幾(jī)世(shì)紀以來，建(jiàn)築(zhù)的(dí)形(xíng)狀和(hé)類型都(dū)需適(shì)應(yīng)當地(dì)的(dí)氣(qì)候(hòu)環境。多(duō)虧了機械空(kōng)調(tiáo)技術(shù)的發(fā)展(zhǎn)，在(zài)20世紀，建築外立麵設計終(zhōng)於可(kě)以(yǐ)不受當地環境(jìng)及各參數的(dí)影響(xiǎng)。然(rán)而這(zhè)種發展也(yě)帶來了(liǎo)代(dài)價，不(bù)僅造(zào)成建(jiàn)築營(yíng)運成(chéng)本(běn)和(hé)初始成(chéng)本價格攀升(shēng)，還(huán)增(zēng)加了對復合技術的(dí)依賴和(hé)對(duì)原(yuán)材(cái)料的需求。在過去30年(nián)內，發達(dá)國家(jiā)與(yǔ)發展中(zhōng)國家(jiā)的重點城市無一不暴(bào)露著(zhuó)這個(gè)問題(tí)重重(zhòng)的趨勢(shì)，而城(chéng)市建(jiàn)築構(gòu)造也已經(jīng)開始影響周(zhōu)邊(biān)及郊區。在20世(shì)紀(jì)90年(nián)代中期，歐洲中發(fā)展(zhǎn)起一股不(bù)同的潮流，那裏(lǐ)的人愈來愈意識(shí)到建築(zhù)幕(mù)牆不僅需要具備出眾的外(wài)觀，還(huán)需輔(fǔ)助建築(zhù)營(yíng)運，讓(ràng)建(jiàn)築擁(yōng)有(yǒu)持久的(dí)生命(mìng)力(lì)。因此，建(jiàn)築外立(lì)麵成為(wéi)室(shì)內舒(shū)適程(chéng)度和營(yíng)運費(fèi)用開(kāi)銷的(dí)關鍵。幕牆不僅(jǐn)與(yǔ)建築機械係統(tǒng)的操(cāo)作(zuò)成(chéng)本(běn)息息相關，還(huán)可決定一棟(dòng)建築是(shì)否(fǒu)需(xū)要(yào)或(huò)有(yǒu)多需要(yào)這些(xiē)係(xì)統(tǒng)。
    挑戰
    如(rú)果(guǒ)我(wǒ)們從(cóng)更(gēng)遠的角度審視過去3O年，很明顯，建(jiàn)築(zhù)業(yè)使(shǐ)現有自然資源(yuán)和(hé)能源大幅度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)。多方麵因素(sù)造成(chéng)了這個性(xìng)的(dí)局麵，包括(kuò)人口增(zēng)長(cháng)和生(shēng)產力膨脹，工業化和(hé)城市(shì)化，這在提(tí)高(gāo)生(shēng)活水平的(dí)同(tóng)時要(yào)求(qiú)更(gēng)大(dà)的人均居住麵積；另外(wài)人(rén)們(mén)對(duì)居住質(zhì)量和(hé)舒(shū)適(shì)程度期望更高。這些需求導致(zhì)消耗大量(liáng)—次資源(yuán)，包(bāo)括煤(méi)，原(yuán)油(yóu)，天然氣(qì)和鈾，這(zhè)些資源(yuán)都(dū)是(shì)有限的。
    愈來(lái)愈(yù)多的市場不(bù)斷(duàn)增(zēng)加(jiā)對(duì)可(kě)持續(xù)發展的(dí)關(guān)注(zhù)G從(cóng)生態(tài)方麵(miàn)而言，可持(chí)續(xù)發展包(bāo)括保護自然環境，關心自(zì)然(rán)資源(yuán)。zui初焦點(diǎn)集(jí)中在減(jiǎn)少—次能源的使用(yòng)，後(hòu)來又(yòu)增(zēng)加(jiā)了保(bǎo)護水資源(yuán)，排除(chú)或限(xiàn)製汙染。長(cháng)時(shí)間(jiān)以(yǐ)來，對“初始(shǐ)成(chéng)本”的關(guān)注主(zhǔ)導著(zhuó)人們的(dí)思維；而現(xiàn)今，優(yōu)化(huà)投(tóu)資(zī)成本(běn)及(jí)其帶(dài)來(lái)的(dí)營(yíng)運費用成為(wéi)了標準，至少在(zài)中歐如此(cǐ)。另外，可持(chí)續(xù)發展的(dí)社會性(xìng)與(yǔ)文化(huà)性(xìng)引起人們愈來(lái)愈多(duō)的(dí)重視，如建築的(dí)外(wài)部設計，但更重要的是(shì)建築的使用(yòng)方式以及它們提供用戶(hù)的(dí)空(kōng)間質量(liáng)。建(jiàn)築(zhù)業(yè)的(dí)可持續(xù)發展需包栝(guā)上麵提到的所有方麵
