鸭脖yabo城市CBD区建筑幕墙光污染评价方法研究

——以北京CBD核心区Z15地块项目为例

王宁、荣浩磊

鸭脖yabo北京清华同衡规划设计研究院有限公司

简介

玻璃幕墙技术以其突出的优势被广泛应用于行业[1-4]。然而，玻璃幕墙在改变城市面貌的同时，也带来了一系列问题。其中，玻璃幕墙白天产生的有害反射光成为比较突出的问题之一。玻璃幕墙产生的有害光反射是指镀膜玻璃或镀膜玻璃在高层幕墙上使用时，当阳光直射和天光照射到玻璃表面时中国尊 工程库 中国幕墙网，玻璃的镜面反射引起的反射眩光。 -高层建筑。

鸭脖yabo一方面，玻璃幕墙的光污染会对周边建筑的使用者产生不利影响，影响人们的身心健康，影响他们的正常工作和生活，如图1(a)所示；光污染会对周围道路的驾驶员造成严重的眩光，可能导致交通事故，见图1（b）。更何况玻璃幕墙的光污染也会导致烧车等事故，见图2。

图1(a)玻璃幕墙光污染对家庭的影响

图1(b)玻璃幕墙光污染对汽车驾驶员的影响

图 2 伦敦“20 Fenchurch Street”大楼产生的光污染

玻璃幕墙光污染的危害越来越受到公众的关注。作为城市规划建筑设计机构，只有掌握科学有效的评价方法，才能在规划设计阶段将光污染的影响降到最低。

1 项目概述

北京市朝阳区CBD核心区Z15地块（以下简称中国尊）项目，东至金河东路，南至规划的文学中心地块，西至金河路，北至光华路占地面积1.1478公顷，集甲级写字楼、会议、商务、观光等功能于一体。项目总建筑面积43.7万平方米，地上108层中国尊 工程库 中国幕墙网，35万平方米；地下6层（不包括底层部分夹层），8.70000平方米，与CBD核心区其他地块相连。建筑高度528米，结构形式为由芯管、巨柱、巨斜撑、带状桁架组成的混合结构。

图3 CBD核心区Z15地块工程效果图

2013年初，为评估中国尊项目玻璃幕墙对周边建筑可能造成的光污染影响中国尊 工程库 中国幕墙网，北京建筑设计研究院作为总设计单位委托北京清华同恒规划设计院光环境研究所和中国建筑科学研究院为本项目光污染影响评价的咨询服务单位。

2 评价依据

我国尚未统一规范建筑玻璃幕墙光污染影响评价标准。上海、广州等地有自己的地方标准，判断标准不同；国家标准为GB/T 18091-2015《玻璃幕墙光热性能》[1]（以下简称标准），现行标准已颁布实施。

标准规定，玻璃幕墙的有害反射光是指玻璃幕墙的反射光对人造成视觉累积损伤或干扰。判断玻璃幕墙的反射光对建筑用户造成光污染的必要条件有两个：（1）反射光与水平面的夹角在0~45°范围内；（ 2）玻璃幕墙的反射光照射在周围建筑物窗台上的连续停留时间超过30分钟。

此外，规范还规定了玻璃幕墙的反射率：（1）玻璃幕墙应使用可见光反射率不大于0.30的玻璃；（2）城市内高速公路、主干道、立交桥、高架桥两侧20m以下和一般路段10m以下建筑物的玻璃幕墙，应使用可见光反射率不大于0.16的玻璃;(3）T字形在面对直路段的路口安装玻璃幕墙时，幕墙产生有害反射光的部分应使用可见光反射率不大于0.16.

3 计算机模拟分析

软件的主要功能是模拟玻璃幕墙的有害反射光对周围环境造成的光污染，并分析其影响程度。该软件包括以下功能：（1）计算玻璃幕墙反射光在周围建筑表面的停留时间；（2）描述玻璃幕墙反射光的影响面积）受影响建筑物上的玻璃幕墙，并记录与水平面的夹角；（3）玻璃幕墙对道路行车安全影响的评估。

该软件可应用于以下方面： 在审查玻璃幕墙的建筑设计方案时，评估玻璃幕墙有害反射光的影响。计算玻璃幕墙有害反射光在周围环境中的时间、入射角、影响面积，以及对道路安全的影响，以协助设计人员调整方案。

