铁路车站玻璃幕墙光污染问题的研究

铁路车站玻璃幕墙光污染问题的研究
单位省市：山东省东营市
单位邮编：257097
摘要：玻璃幕墙在遇到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（正反射）会产生反射眩光，称为光污染或者噪光，它影响了人们的正
常生活和工作，具有一定的危害性。

目前,许多新建铁路车站也大量采用玻璃幕
墙作为外墙装饰,其简洁光亮的外表,在提升铁路车站形象的同时,暴露出了一些
相关弊病(光污染、高能耗、易破损等),有待于逐步解决,特别是玻璃幕墙建筑对
周围环境构成的光污染现象,越来越受到有关专家和普通人群的关注。

关键词：铁路车站；玻璃幕墙；光污染
1.玻璃幕墙光污染
所谓光污染就是指环境中出现人为的对人及对环境有害的光线。

玻璃幕墙光
污染的主要原因：玻璃幕墙建设无章可循或有章不循，当玻璃幕墙受到太阳照射时，其镜面反射形成强烈的眩光，这种眩光对人的身体及工作生活产生不良影响。

光污染是继水污染、大气污染、噪声污染、固体污染后的又一污染，理应引起全
社会尤其是幕墙设计、施工业内人士的高度重视。

玻璃幕墙光污染是在以下特定条件下产生的:(1)使用了大面积高反射率镀膜
镜面玻璃及镜面金属板;(2)在特定光照方向(南、西、西南朝向)和特定时间下产生;(3)玻璃幕墙采用了一定的弧度造型,镜面外墙凸出或凹入,构成反射光线的发
散或聚焦;(4)光污染的程度与玻璃幕墙的方向、位置及高度有密切关系。

人们的
视线距离1.6m左右，视觉夹角小于±15°时，会因车站玻璃幕墙的位置、方向
及高度形成的反射炫光，给视觉造成伤害。

1.地铁车站玻璃幕墙光污染问题的解决途径
玻璃性能对玻璃幕墙具有重要作用，为防止地铁车站玻璃幕墙光污染，必须依据参数要求，选择采用特殊构造幕墙或科学选择具有防眩光功能类型的幕墙玻璃，以实现减少光污染的目标。

2.1应注意玻璃幕墙朝向和方位
设计地铁玻璃幕墙，要根据反射光的影响规律和建筑特点，秉承环保理念、意识超前地考虑有害反射光的控制问题，要将地铁车站建筑的方位、朝向和建筑平面等因素考虑进去，有效减少光污染。

以下是根据玻璃幕墙建筑的不同方位、朝向和建筑平面进行的电脑演示实验结果，示意图如图1所示。

图1各个朝向玻璃幕墙形态示意图
形成反射光的强弱、多少，是由玻璃幕墙墙面朝向的不同选择决定的。

根据同等条件下的影响情况看：幕墙朝北眩光最少，只在夏至季节产生少量眩光；幕墙朝向为东偏南向30°或西偏南向30°时，玻璃幕墙面产生的反射眩光最多，全年受到的影响是北向产生炫光的18倍左右。

2.2在玻璃幕墙上采用低反射率玻璃贴膜
玻璃贴膜的基片是坚韧的PET聚酯薄膜,复合有特殊的粘胶,装贴于玻璃幕墙窗玻璃内表面,可有效阻挡50%以上的太阳强光进入室内、阻挡太阳紫外线辐射,并吸收有害光谱,调顺光谱视频,隔热节能,从而营造出柔和、舒适的室内空间环境,并可减少反射眩光,避免光反射污染。

