❶ 玻璃幕墙的工程节能减少建筑能耗
我国建筑能耗是相同气候条件发达国家建筑能耗的2到3倍，在全面建设小康社会的进程中，节能减排的任务十分艰巨。建筑节能是提高住宅舒适度，降低使用费用的基础，也是可持续发展的迫切要求，只有把资源节约、降低能耗放在突出位置，才能更好地促进和谐社会的建设。
建筑节能65%主要由建筑围护系统承担。在外围护结构中，作为现代建筑一大特色的玻璃幕墙，上世纪90年代在我国建筑工程中得到广泛应用，但也存在诸多问题，比如选择玻璃不当，致使夏季透过玻璃的太阳能是其它材料墙体的数倍；选用的密封胶粘结效果差，胶缝施工不到位，胶条密封不严，结构变形产生裂缝，导致冷、热风渗透情况严重；所用的型材、保温隔热材料、填充材料不合理，节点做法不正确，构件间未有效设置垫片，使得室内热能损失量大；再加上玻璃反射光线时产生的光污染、结构不牢固而成为空中的“定时炸弹”等。进入 21世纪后，玻璃幕墙工程不再像以前那样为人们所青睐，其使用范围受到限制、使用量有所减少。
为避免产生上述质量通病，本文作者根据十几年在玻璃幕墙节能方面的工作经验，现从两个方面进行分析，以供大家探讨。
一、玻璃幕墙节能
因考虑建设成本，有些建设单位和设计单位采用用材、构造普通的玻璃幕墙。为了使这种玻璃幕墙工程做到最大限度的节能，就要求工程各方参建人员必须按照《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102－2003）以及有关技术标准及节能方面的相关规定，认真设计、精心施工、严格管理，把好节能关。
设计
要充分考虑玻璃幕墙工程的保温、隔热、密封性能，选用强度、刚度足够的材料，防止在受台风、地震、自重等荷载作用下玻璃幕墙出现变形以致产生裂缝。
选材
尽量采用镀镆玻璃，因其镆层能有效阻碍太阳能向室内辐射，如采用单片镀镆玻璃时，应使用在线热喷法生产的产品（膜层牢固、耐久性好）。玻璃的厚度关系到结构安全，同时也影响热能的透射量，当采用框支承幕墙时，单片玻璃厚度不应小于6毫米，夹层玻璃的单片厚度不宜小于5毫米。
保温隔热材料在节能方面扮演着重要角色，同时还强化了防火功能。幕墙工程宜采用岩棉、矿棉、玻璃棉等充当保温隔热材料，其优点是保温隔热性能好，导热系数只有0.044W/（m﹒K），最高使用温度达到650℃。
玻璃与铝型材副框间结构性粘结必须采用中性硅酮结构密封胶，这种结构胶性能稳定（使用温度为-48－88℃、耐热性达150℃、冷变形不明显）、粘结力强。但全玻幕墙和点支承幕墙采用镀膜玻璃时，不应采用酸性硅酮结构密封胶粘结（镀膜层所含的金属元素与酸性胶反应将致使粘结破坏）。
耐候密封胶应采用硅酮建筑密封胶。硅酮密封胶耐紫外线性能好，因此经久耐用、不宜老化龟裂，且与硅酮结构胶、玻璃及其它构件有良好相容性，粘结效果好。
玻璃与玻璃、型材槽壁间缝处采用密度不大于0.037g/㎝3的聚乙烯泡沫棒作填充材料，此材料质量轻、保温性能好。
玻璃幕墙开启窗的周边缝隙、明框幕墙玻璃与型材间隙宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶或硅橡胶密封，其中硅橡胶（耐候性好、永久变形小）质量最佳。这一点在幕墙工程中容易被人们忽视，认为橡胶条作用不大。其实不然，如果橡胶条老化，则会产生漏水、透气等严重问题，影响幕墙保温隔热效果。
节点作法
开启窗部位是玻璃幕墙中保温隔热的薄弱环节。由空气渗透性能检测数据可知，在同压力差下，可开启部位的空气渗透量远大于固定部位空气渗透量。因此，开启窗部位开启角度不宜大于30°，开启距离不宜大于300毫米，同时要注意在立面分格设计中开启窗设置数量不宜过多、面积不宜过大。
