幾世紀(jì)以來(lái)，建築的形狀和類(lèi)型(xíng)都需(xū)適應當地(dì)的氣候環(huán)境
。多虧了機械(xiè)空調(tiáo)技(jì)術的發(fā)展(zhǎn)，在(zài)20世(shì)紀，建(jiàn)築(zhù)外立麵設(shè)計(jì)終於可以(yǐ)不受當地環(huán)境及(jí)各參數(shù)的(dí)影響
。然而這種(zhǒng)發展也(yě)帶(dài)來了代價，不僅(jǐn)造(zào)成(chéng)建(jiàn)築營運(yùn)成(chéng)本和初(chū)始(shǐ)成(chéng)本價格(gé)攀升(shēng)，還(huán)增加了(liǎo)對(duì)復(fù)合技術(shù)的(dí)依賴和對原材(cái)料(liào)的需求(qiú)
。在過去(qù)30年內(nèi)，發達(dá)國家與發展(zhǎn)中國家的(dí)重點(diǎn)城市無一不暴露(lòu)著(zhuó)這(zhè)個(gè)問題重重的(dí)趨(qū)勢，而(ér)城市建(jiàn)築構造(zào)也已(yǐ)經開始(shǐ)影響周邊(biān)及郊區
。在20世(shì)紀90年代(dài)中(zhōng)期，歐(ōu)洲(zhōu)中發展起(qǐ)一股不(bù)同的潮流，那裏的人愈來愈(yù)意識(shí)到建築幕牆不僅(jǐn)需要具備(bèi)出(chū)眾的(dí)外(wài)觀，還需輔助建築營運(yùn)，讓建(jiàn)築(zhù)擁有持久(jiǔ)的(dí)生命力
。因(yīn)此，建(jiàn)築(zhù)外(wài)立麵(miàn)成(chéng)為室內(nèi)舒(shū)適程(chéng)度和(hé)營(yíng)運(yùn)費用開銷(xiāo)的(dí)關鍵(jiàn)
。幕(mù)牆(qiáng)不僅(jǐn)與建築機(jī)械係(xì)統(tǒng)的操作成(chéng)本息(xī)息(xī)相關(guān)，還可決定(dìng)一棟建築是否需要(yào)或有(yǒu)多需(xū)要這(zhè)些(xiē)係統
。

        挑戰
        如果我(wǒ)們從更(gēng)遠的(dí)角度(dù)審視過(guò)去(qù)3O年，很明顯(xiǎn)，建築(zhù)業使現有自(zì)然資源(yuán)和(hé)能源大幅(fú)度(dù)減少
。多方(fāng)麵因(yīn)素造成(chéng)了這(zhè)個(gè)性(xìng)的(dí)局(jú)麵，包(bāo)括(kuò)人口增(zēng)長(cháng)和(hé)生(shēng)產力膨(péng)脹，工業化和(hé)城市(shì)化(huà)，這(zhè)在(zài)提(tí)高(gāo)生活水平的(dí)同時要求更大(dà)的(dí)人均(jūn)居(jū)住麵(miàn)積;另外(wài)人們對居住質量(liáng)和舒適(shì)程(chéng)度期望(wàng)更(gēng)高(gāo)
。這些(xiē)需求導致消耗大量—次資源(yuán)，包括(kuò)煤，原油(yóu)，天然氣(qì)和(hé)鈾(yóu)，這些(xiē)資源都是有限的(dí)
。
        愈來愈(yù)多(duō)的(dí)市(shì)場(cháng)不(bù)斷(duàn)增(zēng)加對(duì)可(kě)持續(xù)發(fā)展的關(guān)注(zhù)G從(cóng)生態方(fāng)麵(miàn)而(ér)言，可(kě)持續發(fā)展(zhǎn)包(bāo)括保護(hù)自然環(huán)境，關心(xīn)自然(rán)資(zī)源
。zui初(chū)焦(jiāo)點集(jí)中在減少—次(cì)能源(yuán)的使用，後(hòu)來又(yòu)增加了(liǎo)保(bǎo)護水資源，排(pái)除(chú)或(huò)限製(zhì)汙(wū)染(rǎn)
。長(cháng)時間(jiān)以來(lái)，對“初始(shǐ)成本"的關注(zhù)主導(dǎo)著(zhuó)人們(mén)的思維(wéi);而現今，優(yōu)化(huà)投(tóu)資(zī)成本(běn)及其帶來(lái)的營(yíng)運(yùn)費用(yòng)成(chéng)為了標(biāo)準(zhǔn)，至(zhì)少在中(zhōng)歐(ōu)如此
。另外，可(kě)持續(xù)發展(zhǎn)的社(shè)會性(xìng)與文化性引起(qǐ)人(rén)們愈來(lái)愈多的重視，如建(jiàn)築(zhù)的外部設(shè)計，但更重要的是建(jiàn)築的使(shǐ)用方式以及(jí)它們(mén)提供用戶的空間質量(liáng)
。建築(zhù)業(yè)的(dí)可持續(xù)發展需包(bāo)栝(guā)上(shàng)麵(miàn)提(tí)到的所有方麵(miàn).
