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玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，能充分体现建筑师的想象力，展示建筑物的现代风格，发挥玻璃本身的特性，使建筑物显得别具一格。
然而在大量使用的玻璃幕墙中存在着耐污性差的问题。尤其在大气含尘量较多、空气污染严重、干旱少雨的北方地区，玻璃幕墙极易蒙尘纳垢，出现色泽不均匀，波纹各异，使得光反射不可控，导致光环境杂乱，破坏城市景观。
由于玻璃幕墙上所粘附的污垢种类不同，结合力和结合方式不同，在幕墙上的沉积时间不同，所以清洗起来有很大不同，也就对幕墙清洗剂提出一系列技术要求。玻璃幕墙清洗的难度大，而且大量使用有机溶剂，清洗后易对周围环境造成污染，清洗废液的排放也是难题。因此，开发具有自清洁功能的涂层玻璃成为当前研究的重点。
国内自洁玻璃研究现状
纳米技术赋予建筑玻璃自洁功能的研究方兴未艾，我国国内主要集中在纳米光触媒自洁玻璃。它的自洁原理为：光触媒自洁玻璃膜中含有一种具有光催化活性的纳米材料（TiO2），它能吸收一定波长的光，产生自由电子和空穴，使膜表面吸咐的污染物发生氧化还原分解而除去并杀死表面微菌，达到自洁的目的。已有研究表明可以将空气中有机物和氨化物等有害污染分子除去。这种涂层的基本功能是：
（1）超亲水功能。应用这个功能玻璃可以将水完全均匀地在玻璃表面铺展开来，同时浸润玻璃和污染物，最终通过水的重力将附着在玻璃上的污染物带走，而且也可以起到一定的防雾作用。
（2）光催化功能。在紫外线的照射下，光触媒对有机物会有分解作用，对于无机物不产生任何作用。
现有的自洁玻璃大都采用TiO2涂层，而TiO2禁带宽度为3.2eV，激发光的波长要在385nm以下，仅采用紫外线才能起光催化作用，而太阳辐射能量中紫外线只占4%-6%.因此，在自然条件下，光触媒自洁的功效难以发挥。特别是在阴雨多云天和面北的玻璃幕墙都难以发生光催化反应。
此外，锐钛矿型TiO2的不同晶面光催化能力不同，001面的催化效果还不及110面的一半，要控制高催化能力晶面的朝向也是棘手的问题。
光触媒自洁玻璃存在的另一问题是膜层的耐久性问题。Pilkington公司介绍自洁玻璃使用寿命为10年，国内自洁玻璃研究报告还未涉及此问题。自洁玻璃的寿命长短可从两方面来考虑，一方面是玻璃表面涂覆半导体膜材料会在光催化反应中被降解；另一方面是半导体膜在长期反复受紫外线照射下光催化功能的衰减，这些问题都限制了光触媒在自然条件下户外应用的可行性。
专用纳米自清洁涂层问世
最近中国科学院过程分析所的纳米粉体大规模制备与应用创新课题组研制出了一种玻璃幕墙专用纳米自清洁涂层。该课题组从1995年就开始进行有机-无机杂化膜的研究，在国内第一次将无机纳米粒子引入有机-无机杂化膜的研究，在国内第一次将无机纳米粒子引入有机-无机杂化膜来提高基材各项性能的实验室，经过多年的研究和探索，成功研制出多种纳米复合涂层。由于该涂层制备过程中，应用了多种纳米材料和纳米技术，从而大大提高了涂层的耐洗刷性、附着力、光洁度、抗老化性、表面硬度以及防粘污、自洁、抗菌、防霉等环境净化性能。
针对目前玻璃幕墙在使用过程中存在的不足以及市场需求，该技术主要通过在特种涂层体系中引入特殊纳米粒子及其他功能单元来赋予涂层耐污自洁功能。
纳米涂层体系在不影响玻璃透过率的情况下，隔绝了玻璃与外界的接触，使得灰尘等污垢难以通过库仑力与玻璃结合。涂层体系本身与玻璃表面形成共价键牢固结合，耐久性优异。同时，涂层特有的疏水性能使得含有机物、无机盐以及夹带污垢的雨水不会在玻璃上留下水纹，具有荷叶效应。涂层对静电具有缓冲和导除能力，杜绝了灰尘的静电吸附，这样大大提高了玻璃幕墙的防污自清洁性能。
在常压室温下，采取喷涂工艺对玻璃进行在线敷膜，设备费用低，易操作。具体有三种加工方式：烘烤（温度在15oC左右）、反复擦拭喷涂表面、毛刷打磨喷涂面。
相关性能检测
接触角。实际当中，玻璃表面与水的接触角变化很大。通过接触角测试仪测量，涂膜前后接触角由20o增加到110o，疏水性良好。接触到玻璃夹带污物的水滴、油滴迅速滑落而不附着其上形成水纹，具有良好的自洁性能。
透射系数。涂敷纳米涂层的玻璃样板委托国家化工建筑材料测试中心按国家标准（GB/T18915.1-18915.2-2002）进行透射系数测试。实验表明，涂敷前后透射系数分别为77.12、79.36，透射系数没有下降，涂层不影响玻璃的光透过率。