2.3采用智能玻璃幕墙
智能玻璃幕墙能够最大限度的争取玻璃幕墙的透明度、减少光污染、节能降耗,这是玻璃幕墙建筑的一个发展趋势。

由于其双层玻璃幕墙的特殊构造,既能满
足节能、调节光线强度、减少光污染、保证使用功能的要求,又能利用玻璃透明
的特性,使其达到一种崭新的晶莹剔透的高科技形象。

目前,智能玻璃幕墙在能源
紧缺、崇尚环保和节能降耗的欧洲得到了较快的发展。

2.4使用光透射比高的玻璃材料
高透光性能的玻璃幕墙材料有助于降低玻璃幕墙的热定向反照光，是缓解玻
璃幕墙工程光污染的一个较为简单且高效的建筑物表面处理方式。

由于热反射镀
膜玻璃的光反射率通常在40%左右，镀膜玻璃具有镜面效应，易导致产生光污染。

Low-E玻璃材料是一类以各种金属材料或物质镀膜于玻璃材料表层而形成的涂膜
产物，其镀膜层具备对可见光的高透射率，以及对中、远红外的高反射特性。

与
普通玻璃材料及传统建筑涂层玻璃材料相比，它具备优良的保温隔热功效和优良
的透光性能。

2.5尽量避免采用曲面玻璃
地铁车站玻璃幕墙建筑，设计时其外墙尽可能避免选择曲面镜面玻璃幕墙结构，以使临近街道、公路或小区，因外凸式幕墙发生光反射情况；而选择曲面内
凹式幕墙，则可消除因反射光聚焦而造成火灾等严重后果。

地铁车站玻璃幕墙建
筑平面形成不同形态反射眩光，通常包括平、凸、凹三种形式的平面。

这三种平
面形态对玻璃幕墙产生反射，形成汇聚的、平行的或分散的反射光，都将产生各
自的影响。

根据计算机模拟结果，幕墙立面朝向的不同，会导致不同的结果。

对
车站玻璃幕墙平面形态的设计，必须按照朝向进行科学设置。

玻璃幕墙朝南，凸
形平面反射眩光量极力增大；玻璃幕墙朝北，凹形平面反射眩光量会降到最小。

进行幕墙平面设计时，方向朝南平面要考虑建筑需求，适当对平面进行凹折处理，以使反射眩光的影响程度和范围降到最小。

对于幕墙朝南的情况，对凸形平面玻
璃幕墙的使用须严格加以限制。

对于玻璃幕墙朝东西方向的车站建筑，其凸、凹
形平面形成反射眩光的影响范围都会大幅降低。

设计东西向幕墙平面时，可按照
需求合理对平面进行凸（凹）折处理，将弧度控制到最大的程度，以使反射眩光
的影响程度降到最小。

2.6合理设计建筑物遮阳
由于玻璃幕墙由玻璃和金属结构组成，而玻璃表面换热性强，热透射率高，
故对室内热条件有极大的影响。

在夏季，阳光透过玻璃射入室内，是造成室内过
热的主要原因。

特别在南方炎热地区，如果人体再受到阳光的直接照射，将会感
到炎热难受。

在玻璃幕墙上设置遮阳系统，可以最大限度减少阳光的直接照射，
从而避免室内过热减少光的污染，是炎热地区建筑防热的主要措施之一。

根据地
区的气候特点和房间的使用要求，可以把遮阳作为永久性的或临时性的。

永久性
的就是在玻璃幕墙内外设置各种形式的遮阳板和遮阳帘，临时性的就是在玻璃的
内外设置轻便的布帘，竹帘，软百页，帆布蓬等。

在永久性的遮阳设施中，按其
构件能否活动，有可分为固定式或活动式两种。

活动式的遮阳可视一年中季节的
变换，一天的时间变化和天空的阴晴情况，任意调节遮阳板的角度；在寒冷的季节，可以避免遮挡阳光，争取日照。

结语：
光污染这个现代社会的新问题日益受到人们的关注,对于铁路客运车站这类
公共交通建筑,避免或减少光污染对人们的危害也成为我们整个社会,从城市规划
管理、政策制定,到玻璃材料生产、幕墙施工和建筑设计师们所共同关注的课题。

如今,在全球能源紧张、人们环境保护意识增强的大环境下,减少玻璃幕墙的建造
数量,不断推出新型幕墙玻璃材料,不断研究新型幕墙构造技术,是减少玻璃幕墙
光污染,并节能降耗的有效途径。

参考文献：
[1]杨侦.玻璃幕墙建筑反射眩光防控设计策略研究[D].天津:天津大学,2017.
[2]张玉明.铁路车站玻璃幕墙光污染问题的研究[J].铁道工程学
报,2008(9):84-87.
[3]王南.地铁车站玻璃幕墙光污染问题的研究[J].工程技术研究,2019.。