        節(jié)能幕牆(qiáng)
        能效戰略(lüè)目(mù)標(biāo)是(shì)將建築(zhù)使用的(dí)能源，建(jiàn)造(zào)和營運(yùn)時(shí)耗費的材(cái)料，時(shí)間(jiān)及開銷降(jiàng)到(dào)zui低(dī)
。能效(xiào)是建築(zhù)設計及規(guī)劃的參數之(zhī)一
。一(yī)個(gè)實(shí)施(shī)能(néng)效理念的關(guān)鍵單(dān)元是建(jiàn)築(zhù)外立(lì)麵(miàn)係統一(yī)幕牆
。它(tā)需(xū)要(yào)在(zài)建(jiàn)築(zhù)整(zhěng)個壽(shòu)命(mìng)期保(bǎo)障(zhàng)zui高的(dí)能源(yuán)使用效益，這不僅(jǐn)要(yào)求建(jiàn)築(zhù)外立麵(miàn)的概(gài)念和材料(liào)符(fú)合(hé)能源(yuán)效益，還(huán)需(xū)在設(shè)計，建(jiàn)造和(hé)營運環(huán)節中(zhōng)發揮(huī)節(jié)能(néng)
。
        增加能源使用效(xiào)益意味(wèi)著(zhuó)減少對能源的浪費(fèi)
。然(rán)而這並不以犧(xī)牲舒(shū)適為代價
。人(rén)類活動(dòng)和福利與(yǔ)舒適程度(dù)息息相關(guān)
。從簡單的傳統角度而言(yán)，節能通常(cháng)與舒適(shì)程度下降(jiàng)相連
。但節能(néng)建築(zhù)的(dí)特(tè)征就是以(yǐ)zui低的能(néng)源消耗保證(zhèng)zui高(gāo)程度(dù)的舒(shū)適
。周(zhōu)圍環(huán)境的舒適(shì)程(chéng)度直接影響人們的工(gōng)作(zuò)表(biǎo)現和健(jiàn)康水平(píng)
。但需(xū)要(yào)注(zhù)意的是，從建築(zhù)不*的(dí)解(jiě)決(jué)方案中(zhōng)滿足巨大(dà)能(néng)源(yuán)需求(qiú)並(bìng)不(bù)會自(zì)然而然(rán)地增加舒(shū)適
。借(jiè)助(zhù)節(jié)能(néng)的(dí)建築(zhù)外(wài)立(lì)麵(miàn)可以平衡外界氣(qì)候環境與內部舒適(shì)水(shuǐ)平(píng)的差異
。有了(liǎo)這(zhè)些(xiē)解決方案不(bù)同(tóng)氣候(hòu)環境造起(qǐ)的(dí)差(chà)異將減小，甚(shèn)至*消(xiāo)除(chú)
。
        在溫帶氣候(hòu)區，幕牆zui重(zhòng)要(yào)的(dí)功能即(jí)為抵(dǐ)擋風(fēng)雨(yǔ)，適當隔熱
。這(zhè)要(yào)求幕(mù)牆(qiáng)扇(shàn)框(kuàng)，玻璃及不(bù)透明(míng)區(qū)域(yù)的(dí)整體優(yōu)化(huà)
。隔(gé)熱(rè)性(xìng)越(yuè)好的(dí)幕(mù)牆(qiáng)，越重視通(tōng)風造成(chéng)的(dí)熱(rè)損失問(wèn)題
。從根本上說，應避(bì)免無控(kòng)製的(dí)縫隙通風(fēng)
。不理想(xiǎng)的(dí)運作流程不(bù)僅大幅度提高營運(yùn)成(chéng)本(běn)，而且還導致室(shì)內(nèi)舒適程(chéng)度無法讓人(rén)接受
。有必要(yào)指(zhǐ)出(chū)建築(zhù)用戶及(jí)營運(yùn)者(zhě)掌(zhǎng)握(wò)的知(zhī)識(shí)，也就是(shì)我們(mén)所謂(wèi)的營(yíng)運(yùn)能力(lì)，對(duì)於(yú)幕(mù)牆(qiáng)節(jié)能具有(yǒu)愈來(lái)愈重大(dà)的意(yì)義
