21世紀，當我們享受著社會進步所帶來的便捷時，能源危機正不可避免地轟然而襲。除了交通和工業兩大能源消耗殺手之外，建筑能耗已躍居榜首，成為最大的能耗黑洞。2009年，中國房地產研究會副會長顧云昌在“西部低碳經濟與綠色建筑產業”高峰論壇上表示，“中國現在每年新建的房屋面積占到世界總量的50%，而建筑能耗占到中國全社會能耗總量的40%。”雖然各地政府大力提倡節能建筑、綠色建筑，然而由于造價、設計、相關法規以及供應商配套等因素，中國建筑行業要走上節能可持續發展之路似乎仍有待時日。
其實早在上世紀70年代，西方社會就提出了節能建筑這一概念。“節能建筑是一個完整、精密的體系，而不僅僅是把房子造出來這么簡單。一棟建筑從立項、規劃、設計、材料、建造、竣工，使用到幾十年后的維修，還有使用者的行為，都是環環相扣，層層影響的。” 思圖Ÿ意象(上海)建筑設計咨詢有限公司設計總監、德國建筑學碩士黃俊介紹道。畢業于上海同濟大學建筑與城市規劃學院的黃俊，早年曾留學于以建筑技術見長的德國斯圖加特大學建筑學院，對節能建筑有著多年深入研究和工作經驗。“好的設計、高品質的材料、優良的工藝、正確的使用行為及不可缺少的日常維護保養是構成節能建筑真正起到節能作用的五大因素。”
設計是所有建筑的第一步，其中首當其沖的就是建筑整個形態的設計，只有簡約才能使接觸面和散熱面相對較小，達到更好的節能效果;同時必須根據不同用途和功能來設計采光通風需求。材料和工藝是相輔相成的，一方面政府需要有一整套完善的檢測體系，確保施工材料的質量;另一方面，建筑工人需要相應的專業知識和技能，才能按正確的工藝使用材料，完成建造。而使用者行為往往直接關系到節能建筑的持久性有效性。“在歐洲，政府通常會給低能耗住宅居住者發放指導手冊，引導他們如何節能。比如因為低能耗住宅通常使用機械設備來解決通風，所以建議居民每天開窗自然通風不要超過3次，每次不超過半小時等，使節能效果最大化。因為如果室內外溫差太大，自然通風的能耗會很大，采用帶熱回收裝置的機械通風設備更節能。”他補充道。
如果說設計、材料、工藝、使用者行為、日常保養是建筑達到最大節能的基本硬件條件，那么“智能化設計”可以使建筑更具人性化、智慧化，進而創造一個優質、舒適、安全、便利、節能、環保的使用空間。所謂智能化，就是將建筑與通信、計算機網絡和監控等各方面的先進技術相互融合、集成為最優化的整體，具有設備高度自控、信息管理科學、服務優質高效、使用靈活方便和環境安全舒適等特點。
在功能方面，智能建筑在保持傳統建筑功能的基礎上，優化了使用者的生活方式和居住環境，幫助有效地安排時間、節約能源，實現電器控制、照明控制等，提供了全方位的信息交換功能。在操作方面，它能夠給住戶創造簡便的生活方式、舒適的生活環境、經濟實用的家居控制手段。在結構方面，智能建筑采用先進的通訊總線方式，其產品部件安裝時無需對住宅內已有的居住環境進行大幅度的改造，無需復雜的布線及添置新的設備材料，即可形成控制系統。
“舉例來說，智能建筑可以根據不同空間需求提供相應的照明效果，一方面使能源得到最有效利用，一方面提升使用者的居住體驗。比如辦公室需要三百流明，會議室五百流明。當照度達不到這一要求時，智能系統會根據室內的光感應來自動開燈，或者根據外面的太陽炫光自動遮陽。在目前全球能源日益緊張的趨勢下，我相信這樣的智能建筑是未來中國、乃至全球建筑行業以及城市規劃的必然發展趨勢。”根據他的介紹，雖然目前中國大多數建筑的智能化發展水平在理念或設備條件方面尚與西方發達國家存在較大差距，但是只要在設計規范方面提高技術標準，安裝方面提升工藝水平;在監管方面加強政府重視并采取強制性規范，也有望在數年內趕上發達國家。畢竟在全球一體化的大背景下，硬件設備的制造與采購已經不再有大的障礙，設計與管理標準是主要的制約因素。
雙層玻璃幕墻，智能美觀的完美結合