不同金属材料（如连接件与主柱间）接触处，应合理设置绝缘垫片隔离。设置绝缘垫片可防电化腐蚀，另外间接起到了断热作用。
立柱与横梁接触处设置柔性垫片，横梁两端与立柱间隙可预留1－2毫米的间隙，间隙内填胶。此做法有利于减少幕墙噪音，同时也起到了断热作用（半隐框、明框玻璃幕墙因型材外露此作用更加明显）。
隐框幕墙采用挂钩式连接固定玻璃组件时，挂钩面要设置柔性垫片，明框、全玻幕墙玻璃下端与金属槽间应采用弹性垫块支承。采用垫片、垫块一方面防玻璃与挂钩硬性接触而应力集中、导致玻璃开裂，另一方面也有着断热作用。
玻璃幕墙与周边构件、实体墙面洞口边缘、楼板或隔墙外沿间的缝隙处要设置保温材料，进行有效封堵设计，确保玻璃幕墙保温性能。
玻璃幕墙的单元板块不应跨越主体建筑的变形缝。在主体建筑变形缝处幕墙应采用合理的构造措施，适应建筑变形的要求，有些玻璃幕墙工程因变形缝处幕墙结构设计不当，在投入使用后不到一年，因建筑主体沉降、温度伸缩的影响，此处幕墙出现拉裂、破坏，以致漏水、透气。
计算书
算出玻璃幕墙使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行荷载组合，并取各自的最不利组合进行计算，选择强度，刚度满足要求的材料。在最不利状态下，幕墙材料只能出现弹性变形，而不能是塑性变形。
计算最基本的公式：r0S≤R（r0为结构重要系数，S为荷载效应组合值，R为结构的抗力）
施工图备案、会审
建设行政主管部门要加强玻璃幕墙工程节能方面的监管工作，对施工图要进行审查、备案。在工程施工前，建设单位要组织各参建方技术人员进行施工图会审，使设计内容完善，幕墙用材及节点施工符合要求。
施工
按照设计文件、规范、验评标准要求，做好施工前准备、施工中每道工序及每个结点的质量控制，把好工程的验收关。
施工前准备
仔细阅读设计文件，审查选材是否恰当、节点做法是否正确、计算内容是否合理，并及时将意见反馈给设计方。
对已建主体结构拟安装玻璃幕墙处进行复测、按实测结果对幕墙设计立面分格尺寸进行必要调整，防止误差积累造成接缝过大。
编制施工组织设计，内容要全面并有针对性，节能方面的施工措施要符合要求。
对工程施工人员做好岗前培训及技术交底工作，就节能作业方面的内容进行重点交底。
组织材料进场，检查主要材料、构配件的规格、型号、性能与设计文件要求是否相符，合格证、检验报告、质量保证书是否齐全。
施工阶段
金属材料、构配件连接处的柔性垫片、块设置要到位，立柱上下端与主体结构间要留缝注胶密封。
结构胶施工车间温度、湿度、卫生情况应符合要求，结构胶施工要规范，施工后养护条件及养护时间要符合要求。
幕墙与各层楼板、隔墙外沿间封堵岩棉（矿棉）应填充密实、厚度不应小于100毫米。有人认为上下楼层间设1.5毫米的镀锌钢板作衬板，其上放岩棉形成防火层，发生火灾时，钢板烧穿岩棉随即脱落，所以此处放岩棉意义不大。这种想法不正确，因为设岩棉后能有效提高隔热保温性能。
幕墙玻璃周边及建筑物内、外装饰面间所留缝隙，要采用柔性材料嵌填密封。
上、下横梁及边立柱与主体结构间空隙处宜用发泡剂填充后再做装饰处理。
所采用的保温材料如无防潮性能，则不得在受潮后使用。工程施工中经常碰到填塞保温材料后未及时有效封盖，遇雨天进水、在雨天搬运保温材料时受潮或堆场设置不合理被水浸泡等情况，使得该材料保温性能明显降低，因此施工时要采取防潮措施确保保温材料的保温性能。