。而(ér)zui創新的(dí)建築(zhù)理(lǐ)念如(rú)果(guǒ)僅(jǐn)停留(liú)在理(lǐ)論(lùn)層麵(miàn)，一不留神(shén)也(yě)會敗(bài)下(xià)陣來
。而*的解決(jué)方案便是(shì)由需(xū)求(qiú)推(tuī)動(dòng)的電(diàn)動可(kě)控窗扇通風
。
        然(rán)而(ér)，優化能源(yuán)損耗(hào)量不該帶來(lái)熱(rè)損(sǔn)失(shī)
。通(tōng)過(guò)使(shǐ)用(yòng)被動的太(tài)陽能，建築本身(shēn)就成為了太(tài)陽(yáng)能收集(jí)器(qì)
。透明(míng)和(hé)半(bàn)透(tòu)明(míng)的窗與(yǔ)幕牆(qiáng)表(biǎo)麵(miàn)攝取(qǔ)太陽(yáng)能，轉化為外牆或圍牆表(biǎo)麵(miàn)的(dí)熱量(liáng)
。在擁(yōng)有大麵(miàn)積玻璃(lí)外表，內部承受(shòu)高(gāo)負(fù)荷的(dí)建築(zhù)中，如果不采取額外(wài)的機(jī)械措施(shī)，夏季(jì)太陽(yáng)輻射(shè)會過高(gāo)
。室(shì)外(wài)遮(zhē)陽係統大大(dà)減少太(tài)陽(yáng)輻射及由此(cǐ)生成的熱(rè)量(liáng)
。另(lìng)—方麵，光照係統平均分配進(jìn)入(rù)室內的日(rì)光並優化日光質(zhì)量
。
        適應型幕(mù)牆
        兼顧節能和(hé)舒適的(dí)幕(mù)牆能(néng)對用戶的舒適需求(qiú)做出調(tiáo)節並改(gǎi)變外部(bù)條(tiáo)件(jiàn)，隻在情(qíng)況下(xià)才需(xū)使用建築(zhù)技術設備
。從根(gēn)本上說，這(zhè)意(yì)味(wèi)著建築結構與相應(yīng)的幕牆(qiáng)結合(hé)，適應其(qí)地(dì)理位置及使用(yòng)需求適(shì)應(yīng)型建築(zhù)外立麵(miàn)部件(jiàn)有能力(lì)對非(fēi)持(chí)續(xù)性(xìng)的多(duō)變外部環(huán)境做(zuò)出反應，早在1981年，英國(guó)建築師(shī)邁克(kè)·戴維(wéi)斯(sī)就提出了(liǎo)“多(duō)價(jià)牆"概(gài)念(niàn)，即通過(guò)薄薄的功能層控製穿(chuān)過建築外(wài)立麵的(dí)各種能(néng)源(yuán)流(liú)
。這個概念是(shì)指未(wèi)來(lái)的建(jiàn)築(zhù)外(wài)立麵會(huì)自(zì)動(dòng)適應外(wài)部(bù)氣(qì)候(hòu)環境
。自(zì)那時起，許多(duō)研(yán)究人員(yuán)都(dū)在(zài)研發可以(yǐ)控(kòng)製(zhì)光(guāng)，能(néng)源(yuán)，通風和聲音通量的半(bàn)自控材料v其中一個(gè)研究目的(dí)是發(fā)明可(kě)控製的應(yīng)用型玻璃(lí)
。多項技術已經實(shí)現(xiàn)通過電光或變色玻璃控製(zhì)分(fēn)配日光(guāng)的穿(chuān)透量
。另外還(huán)開發(fā)出(chū)彩光，熱色及熱致(zhì)變色(sè)玻璃(lí)種類(lèi)
。
        緩衝區
        如(rú)果設(shè)計(jì)師(shī)拓(tuò)寬(kuān)係統設計界(jiè)限(xiàn)，也(yě)可(kě)起到增加能(néng)源效(xiào)益(yì)的作用(yòng)