    節能幕(mù)牆
    能(néng)效(xiào)戰略目(mù)標是將建(jiàn)築(zhù)使(shǐ)用的能(néng)源(yuán)，建(jiàn)造和營運(yùn)時耗(hào)費的(dí)材料(liào)，時間及開銷降到zui低。能(néng)效(xiào)是(shì)建築設計及規劃(huá)的參數(shù)之(zhī)一(yī)。一(yī)個實施能(néng)效(xiào)理念的關(guān)鍵單元(yuán)是(shì)建(jiàn)築外立麵係(xì)統一幕牆(qiáng)。它(tā)需要在建築(zhù)整(zhěng)個(gè)壽(shòu)命期保(bǎo)障(zhàng)zui高(gāo)的能(néng)源使用效益(yì)，這(zhè)不僅要求建(jiàn)築外(wài)立麵(miàn)的概(gài)念和材料符合能(néng)源(yuán)效益，還需在設計，建(jiàn)造和(hé)營運(yùn)環節(jié)中發揮(huī)節能。
    增加能(néng)源(yuán)使(shǐ)用效(xiào)益意味(wèi)著減少對能源的浪費(fèi)。然而(ér)這並(bìng)不(bù)以(yǐ)犧牲舒(shū)適為(wéi)代價(jià)。人類活(huó)動和福利(lì)與舒適(shì)程度息(xī)息(xī)相(xiāng)關。從(cóng)簡單(dān)的傳統(tǒng)角度而言，節能通常與(yǔ)舒(shū)適程(chéng)度(dù)下降(jiàng)相連(lián)。但節能建(jiàn)築的(dí)特(tè)征就(jiù)是以(yǐ)zui低(dī)的能源(yuán)消耗保證zui高(gāo)程度的舒適(shì)。周圍環境的(dí)舒(shū)適程度(dù)直接(jiē)影響(xiǎng)人(rén)們的(dí)工(gōng)作表現(xiàn)和健康水(shuǐ)平(píng)。但需要(yào)注(zhù)意(yì)的是(shì)，從建(jiàn)築(zhù)不*的解(jiě)決方案中滿足巨大能源(yuán)需求並(bìng)不會(huì)自然而然(rán)地(dì)增(zēng)加(jiā)舒(shū)適(shì)。借助節能(néng)的(dí)建築(zhù)外立(lì)麵可(kě)以平衡(héng)外(wài)界氣候(hòu)環境(jìng)與內部(bù)舒適水平的(dí)差(chà)異(yì)。有了(liǎo)這(zhè)些解決方案不同(tóng)氣候(hòu)環(huán)境造起的(dí)差(chà)異(yì)將(jiāng)減(jiǎn)小，甚至(zhì)*消(xiāo)除。
    在(zài)溫(wēn)帶氣(qì)候(hòu)區(qū)，幕(mù)牆zui重(zhòng)要的功能(néng)即(jí)為(wéi)抵(dǐ)擋風(fēng)雨(yǔ)，適(shì)當(dāng)隔熱。這要(yào)求(qiú)幕牆扇框，玻璃及不透(tòu)明區域的整(zhěng)體優化(huà)。隔(gé)熱(rè)性越(yuè)好(hǎo)的幕(mù)牆，越(yuè)重(zhòng)視(shì)通(tōng)風造成的(dí)熱(rè)損(sǔn)失問(wèn)題。從根(gēn)本(běn)上說，應(yīng)避免(miǎn)無控(kòng)製(zhì)的(dí)縫隙通(tōng)風(fēng)。不理(lǐ)想的(dí)運作(zuò)流程不僅大(dà)幅度(dù)提高(gāo)營運成本，而且還導致(zhì)室(shì)內舒適程(chéng)度無(wú)法(fǎ)讓人接(jiē)受。