开启窗扇与框间采用两道橡胶条密封，橡胶条拼接应严密（接缝处可注胶密封），窗框料转角拼接处要注胶密封。
耐候胶施工前要清洁玻璃打胶面。注意不宜在夜晚、雨天打耐候胶，在接缝内打耐候胶应两对面粘结，不应三面粘结（如三面粘结，耐候胶经反复拉压后会被撕裂，从而失去密封作用），其施工宽度不宜小于2倍的施工厚度。
工程验收
施工方要对各道工序质量进行自检，确保上道工序质量符合要求后方可进行下道工序施工。幕墙横梁、立柱安装完毕后，建设、监理、设计、施工方人员共同进行中间验收，工程完工后要进行工程专项竣工验收。目前各地建筑行政主管部门要求不一，有些地方要求玻璃幕墙工程要进行专项验收，有些地方则无此要求。其实玻璃幕墙工程进行专项验收很有必要，在专项验收时要检查节能工作完成得怎样，对有缺陷部位提出整改意见。施工单位对工程验收中提出的质量问题要不折不扣地完成整改工作，监理单位对整改情况再做复验，直至其符合要求。
工程复检、试验
对进场的主要材料要见证取样送试验室复检。目前这项工作做得很不够，有些工程的结构胶也只是由厂家直接送至国家认可的检验机构进行相容性等试验，而现场对材料的检查只能是查表观和相关质保资料。
这样就不能有效地杜绝弄虚作假、以次充好，使工程节能效果打折扣。
玻璃幕墙的三性试验要由现场见证取样送国家认可的检验机构完成。检测出的空气渗透量是衡量幕墙工程节能的主要因素之一，空气渗透性能等级应符合现行国家标准《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225的规定（有采暖、通风、空气调节要求时，不应低于3级）。抗风压变形性能、雨水渗漏性能与节能方面也密切相关，因此整个试验绝不能马虎、走过场。在试验室拼接的单元应与工程计算书中最不利部位的玻璃幕墙单元相同，试验中，由于安装缺陷而使试验结果未达到要求时，允许在改进安装工艺、修补缺陷后重新检测。检测报告中应叙述改进的内容，幕墙工程施工时应按改进后的安装工艺实施。由于设计或材料缺陷导致检测结果未达到要求时应停止检测，在修改设计或更换材料后重新制作试件，另行检测。
二、玻璃幕墙节能的发展趋势
按以上措施施工建设的玻璃幕墙工程虽有一定的保温隔热作用，但仍难以与其它材料墙体相比。但目前新材料、新工艺层出不穷，在原有基础上通过改善用材或构造而生产出的节能型玻璃幕墙大大提高了节能效果。
用材方面
采用热反射LOW－E玻璃、中空玻璃等。这些玻璃在国内早有生产，只是价格较贵，所以以前在玻璃幕墙工程中较少使用，如采用热反射玻璃与透明玻璃组成的中空玻璃比一砖厚的砖墙保暖性能还好。使用铝塑复合材料、隔热型材做幕墙的横梁和立柱。在采用隔热铝型材时，如采用穿条工艺生产，其隔热材料应使用PUR材料。另外给已有的幕墙玻璃贴膜也能有效降低能耗，现在市场上的隔热安全膜能节能15%以上。
构造方面
采用百叶、格栅、遮阳板等遮阳设施，可以最大限度减少阳光的直接照射、避免室内过热，从而达到更好的隔热节能作用。遮阳百叶有水平百叶和垂直百叶，分手控、电动及可调节百叶系统。根据建筑风格及需求，可选用不同形式、控制方式的遮阳系统。
由内外两层玻璃幕墙组成的通风式幕墙，又称双层幕墙、呼吸式幕墙、热通道幕墙。内外两层幕墙之间形成一个通风换气层，由于此换气层中空气的流通或循环作用，使内层幕墙的温度接近室内温度，减小温差，它比传统的幕墙采暖时节约能源42%－52%，制冷时节约能源38%－60%.
智能幕墙是通风式幕墙的延伸，是在智能化建筑的基础上对建筑配套技术（暖、热、光、电）适度控制，通过计算机有效调节室内空气、温度和光线，其建筑能耗只相当于传统幕墙的30%.