近年來，中國大力發展綠色節能建筑，由此誕生了一批技術上極具前瞻性的建筑作品。黃俊認為，位于上海長陽路的上海煙草(集團)科教中心就是其中之一。此幢建筑采用德國旭格集團設計的呼吸式雙層玻璃幕墻系統，不僅璀璨絢麗，更完美結合上海地區夏熱冬冷的氣候特點，最大化地因地制宜。
圖示：上海煙草集團
傳統辦公大樓為了達到采光效果，往往大量使用通透性比較好的玻璃。但是玻璃面越大，熱量流失也越高，容易造成夏天熱輻射高，冬天熱損失高的局面。為了避免這種情況，德國旭格集團為其設計了呼吸式雙層玻璃幕墻系統。該幕墻系統采用Low-E玻璃，即低能耗玻璃或者隔熱玻璃。“但是僅僅只有一層玻璃是沒用的。由于炫光比較厲害，太陽光直射進來很難受，所以要加外遮陽。”黃俊說道，“同時，考慮到可調節方向的外遮陽百葉抗風壓比較差，加之上海臺風有時無比兇猛，外遮陽百葉很容易破損，所以要在外面再加一道玻璃。”由此便形成了外層玻璃 - 中層遮陽百葉+機械通風裝置 - 里層玻璃的雙層構造。這便是中國目前為止最具代表性之一的節能幕墻系統——呼吸式雙層玻璃幕墻。
圖示：呼吸式雙層玻璃幕墻
值得一提的是，該幕墻中間有一個相對封閉的六十公分夾層，用于空氣交換。啟動幕墻控制系統時，玻璃幕墻的外層和里層會徐徐開啟，室外空氣可從外墻下部進入夾層，又可從上部排風口離開夾層，使這一空間經常處于空氣流動狀態，熱量也在這一空間流動，因此得名“呼吸式幕墻”。這樣一來，該幕墻系統可以在夏天隨時排放熱量，也可以在冬天低溫時儲存熱量，以實現智能、合理的能源利用。
窗戶，遠沒有你想的那么簡單
在整棟建筑中，有一個部分常常被忽略，但又息息相關著使用者的居住品質。這便是窗戶。黃俊表示，“窗戶的作用遠不止通風、觀賞景色這么簡單。設計合理的窗戶更可以讓室內的溫度、濕度、空氣、光線得到有效的保障，成為智能建筑中不可或缺的組成部分。”
德國，作為全球精密科技和建筑行業的領軍國家，在建筑門窗領域有著獨樹一幟的技術和先進理念。旭格秉持優秀的德國品質，為其門窗產品采用最高標準的測試，包括氣密性、水密性、 抗風壓實驗等，旨在以最苛刻的實驗環境來模擬生活場景，從而創造最無與倫比的居住享受。
上海雖是亞熱帶季風氣候，但倘若碰上持續半個多月的梅雨或是臺風天氣，窗戶的保護力就顯得無比重要。為此，旭格在窗戶的實驗環節使用高壓水龍頭和模擬十一級臺風直接沖刮窗戶，確保其能成功阻擋暴雨或大風天氣。除了測試嚴格把關，窗戶的設計和安裝，以及使用的材料都大有講究。旭格窗戶設計多半沿襲德國傳統——內開內倒。“這樣的設計顯得合理且安全系數更高。”他說道，“首先，如果窗戶外裝了外遮陽，內開內倒的開啟方式和外遮陽不會有沖突。其次，每次采用內倒方式開窗時，氣流都是緩慢進入室內，不會把屋內東西吹落一地。在高層建筑中，這樣的設計可以把擦窗的風險降到最低。”除此之外，旭格窗戶還有一些人性化的小設計，比如可以裝配安全鎖，以滿足用戶的多元化需求。
圖示：內開內倒(旭格項目案例圖片)
鋁合金窗戶，具有耐用、堅固，耐撞擊，強度大等優勢，但它也有一個致命弱點——隔熱性能差。為此，旭格特意在鋁合金窗戶型材中間添加了高強度尼龍膠條，把型材一分為二，這樣可以減少室內外通過窗戶進行的熱交換，以達到夏季隔熱，冬季保溫的效果。
圖示：旭格AWS 90.SI+窗系統 - 鋁型材與先進的高隔熱條的完美結合
“思想決定產品，細節決定成敗。”在黃俊看來，正是無數細節問題，決定了一幢建筑的成功與否。“下至窗戶，上至智能控制系統。無論是小裝備，還是大部件都是實現綠色、節能建筑的關鍵因素。”
黃俊，畢業于同濟大學建筑與城市規劃學院建筑系本科，后赴德國深造，于德國斯圖加特大學建筑與城市規劃學院完成建筑學碩士學位，曾就職于多家斯圖加特建筑師事務所。2004歸國創建STI思圖Ÿ意象建筑與城市設計工作室，現任思圖Ÿ意象(上海)設計咨詢有限公司設計總監。
