幕墙光反射分析计算原理主要基于光学原理,结合建筑幕墙的特定属性和环境因素,对幕墙的光学性能进行定性和定量分析。玻璃幕墙光反射计算分析包括太阳位置计算、计算亮度、反射光入射角计算、全年计算日确定等。
太阳位置由高度角和方位角确定,太阳位置计算采用真太阳时,图(1)为太阳位置计算公式,图(2)为公式中的术语与代号,图(3)为太阳在天球上的运行轨迹和位置。

图(1)太阳位置计算公式

图(2)公式中术语与代号

图(3) 太阳在天球上的运行轨迹和位置
亮度计算公式为:

反射光入射角(也称“眩光角”)是指经玻璃幕墙反射后的太阳光线(简称“反射光”)与人眼水平视线(受照立面法线)的夹角。反射光入射角的确定有两种途径:一是可以通过预测得到的空间透视图直接量取;二是可以采用公式计算,反射光平行直线的方向向量为 L=(m,n, p), 受照立面的法线向量为 N=(A, B, C), 则反射光入射角θ计算公式为:

为了反映建筑玻璃幕墙全年的反射光影响,选择的计算日应在全年相对均匀分布,并包括春分、夏至、秋分、冬至四个典型日,以及光反射影响最极端的时日。
减少幕墙光反射的优化措施可以从多个方面入手,以下是一些主要的措施。
在建筑设计阶段,应对幕墙的使用进行合理规划,特别是在主干道和住宅密集区,应谨慎考虑是否使用玻璃幕墙,并进行光反射影响分析。尽量避免在需要低光污染的区域使用高反射率的玻璃幕墙;根据光反射定律,合理设计建筑朝向,避免将幕墙设计成弧形的凸面或凹面,以减少对周围敏感建筑的影响;在保证建筑功能性和美观性的前提下,合理控制幕墙的使用面积,避免过大的幕墙面积增加光反射的风险。
选用低反射率玻璃,采用双层或三层镀膜玻璃等低反射率玻璃材料,可以有效降低光反射的影响;引入智能调光幕墙技术,根据外界光线强度和室内需求自动调节幕墙的透光性和反射性。
在幕墙外面安装遮阳设备,如百叶窗、遮阳板等,可以减少阳光直射幕墙表面的面积,从而降低光线反射的影响;在幕墙周围增加植物、草坪等植被,利用植物的过滤和吸收作用减轻幕墙的反射问题。
定期清洁幕墙表面的尘垢、污渍等,保持玻璃表面的清洁和透明度,减少反射的影响;建立光污染监测体系,定期对幕墙的光反射情况进行监测和评估。