有必要指出(chū)建築用戶(hù)及營(yíng)運者(zhě)掌(zhǎng)握(wò)的(dí)知(zhī)識(shí)，也(yě)就是我(wǒ)們(mén)所(suǒ)謂(wèi)的營(yíng)運能(néng)力，對於(yú)幕(mù)牆(qiáng)節(jié)能(néng)具(jù)有愈來(lái)愈重(zhòng)大的意(yì)義。而(ér)zui創新的建(jiàn)築(zhù)理念(niàn)如(rú)果(guǒ)僅(jǐn)停留在理論(lùn)層麵(miàn)，一不留(liú)神(shén)也會(huì)敗下(xià)陣(zhèn)來(lái)。而*的解(jiě)決方案(àn)便(biàn)是(shì)由需求(qiú)推(tuī)動的電動可控窗扇(shàn)通風(fēng)。
    然而，優化能(néng)源(yuán)損(sǔn)耗(hào)量不該帶(dài)來熱(rè)損失。通過使用被(bèi)動(dòng)的太(tài)陽能(néng)，建築本(běn)身就(jiù)成(chéng)為(wéi)了太陽能收集器。透(tòu)明和半透明的窗(chuāng)與幕牆表麵攝(shè)取太陽(yáng)能，轉化(huà)為外牆或(huò)圍牆(qiáng)表麵的熱量(liáng)。在擁有(yǒu)大(dà)麵積玻璃(lí)外表，內(nèi)部承(chéng)受(shòu)高(gāo)負(fù)荷(hé)的建築(zhù)中(zhōng)，如果不(bù)采(cǎi)取額外的(dí)機(jī)械(xiè)措施，夏(xià)季(jì)太(tài)陽輻射(shè)會過高(gāo)。室(shì)外(wài)遮陽(yáng)係統(tǒng)大(dà)大減少太陽輻(fú)射(shè)及(jí)由此生(shēng)成的熱(rè)量(liáng)。另—方麵(miàn)，光照係統平(píng)均(jūn)分配(pèi)進入室(shì)內的日光(guāng)並優化日(rì)光質量。
    適(shì)應型幕牆
    兼顧(gù)節(jié)能和(hé)舒適的(dí)幕牆(qiáng)能(néng)對(duì)用戶(hù)的(dí)舒適需求做(zuò)出調節(jié)並改變(biàn)外部條(tiáo)件，隻在(zài)情(qíng)況下(xià)才(cái)需使(shǐ)用(yòng)建築(zhù)技術設備。從(cóng)根本上說，這(zhè)意(yì)味(wèi)著建築結構與(yǔ)相應的(dí)幕(mù)牆結合，適應(yīng)其地理位(wèi)置及(jí)使(shǐ)用需求(qiú)適應型(xíng)建築外立麵部件有能力對(duì)非(fēi)持(chí)續(xù)性的(dí)多(duō)變外(wài)部環境做(zuò)出(chū)反應(yīng)，這在(zài)很多情況下是可以(yǐ)預(yù)測或(huò)計(jì)算的(dí)，如每年或每(měi)日出(chū)現(xiàn)的(dí)氣象波(bō)動(dòng)（如太陽高(gāo)度角）或是(shì)建(jiàn)築營(yíng)運(yùn)的次數。然(rán)而“適應型”還(huán)須(xū)包括不可預(yù)測的天(tiān)氣或營(yíng)運(yùn)因素(sù)，如(rú)多變(biàn)的(dí)雲層和臨(lín)時用戶。早在1981年(nián)，英國(guó)建築師(shī)邁(mài)克·戴維(wéi)斯就(jiù)提(tí)出了“多價牆”概念，即通(tōng)過(guò)薄(báo)薄(báo)的功能(néng)層控製(zhì)穿過建築(zhù)外立(lì)麵(miàn)的(dí)各(gè)種(zhǒng)能源(yuán)流。這個概念是指未來的(dí)建築外立麵會自動(dòng)適應(yīng)外部氣(qì)候環(huán)境(jìng)。自(zì)那(nà)時起(qǐ)，許多研究人(rén)員都(dū)在研發(fā)可以控製光(guāng)，能源(yuán)，通(tōng)風(fēng)和(hé)聲(shēng)音通量(liáng)的半自控(kòng)材(cái)料(liào)v其(qí)中一個研究(jiū)目的(dí)是(shì)發(fā)明可(kě)控製的應用(yòng)型玻璃。多(duō)項技術(shù)已經實(shí)現(xiàn)通過(guò)電光(guāng)或變(biàn)色玻(bō)璃(lí)控製分(fēn)配日光的穿透(tòu)量。另(lìng)外還開(kāi)發出彩光(guāng)，熱色及(jí)熱(rè)致變色玻(bō)璃種(zhǒng)類。
