[发明专利]一种玻璃幕墙

说明书

技术领域

本发明涉及光学器件领域，尤其涉及一种玻璃幕墙。 

背景技术

玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征，它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，使得建筑物从不同角度呈现不同的色调，随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。 

然而，玻璃幕墙也带来了许多弊端，如当室外阳光过于炽烈时，需要使用窗帘来遮挡阳光；另外，由于玻璃幕墙的大量使用，当直射日光和天空光照射到玻璃幕墙表面时，由于玻璃镜面的反射产生强烈刺眼的反射眩光。强烈的反射眩光造成了光污染，使得发生意外交通事故的几率大大提升。当反射眩光进入高速行驶的汽车时，会瞬间刺激司机的视线，造成突发性暂时失明和视力错觉，给行人和司机都造成严重危害。同时，玻璃幕墙的反射眩光比阳光照射更强烈，其反射率高达82％至90％，夏日阳光被反射到居室中，使得室温平均升高4至6℃。更有甚者，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，产生头晕目眩、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。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种提高太阳辐射能利用效率并减小现有玻璃幕墙强烈反射带来的光污染的玻璃幕 墙。 

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种玻璃幕墙，其由多个超材料片层叠加而成，所述每一超材料片层包括基材以及周期排布于基材上的人造金属微结构；所述玻璃幕墙在可见光通过时具有相等的相对介电常数和相对磁导率，可见光无反射且无损耗的通过所述玻璃幕墙。 

进一步地，构成所述玻璃幕墙的超材料片层层数小于等于二十。 

进一步地，所述基材两相对侧表面一侧表面上附着有第一人造金属微结构，另一侧表面上附着有与所述第一人造金属微结构一一对应的第二人造金属微结构；所述第一人造金属微结构包括相互垂直而连接成“十”字形的两个第一金属分支，分别连接在所述第一金属分支两端且垂直于所述第一金属分支的第二金属分支；所述第二人造金属微结构由一边具有缺口的四边形状的第三金属分支构成。 

进一步地，所述基材两相对侧表面的至少一侧表面上附着有人造金属微结构，所述人造金属微结构包括第一金属分支，所述第一金属分支构成一边具有缺口的四边形状；一端设于该缺口相对的四边形边上并向该缺口延伸且突出该缺口的第二金属分支；垂直于所述第二金属分支另一端的第三金属分支。 

进一步地，所述玻璃幕墙还包括玻璃幕墙转向控制装置，所述转向控制装置包括温度感应装置以及电路控制装置。 

进一步地，所述基材中周期排布的人造金属微结构由三个相同的平面拓扑结构在三维空间共中心点两两垂直相交而成。 

进一步地，所述平面拓扑结构包括相互垂直相交呈“十”字形的两条第一金属分支；分别连接于该两条第一金属分支两端、长度小于该第一金属分支并垂直于该第一金属分支的四条第二金属分支；从该第二金属分支两端向内延伸的八条第三金属分支；一边具有缺口并设置于该四条第二金属分支围成的平面内的四边形状的第四金属分支，该第四金属分支的四边长度小于该第二金属分支且具有该缺口的一边不与该第一金属分支相交，其他三边均与该第一金属分 支相交。 

进一步地，所述基材为玻璃。 

进一步地，所述人造金属微结构通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻、离子刻或斜角沉积法排布于所述基材上。 

进一步地，所述人造金属微结构的材质为铜或者银。 

本发明利用超材料原理制成玻璃幕墙，摆脱了常规的玻璃幕墙由其自身的物理性质所必然产生的各类缺陷，例如反射现象严重、透射现象不好等。本发明玻璃幕墙在基材上周期排布人造金属微结构使得可见光能完全通过玻璃幕墙而不被反射，从而避免了现有玻璃幕墙的光污染问题。 

附图说明

图1为构成超材料的基本单元的立体结构示意图； 

图2a为本发明一种玻璃幕墙第一较佳实施例中附着于基材一侧表面的第一人造金属微结构拓扑示意图； 

图2b为本发明一种玻璃幕墙第一较佳实施例中附着于基材另一侧表面的第二人造金属微结构拓扑示意图； 

图3为本发明一种玻璃幕墙第二较佳实施例中附着于基材上人造金属微结构拓扑示意图； 

图4为图3所示人造金属微结构响应电磁场的等效拓扑示意图；