抗老化性。涂敷纳米涂层的玻璃样板委托国家化工建筑材料测试中心根据国家标准（GB/T16422.2-1999）进行人工加速老化测试。测试条件为l辐照强度0.5W/m2，黑板温度65oc_3oC，相对温度（50_5）%，喷水周期为每次喷水时间18min，两次喷水之间的无水时间为120min，经过2000h涂层表面无破损等现象。总色差E为1.03，变色零级，涂层抗老化性能优越。
涂层厚度。利用日本电子JSM-5700场发射电子显微镜对玻璃涂层表面形相貌和厚度进行测试，涂层厚度约为2um，玻璃表面平整、光洁。
附着力按照GB/T9286-1998来考察涂层附着力即结合强度，采用20o单刃刀具间隔2mm对涂层进行划格，与标准中试验结果分级图比较，十字交叉切割区无任何脱落，说明涂层与玻璃结合牢固。
耐酸性。配制5%的盐酸溶液（pH值=1.5），将涂敷纳米涂层的玻璃样板浸入其中，24小时取出，薄膜疏水角不变，表面无变色、无裂痕、无起泡、无粉化等现象。涂层具有抵御酸雨侵蚀的能力。
玻璃幕墙在实际使用过程中容易污染，将纳米技术用于对玻璃涂层进行升级改造，制备出具有自清洁功能的涂层是解决幕墙玻璃易污染问题的可行途径。无论是何种纳米技术生产的纳米材料，只有各种耐久性能优异，便于规模化加工的纳米材料才能应用到真正的生产中去。玻璃幕墙专用纳米自清洁涂层实际的大规模生产以及应用的实例还不多，还需要在生产和应用中不断探索和改进。
幕墙清洗等高空作业又是安全问题频发的工作，所以对于幕墙的质量一定要提高重视，减少出现质量问题。在幕墙胶的选用上选择高质量的建筑胶，对于建筑幕墙的安全以及清洁维护都可起到一定的积极影响。
污染问题主要出现在石材幕墙、铝板幕墙以及铝塑板幕墙上，且都是沿着密封胶胶缝处向四周扩散。根据污染形式的不同，幕墙污染可分为渗透污染和垂流污染两种类型。渗透污染常见于石材幕墙，主要现象是与胶缝相接触的基材面有类似油污渗入导致的发黑变色。渗透污染是一个不可逆的过程，一旦产生就无法消除，只能将整块面板更换。渗透污染的污染源是密封胶中的增塑剂等小分子油性物质，尤其是某些劣质产品中违规添加的“白油”。这些小分子挥发迁移到胶体表面后，因石材属于多孔性材料，“油污”就顺着这些小孔隙进入到石材内部，造成无法清除的污染。所以，使用陶板、纤维水泥板等多孔性材料建造的幕墙也可能成为渗透污染的受害者
石材幕墙的渗透污染
单元式幕墙，是由各种墙面板与支承框架在工厂制成完整的幕墙结构基本单位，可直接安装在主体结构上，随高层/超高层建筑物的增多，幕墙的应用也越发广泛。我们整理了相关要点，下面与您分享。
幕墙连接注意事项单元式玻璃幕墙结构在单元板块间全部为螺栓连接，三维调整范围可达±30mm，有很强的变位吸收能力，抗震能力强。板块间连接形式如下。
（1）顶面连接：受力合理，调整方便，但价格较高，可采用铝型材连接件。
（2）侧面连接：侧面连接方式的挂点在楼层标高以下，可实现三维调整，可全部用钢制构件确保连接强度，且造价较低，通透感较强。但若挂点位于梁底，则难以操作。
（3）辅助连接：在层高较高、分格较大、梁高较高时，可增设辅助支点连接，以节约型材，注意调整主挂点的位置，以及确保辅助部分与主体结构连接的稳定性。
灵活设计结构（1）板块应按可更换式进行设计，以便后期运维；
（2）全隐、半隐、明框单元幕墙设计时结合设计要求，注意减少开模量，全隐单元幕墙设计时不可将型材露于室外；
（3）窗扇可隐于横竖龙骨内，采取隐藏式设计的外视效果较好；
（4）幕墙可加设中竖框以缩短吊装工期。
保护幕墙自洁功能采用结构防水原理，使用优质密封胶条代替硅酮密封胶，减少接缝处灰尘吸附量，确保排水渠道设计合理，水流从横缝和竖缝向下排出，不流至幕墙表面。
安装质量保证在工厂内加工及组装单元板块，并进行质检以确保加工效果，保证安装精度与质量；到达现场后施工顺序为：埋设预埋件的埋设→测量放线→安装单元转接件→吊装单元板块。
幕墙安装前对已建建筑物和预埋件进行复测检查，确保每个预埋件的偏差控制在标高不大于10mm，位置偏差不大于20mm。玻璃幕墙立柱须通过连接件和主体结构中预埋件进行连接，不可使用膨胀螺栓；连接件应安装牢固并做防锈处理，螺栓须有防松脱措施；焊缝须饱满无病害。
成品保护（1）幕墙四周与主体结构间的缝隙应填塞防火保温材料，内外表面用密封胶连续封闭，以避免渗漏；
（2）安装完毕后保留型材表面保护膜，待装饰施工完毕后再行剥除，并采用无腐蚀性清洁剂及非金属工具清除幕墙表面污染物。
（图文来源：筑龙论坛）
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