。例如，可以(yǐ)在毗(pí)鄰的(dí)建(jiàn)築(zhù)之間(jiān)設計一(yī)個(gè)大的防(fáng)風雨(yǔ)緩衝區，類似(sì)中庭或是林(lín)蔭(yīn)道(dào)一(yī)樣(yàng)的區域
。這些緩衝區(qū)可配(pèi)備一(yī)些(xiē)係統(tǒng)以(yǐ)提供(gōng)普通的熱環境，使每年(nián)空(kōng)氣溫(wēn)度在15至30℃之間(jiān)，不(bù)受外(wài)部氣候因(yīn)素影(yǐng)響(xiǎng)，為了能用zui少的能源(yuán)達到這(zhè)—目(mù)標(biāo)，必須(xū)通(tōng)過一個*理係統(tǒng)控(kòng)製建築外立麵的可(kě)視光(guāng)穿透量，生(shēng)成(chéng)的(dí)太陽能熱量和(hé)自(zì)然(rán)通風(fēng)水平
。緩(huǎn)衝區(qū)內(nèi)立(lì)麵以及(jí)房(fáng)頂牆(qiáng)麵(miàn)就相對(duì)簡單(dān)，不(bù)用對風(fēng)荷(hé)載或(huò)暴雨多加注意
。這樣一(yī)個(gè)氣候外(wài)立(lì)麵也(yě)增(zēng)加(jiā)臨(lín)近建(jiàn)築的利用率
。理想狀態下，用戶可(kě)單獨控製(zhì)內立(lì)麵，不會消耗(hào)過(guò)多能源
。但內(nèi)立(lì)麵的聲音控(kòng)製能力(lì)(“ 降(jiàng)噪(zào)")和(hé)熱(rè)量(liáng)存儲(chǔ)能(néng)力(lì)(“ 熱(rè)緩衝")相當重(zhòng)要∪這(zhè)些參(cān)數由(yóu)設計(jì)師(shī)定(dìng)義並(bìng)優化，一般(bān)在整(zhěng)個建築壽(shòu)命期都不會更改
。
        在幕(mù)牆(qiáng)內積極(jí)使用太(tài)陽能
        如果(guǒ)—個(gè)建築(zhù)外(wài)立麵(miàn)優(yōu)化了(liǎo)能源(yuán)效益，可以(yǐ)建(jiàn)議(yì)利(lì)用可(kě)再(zài)生能(néng)源(yuán)資源(yuán)去平衡(héng)剩餘的(dí)能源(yuán)消耗(hào)
。就幕(mù)牆而(ér)言，有兩種(zhǒng)主(zhǔ)要(yào)的(dí)太陽(yáng)能(néng)資(zī)源可(kě)供積極(jí)利(lì)用：光電和光熱
。通過(guò)按(àn)照(zhào)不(bù)同(tóng)原理工作的各(gè)種(zhǒng)現有係(xì)統，如(rú)空氣(qì)或水收集器，熱(rè)吸(xī)收(shōu)器(qì)或熱泵，可直接(jiē)利(lì)用(yòng)太陽(yáng)能輻(fú)射進(jìn)行(háng)空(kōng)間采(cǎi)暖或(huò)溫(wēn)水使用(yòng)
。這(zhè)些(xiē)係(xì)統和(hé)另(lìng)外的光熱存儲係統一起運行可增加(jiā)功率(shuài)
。尤(yóu)其(qí)是對(duì)辦(bàn)公(gōng)樓而言，借助(zhù)光熱(rè)收集器(qì)來(lái)生成冷氣(冷凍(dòng)器/製(zhì)冷機)引起(qǐ)人(rén)們極大(dà)的(dí)興(xīng)趣(qù)
。原理很簡單：製冷(lěng)需(xū)求(qiú)zui大(dà)時太(tài)陽會生(shēng)成zui多的熱量來(lái)製冷
。這當然(rán)是(shì)能源供(gōng)求(qiú)之間的(dí)平(píng)衡(héng)
。
        整合(hé)進建(jiàn)築的光伏(fú)係統(BIPVs)現在早(zǎo)已過(guò)了(liǎo)試驗(yàn)階段(duàn)