中国尊周边建筑以办公和商业为主，东北侧有少量多层住宅和服务式公寓。 CBD区域内共有快速路3条，主干道5条，次干道13条；在核心区，周边由东三环、建国路、针织路、光华路组成。距离约180米。

根据标准要求，重点分析对象应包括住宅、学校、疗养院、医院、主次干道。根据项目实际情况，将项目影响的重点分析对象分为住宅（现状）和办公楼（规划方案）两类，如图4所示。

图4关键分析对象分布

本文以2号地块1#住宅为例，描述计算机分析模拟的过程。

建模工作主要分为两部分，一是目标建筑，即中国尊，见图5中国尊模型；另一部分是受影响的环境如图6所示：CBD整体模型，包括周边建筑、广场、道路等。建模的精细度对计算速度有很大的影响。一般来说，玻璃幕墙的模型（参见图7中的玻璃层模型）和主体结构（参见图8中的网格层模型）应该有所体现。例如，固定的外遮阳格栅和百叶窗对光污染分析的影响较大。

图5中国尊模型

图6 CBD模型

图 7 玻璃层模型

图 8 网格层模型

首先要根据设计选择参数设置并填写幕墙玻璃的反射率。

其次，应设置每日分析周期，典型天数和分析周期见表1。标准规定，玻璃幕墙反射光对周围建筑物的影响分析应在日出至日落期间太阳仰角不小于10°时进行。

最后输入项目所在城市（北京）的地理信息。

首先要总结分析目标建筑对周边环境影响的大致范围，哪些部位受光污染影响比较清楚，以便后续工作能够在有针对性的方式。一般来说，影响范围取为：目标建筑为圆心，距离为目标建筑高度5倍的半径，分析时间间隔为半小时。影响范围分析见图9。

图9影响范围分析

经过影响范围分析，初步得出结论：冬至日，中国尊玻璃幕墙的反射光范围集中在中国尊南方向；两侧扩散；夏至时中国尊 工程库 中国幕墙网，中国尊玻璃幕墙反射光的影响集中在中国尊的东西方向。

2地块1#楼为多层住宅（见图10），即现楼。通过对该楼的实地调查和测绘，准确的南立面得到建筑物的实际情况，对1号住宅进行详细建模，根据影响范围分析的初步结论，选择影响较大的具体目标进行重点分析，分析深度要精确到窗，分析间隔应该是一分钟。

图10#1号楼现状照片

计算结果表明，虽然反射光与2#地块1#房屋窗面水平视线的夹角大于45°且≤45°，但反射光小于30min中国尊 工程库 中国幕墙网，满足GB/T 18091-2015《玻璃幕墙光热性能》的相关要求见表2。

4 条建议

那么，可以采取哪些措施来减少玻璃幕墙的光污染呢？笔者认为，这是一个系统性问题，应该多部门多角色介入。建议从三个方面联合解决。

5 个结论

玻璃幕墙的光污染问题越来越突出，规划部门、城管部门、建设单位和建筑设计单位都应该引起重视。在规划设计阶段，采用相应的技术方法对设计方案的光污染进行评估，通过调整设计方案可以将不利影响降到最低；对造成光污染的玻璃幕墙建筑，应采取必要措施加以改善。只有预防为主，整治为辅，各部门配合，才能把城市人居环境建设的更好。也希望本文能为设计界同仁在建筑玻璃幕墙光污染评价方面提供一些参考。

参考文献

[1] 玻璃幕墙的光热性能：GB/T 18091—2015[S].北京：中国标准出版社，2016.

[2] 王辉，罗涛，崔凯。玻璃幕墙有害反射的模拟[J].中国照明工程学报[J]． 2004, 15(2): 16.

[3] 林芳慈，张建平，赵艳华。控制玻璃幕墙有害光反射[J].照明工程学报, 1999, 10( 3 ): 70-73.

[4]张同生，赵建民。论玻璃幕墙建筑[J]．中外建筑，1998，(3):12-13.

引文格式：王宁、荣浩磊。城市CBD区域建筑幕墙光污染评价方法研究——以北京CBD核心区Z15地块项目为例[J].中国照明工程学报, 2017, 28 (1）:73-77.

鸭脖yaboDOI：10.3969/j.issn.1004-440X.2017.01.013