。夏季，放下半透明卷簾，開啟排風(fēng)管道和通風(fēng)口，通過卷簾反射后能除去大部分輻射熱；冬季，封閉通風(fēng)口，關(guān)掉排風(fēng)機(jī)，雙層玻璃又可起到保溫的作用，防止室內(nèi)熱量散失，這種構(gòu)造的缺點(diǎn)是投資費(fèi)用較大。
（2）紅外吸熱構(gòu)造。這種構(gòu)造通過介質(zhì)膜鍍層的透紅外線特性，利用吸熱水管能夠?qū)㈥柟庵械臒崮苡脕韺⑺疅裏?，無論夏季和冬季都能有效地使用。
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＃o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(diǎn)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(shí)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ㄖg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?yàn)槿说囊暯窃?m高左右±15°夾角之內(nèi)影響大，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(diǎn)區(qū)域?qū)ζ渌ㄖ锖托腥嗽斐刹焕挠绊憽?BR> 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。
二、加強(qiáng)環(huán)境設(shè)計
在設(shè)計玻璃幕墻時，旁邊應(yīng)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(diào)節(jié)光照環(huán)境。
近年來，各國政府和有關(guān)學(xué)術(shù)團(tuán)體對光污染問題十分重視，先后公布了一系列技術(shù)文件、標(biāo)準(zhǔn)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(shè)部于1996年頒布了幕墻工程技術(shù)規(guī)范，1997年又頒布了《加強(qiáng)建筑幕墻工程管理的暫行規(guī)定》，使控制幕墻工程質(zhì)量有了法規(guī)依據(jù)。各地根據(jù)自己的實(shí)際情況，也采取了一些相應(yīng)的可行措施，如廣州市的幕墻玻璃安裝將執(zhí)行新的標(biāo)準(zhǔn)。
優(yōu)化幕墻構(gòu)造技術(shù)。
盡管玻璃幕墻建筑可能會帶來光污染等危害，但并不是說玻璃幕墻就不要做了，而是該怎樣做好的問題。許多產(chǎn)生光污染的玻璃幕墻是由不科學(xué)的設(shè)計施工造成的。目前，有關(guān)幕墻的工程技術(shù)規(guī)范已經(jīng)發(fā)行，設(shè)計、施工皆有法可依。鑒于光污染主要集中在一些高樓林立、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的繁華都市，所以，可由這些光污染矛盾較為突出的大城市先行開展這方面的研究工作，要研究攻克幕墻的有關(guān)技術(shù)難題。
自玻璃幕墻誕生之后，高科技的發(fā)展已經(jīng)將幕墻的材質(zhì)從單一的玻璃發(fā)展到鋼板、鋁板、合金板、大理石板、搪瓷燒結(jié)板等等，通過合理設(shè)計，將玻璃幕墻和鋼、鋁、合金等材質(zhì)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(dǎo)致的光污染，還能進(jìn)一步減輕高層建筑物的自重，充分發(fā)揮幕墻建材的優(yōu)點(diǎn)。
玻璃幕墻反射光的影響程度，取決于定向反射光的強(qiáng)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(qiáng)度，但是這樣一來，大部分光線的熱量都直接射入室內(nèi)，勢必造成室內(nèi)溫度升高，因此，必須采用適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施來解決這一問題。
目前，可以采用的構(gòu)造形式有兩種：
（1）雙層玻璃通風(fēng)構(gòu)造。這種構(gòu)造在不同的季節(jié)有不同的作用。夏季，放下半透明卷簾，開啟排風(fēng)管道和通風(fēng)口，通過卷簾反射后能除去大部分輻射熱；冬季，封閉通風(fēng)口，關(guān)掉排風(fēng)機(jī)，雙層玻璃又可起到保溫的作用，防止室內(nèi)熱量散失，這種構(gòu)造的缺點(diǎn)是投資費(fèi)用較大。
（2）紅外吸熱構(gòu)造。這種構(gòu)造通過介質(zhì)膜鍍層的透紅外線特性，利用吸熱水管能夠?qū)㈥柟庵械臒崮苡脕韺⑺疅裏?，無論夏季和冬季都能有效地使用。