光电幕墙的基本单元为光电板，光电板是由若干个光电电池进行串、并联组合而成的电池阵列，将电池阵列放入两层玻璃中（上层为透明玻璃，下层颜色任意）用铸膜树脂热固而成，在光电板背面接线盒和导线，这样就可以将太阳能转化为电能为人们所使用。一般情况下，此种幕墙的立柱和横梁采用隔热铝型材。
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❷ 玻璃幕墙的光反射能否造成光污染
玻璃幕墙的光反射，对光污染起到推波助澜的作用。
中文名称：光污染
英文名称：light pollution
定义1：过量的光辐射对人类生活和生产环境造成不良影响的现象。包括可见光、红外线和紫外线造成的污染。
广义的光污染包括一些可能对人的视觉环境和身体健康产生不良影响的事物，包括生活中常见的书本纸张、墙面涂料的反光甚至是路边彩色广告的“光芒”亦可算在此列，光污染所包含的范围之广由此可见一斑。在日常生活中，人们常见的光污染的状况多为由镜面建筑反光所导致的行人和司机的眩晕感，以及夜晚不合理灯光给人体造成的不适。
什么是光污染
光污染问题最早于二十世纪三十年代由国际天文界提出，他们认为光污染是城市室外照明使天空发亮造成对天文观测的负面的影响。目前，国内外对于光污染并没有一个明确的定义。现在一般认为，光污染泛指影响自然环境，对人类正常生活、工作、休息和娱乐带来不利影响，损害人们观察物体的能力，引起人体不舒适感和损害人体健康的各种光。从波长十纳米至一毫米的光辐射，即紫外辐射，可见光和红外辐射，在不同的条件下都可能成为光污染源。
分类
依据不同的分类原则，光污染可以分为不同的类型。 国际上一般将光污染分成3类，即白亮污染、人工白昼和彩光污染。
白亮污染
阳光照射强烈时，城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线，明晃白亮、眩眼夺目。专家研究发现，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程度不同的损害，视力急剧下降，白内障的发病率高达45%。还使人头昏心烦，甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。 夏天，玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内，增加了室内温度，影响正常的生活。有些玻璃幕墙是半圆形的，反射光汇聚还容易引起火灾。烈日下驾车行驶的司机会出其不意地遭到玻璃幕墙反射光的突然袭击，眼睛受到强烈刺激，很容易诱发车祸。 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。长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，容易导致视力下降，产生头昏目眩、失眠、心悸、食欲下降及情绪低落等类似神经衰弱的症状，使人的正常生理及心理发生变化，长期下去会诱发某些疾病。夏天，玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内，破坏室内原有的良好气氛，也使室温平均升高4℃～6℃。影响正常的生活。
眩光污染
光污染
汽车夜间行驶时照明用的头灯，厂房中不合理的照明布置等都会造成眩光。某些工作场所，例如火车站和机场以及自动化企业的中央控制室，过多和过分复杂的信号灯系统也会造成工作人员视觉锐度的下降，从而影响工作效率。焊枪所产生的强光，若无适当的防护措施，也会伤害人的眼睛。长期在强光条件下工作的工人（如冶炼工、熔烧工、吹玻璃工等）也会由于强光而使眼睛受害。
人工白昼
夜幕降临后，商场、酒店上的广告灯、霓虹灯闪烁夺目，令人眼花缭乱。有些强光束甚至直冲云霄，使得夜晚如同白天一样，即所谓人工白昼。在这样的“不夜城”里，夜晚难以入睡，扰乱人体正常的生物钟，导致白天工作效率低下。人工白昼还会伤害鸟类和昆虫，强光可能破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程。 目前，大城市普遍、过多使用灯光，使天空太亮，看不见星星，影响了天文观测、航空等，很多天文台因此被迫停止工作。据天文学统计，在夜晚天空不受光污染的情况下，可以看到的星星约为7000个，而在路灯、背景灯、景观灯乱射的大城市里，只能看到大约20~60个星星。
彩光污染
舞厅、夜 光污染
总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染。据测定，黑光灯所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线，且对人体有害影响持续时间长。人如果长期接受这种照射，可诱发流鼻血、脱牙、白内障，甚至导致白血病和其他癌变。彩色光源让人眼花缭乱，不仅对眼睛不利，而且干扰大脑中枢神经，使人感到头晕目眩，出现恶心呕吐、失眠等症状。科学家最新研究表明，彩光污染不仅有损人的生理功能，而且对人的心理也有影响。“光谱光色度效应”测定显示，如以白色光的心理影响为100，则蓝色光为152，紫色光为155，红色光为158，黑色光最高，为187。要是人们长期处在彩光灯的照射下，其心理积累效应，也会不同程度地引起倦怠无力、头晕，神经衰弱等身心方面的病症。 另外，有些学者还根据光污染所影响的范围的大小将光污染分为“室外视环境污染”、“室内视环境污染”和“局部视环境污染”。其中，室外视环境污染包括建筑物外墙、室外照明等；室内视环境污染包括室内装修、室内不良的光色环境等；局部视环境污染包括书簿纸张和某些工业产品等