。目前，光伏係統(tǒng)可(kě)用於幕(mù)牆(qiáng)和屋頂的固定型和移動型(xíng)遮(zhē)陽係統(tǒng)，同時(shí)，這具體解(jiě)決了(liǎo)排綫(xiàn)和插座問(wèn)題(tí)，提(tí)供了係統
。
        將電(diàn)能存儲介質(zhì)全部(bù)連成一體也許(xǔ)可(kě)以解決(jué)電能(néng)生(shēng)成和(hé)消耗(hào)頻(pín)率(shuài)之間經常出(chū)現的差異
。另外還推薦利(lì)用DC—AC轉換器將電(diàn)能生成(chéng)和電載(zǎi)荷(hé)連成一體(tǐ)，且不會損(sǔn)失(shī)電(diàn)能
。這(zhè)些基於電學的創(chuàng)新(xīn)概念(niàn)也融(róng)於各個建(jiàn)築(zhù)係(xì)統(tǒng)和公共交通(tōng)係統
。地(dì)區(qū)的(dí)智(zhì)能(néng)電網(wǎng)能(néng)在電負(fù)荷高峰和太陽(yáng)能(néng)過(guò)剩(shèng)間(jiān)達到(dào)平衡(héng)
。
        總(zǒng)結
        在過(guò)去(qù)30年(nián)內(nèi)，人口激增(zēng)，生(shēng)產力膨(péng)脹(zhàng)，導致(zhì)許多地(dì)區工業(yè)化和(hé)城(chéng)市化失衡(héng)
。人(rén)們對居住麵(miàn)積和舒適程(chéng)度的更(gēng)大(dà)需(xū)求(qiú)也刺激了房地產的(dí)增長，zui終使(shǐ)資源供應(yīng)有限
。今(jīn)天，的有限(xiàn)石(shí)油資源仍然是(shì)能源的主要(yào)來源
。在供(gōng)不(bù)應(yīng)求的情(qíng)況下，越來越多(duō)的國(guó)家發現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的(dí)重(zhòng)要性(xìng)，並(bìng)力求將不(bù)必要的(dí)資源(yuán)使用降至zui低並優(yōu)化(huà)效益
。對於(yú)建(jiàn)築業(yè)而言，帶(dài)起這一(yī)趨(qū)勢的*建築外(wài)立麵係統(tǒng)，幕牆(qiáng)
。數年來，人們(mén)不(bù)僅(jǐn)開發了(liǎo)極其的幕(mù)牆係統，還(huán)在幕(mù)牆(qiáng)設(shè)計和構(gòu)造上(shàng)運(yùn)用了更多智能和節能手(shǒu)段
。今(jīn)天，現代(dài)化(huà)幕(mù)牆(qiáng)係統經(jīng)常(cháng)包(bāo)括動態(tài)的適(shì)應型部(bù)件，這些部件能減少氣候的負麵(miàn)影(yǐng)響(降(jiàng)水，刮(guā)風，日(rì)照(zhào)，炎熱，寒冷(lěng)，濕氣(qì)及(jí)噪聲(shēng))，同時(shí)能為建築(zhù)采(cǎi)暖(nuǎn)，光照(zhào)和通風收集所需(陽(yáng)光(guāng)，日光，室外空氣(qì))
。關鍵(jiàn)要(yào)了解(jiě)必(bì)須(xū)根據地區(qū)，氣候和時區設計不同的(dí)幕牆(qiáng)，應用不同的(dí)營(yíng)運手段，這(zhè)樣能(néng)成功優(yōu)化上麵提(tí)到(dào)的幾(jī)個方(fāng)麵
。幕(mù)牆(qiáng)創新意味著(zhuó)將(jiāng)太陽(yáng)能(néng)光熱和(hé)光電係(xì)統(tǒng)整(zhěng)合(hé)進建(jiàn)築(zhù)外立麵
。幕牆(qiáng)成(chéng)為可再生(shēng)能(néng)源(yuán)的“收集(jí)表麵"
。