    緩(huǎn)衝(chōng)區
    如果(guǒ)設(shè)計師拓寬(kuān)係(xì)統(tǒng)設計(jì)界(jiè)限(xiàn)，也(yě)可(kě)起到(dào)增加能(néng)源效(xiào)益的作用(yòng)。例如(rú)，可以在毗(pí)鄰的建築之間設計一個大(dà)的防風(fēng)雨緩衝區，類似中(zhōng)庭或是(shì)林(lín)蔭(yīn)道(dào)一(yī)樣(yàng)的區域(yù)。這(zhè)些(xiē)緩衝區可配(pèi)備一些係統以(yǐ)提供普(pǔ)通的(dí)熱環境，使(shǐ)每年空(kōng)氣溫度(dù)在15至30℃之間，不(bù)受外(wài)部氣候因(yīn)素影響，為(wéi)了(liǎo)能用zui少(shǎo)的(dí)能(néng)源達(dá)到(dào)這—目標，必(bì)須通過一個(gè)*理係(xì)統控製建築外(wài)立麵的可視光穿透量，生成(chéng)的(dí)太陽能熱(rè)量(liáng)和(hé)自(zì)然通風(fēng)水平。緩衝(chōng)區(qū)內立麵(miàn)以及房(fáng)頂(dǐng)牆(qiáng)麵(miàn)就相(xiāng)對簡單，不用(yòng)對(duì)風荷載(zǎi)或(huò)暴雨多(duō)加注意(yì)。這樣一(yī)個氣(qì)候(hòu)外(wài)立(lì)麵(miàn)也增(zēng)加臨近建(jiàn)築的利用(yòng)率。理想(xiǎng)狀態下，用(yòng)戶可(kě)單獨(dú)控(kòng)製(zhì)內立(lì)麵，不會(huì)消(xiāo)耗過多(duō)能源(yuán)。但內立(lì)麵的(dí)聲音控(kòng)製(zhì)能力(lì)（“ 降噪”）和(hé)熱(rè)量存儲能力(lì)（“ 熱緩衝”）相當重(zhòng)要∪這些(xiē)參數(shù)由設計(jì)師(shī)定(dìng)義(yì)並優化，一(yī)般在整個建築(zhù)壽(shòu)命期都(dū)不(bù)會更(gēng)改。
    在(zài)幕牆內(nèi)積極使用太陽能
    如(rú)果—個建築外立(lì)麵優化(huà)了能(néng)源(yuán)效(xiào)益(yì)，可以建議(yì)利用(yòng)可(kě)再(zài)生能(néng)源資源(yuán)去(qù)平(píng)衡剩(shèng)餘的能(néng)源消(xiāo)耗。就幕牆(qiáng)而言，有兩種(zhǒng)主要的太(tài)陽(yáng)能(néng)資源可(kě)供(gōng)積極利(lì)用：光電和(hé)光(guāng)熱。通過按照不(bù)同原(yuán)理工作(zuò)的各(gè)種(zhǒng)現(xiàn)有(yǒu)係統(tǒng)，如空氣(qì)或(huò)水(shuǐ)收集器(qì)，熱吸收(shōu)器或(huò)熱(rè)泵，可直接利(lì)用太(tài)陽(yáng)能輻射進行空間(jiān)采(cǎi)暖(nuǎn)或(huò)溫水使(shǐ)用。這(zhè)些係(xì)統和另(lìng)外(wài)的光熱存儲係統(tǒng)一起運行可增(zēng)加功率。尤其是(shì)對(duì)辦公(gōng)樓(lóu)而言(yán)，借助光(guāng)熱收集器來(lái)生成(chéng)冷(lěng)氣（冷凍器(qì)/製(zhì)冷機(jī)）引起人(rén)們極大(dà)的興趣。原理很簡單(dān)：製冷(lěng)需求(qiú)zui大時太(tài)陽會(huì)生成zui多的(dí)熱量來(lái)製冷。這(zhè)當然是能源供(gōng)求之間(jiān)的平衡(héng)。