激光污染
激光 光污染
污染也是光污染的一种特殊形式。由于激光具有方向性好、能量集中、颜色纯等特点，而且激光通过人眼晶状体的聚焦作用后,到达眼底时的光强度可增大几百至几万倍，所以激光对人眼有较大的伤害作用。激光光谱的一部分属于紫外和红外范围，会伤害眼结膜、虹膜和晶状体。功率很大的激光能危害人体深层组织和神经系统。近年来，激光在医学、生物学、环境监测、物理学、化学、天文学以及工业等多方面的应用日益广泛，激光污染愈来愈受到人们的重视。
红外线污染
红外线近年来在军事、人造卫星以及工业、卫生、科研等方面的应用日益广泛，因此红外线污染问题也随之产生。红外线是一种热辐射，对人体可造成高温伤害。较强的红外线可造成皮肤伤害，其情况与烫伤相似,最初是灼痛，然后是造成烧伤。红外线对眼的伤害有几种不同情况,波长为7500～13000埃的红外线对眼角膜的透过率较高，可造成眼底视网膜的伤害。尤其是11000埃附近的红外线，可使眼的前部介质(角膜、晶体等)不受损害而直接造成眼底视网膜烧伤。波长19000埃以上的红外线,几乎全部被角膜吸收，会造成角膜烧伤（混浊、白斑）。波长大于 14000埃的红外线的能量绝大部分被角膜和眼内液所吸收,透不到虹膜。只是13000埃以下的红外线才能透到虹膜，造成虹膜伤害。人眼如果长期暴露于红外线可能引起白内障。
紫外线污染
紫外线最早是应用于消毒以及某些工艺流程。近年来它的使用范围不断扩大，如用于人造卫星对地面的探测。紫外线的效应按其波长而有不同，波长为1000～1900埃的真空紫外部分，可被空气和水吸收；波长为1900～3000埃的远紫外部分，大部分可被生物分子强烈吸收；波长为3000～3300埃的近紫外部分，可被某些生物分子吸收。 紫外线对人体主要是伤害眼角膜和皮肤。造成角膜损伤的紫外线主要为2500～3050埃部分，而其中波长为2880埃的作用最强。角膜多次暴露于紫外线，并不增加对紫外线的耐受能力。紫外线对角膜的伤害作用表现为一种叫做畏光眼炎的极痛的角膜白斑伤害。除了剧痛外，还导致流泪、眼睑痉挛、眼结膜充血和睫状肌抽搐。紫外线对皮肤的伤害作用主要是引起红斑和小水疱，严重时会使表皮坏死和脱皮。人体胸、腹、背部皮肤对紫外线最敏感，其次是前额、肩和臀部,再次为脚掌和手背。不同波长紫外线对皮肤的效应是不同的，波长2800～3200埃和2500～2600埃的紫外线对皮肤的效应最强。
广义的光污染还包括
视觉污染 指的是城市环境中杂乱的视觉环境。例如城市街道两侧杂乱的电线、电话线、杂乱不堪的垃圾废物、乱七八糟的货摊和五颜六色的广告招贴等。 对于光污染，还有许多其它的分类方式，比如：在Wikipedia，我们看到光污染分为以下几种： Light trespass（光入侵） 这种“污染”主要是指过强的光源影响了他人的日常休息。例如夜间的灯火让人难以入睡，等等。目前各国已经有相关的法律来保护自己的人民免受侵害了。 Over-illumination（过度照明） 过度照明主要是对能源的无意义使用造成的浪费。美国每天由于“过度照明”所浪费掉的能源相当于200万桶石油！ Clutter（混光） 不同种类的光源混杂在一起，将严重影响被动接受者。并且可能导致车祸。更可怕的是，对于夜间飞行的飞行员，需要花精力在这些各式各样的光芒中寻找、辨认航空信号灯。 Glare（眩光） 黑暗中的强光。会使行人或者驾驶员短暂性“视觉丧失”，从而引发交通事故。并且，在防护不当的情况下，这种眩光还会伤害人的视力。 Sky glow（人为白昼现象） 人为白昼将严重影响天文学家的工作，并且对生态环境产生破坏。 总之，光污染会导致能源浪费，并且对人的生理、心理健康产生破坏。此外，过度的光污染，会严重破坏生态环境，且对交通安全、航空航天科学研究也会造成消极影响。在政府对光源进行有效调整之前，我们一定要注意远离类似的污染源。 我国天津大学教授马剑则易光污染的发生和造成影响的时间为分类标准，将光污染分为“昼光光污染”和“夜光光污染”，前文的白亮污染即属于昼光光污染，人工白昼和彩光污染则属于夜光光污染。关于这种分类方式，这里不再多述。
危害
光污染令全球五分之一的人看不见银河
据美国一份最新的调查研究显示，夜晚的华灯造成的光污染已使世界上五分之一的人对银河系视而不见。 这份调查报告的作者之一埃尔维奇说：“许多人已经失去了夜空，而正是我们的灯火使夜空失色”。他认为，现在世界上约有三分之二的人生活在光污染里。 在远离城市的郊外夜空，可以看到两千多颗星星，而在大城市却只能看到几十颗。 在欧美和日本，光污染的问题早已引起人们的关注。美国还成立了国际黑暗夜空协会，专门与光污染作斗争。