未來之城 美麗新世界

孟雅

人和城市的關(guān)系很難說清，城市將我們的生活方式、態(tài)度和理想糾纏在一起。從你進(jìn)入到這座城市開始，它就完完全全地參與到了你的人生。

猶記得三年前上海世博會(huì)，“城市，讓生活更美好！”的主題令無數(shù)國(guó)人引以為傲，諸多人在心中勾勒著屬于自己的夢(mèng)想城市可能的樣子。

借助科技的發(fā)展，在不遠(yuǎn)的將來，曾經(jīng)科幻世界中的場(chǎng)景將一一變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。有序的交通、綠色的樓宇、良好的水處理技術(shù)以及智能化供電系統(tǒng)……城市變得更環(huán)保，居民生活質(zhì)量得以提高，成本大大降低。

我們需要暢想一個(gè)大地上的“烏托邦”，而其實(shí)許多有先見的開拓者已經(jīng)開始為我們描繪她的形體。未來的城市會(huì)怎樣？沒有人會(huì)給出確切答案，然而可以肯定的是那將會(huì)便捷而舒適，綠色又充滿智慧。

BUILDING

NEW SKINS

建筑的新皮囊

你是否曾在某個(gè)時(shí)刻，心中默默構(gòu)建過一個(gè)完美之家，而那是怎樣的居所？是湖水綠樹包裹著的獨(dú)棟別墅，還是視野開闊直入云霄的摩天高樓？你甚至?xí)M(jìn)一步設(shè)想這座房子是恒溫恒濕的，空氣永遠(yuǎn)清潔，陽光充足又能隔絕掉外界的噪聲……無論怎樣完美的建筑，首先需要考慮的都是建筑材料。

建筑是典型的大量消耗資源和能源的產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑能耗在中國(guó)已占全部能源消耗總量的近三成。地球能源日漸貧乏，能源問題已經(jīng)不容小覷，于是注重建筑材料的低碳、節(jié)能已經(jīng)成為不爭(zhēng)的潮流。近年，輕質(zhì)墻體材料、保溫隔熱材料、太陽能相變溫控材料、低碳節(jié)能蓄熱保溫材料等各種新型建材發(fā)展很快，應(yīng)用在墻體、窗體、屋頂中，技術(shù)也日臻成熟。這些材料的優(yōu)越性能決定了建筑的節(jié)能指標(biāo)。

其實(shí)“恒溫恒濕”其實(shí)是一個(gè)相對(duì)概念。房間不是一個(gè)培養(yǎng)箱，人的居住也不可能是完全封閉的狀態(tài)，我們想強(qiáng)調(diào)的是建筑與自然的適應(yīng)，在人工干預(yù)下，科技的力量可以營(yíng)造出一個(gè)高舒適度的生活環(huán)境。

THE WALL

“墻”內(nèi)的秘密

目前，很多建筑的墻體材料以鋼筋混凝土和實(shí)心磚為主，不僅毀壞大量的良田，在制作和燒制過程中還耗費(fèi)了大量的不可再生資源。每年僅實(shí)心磚這類材料生產(chǎn)用的能耗和建筑采暖的能耗就將近1.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占全年能耗總量的15%，其中還不包含水泥生產(chǎn)能耗。由此可見，建筑對(duì)環(huán)境污染的“貢獻(xiàn)”是多么的可觀。

歐美建筑平均壽命是80年以上，相比之下，我國(guó)建筑平均壽命卻只有30年，不及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)最低使用年限的60%。在重復(fù)建設(shè)的過程中，我國(guó)創(chuàng)造了兩項(xiàng)世界第一：在消耗了全球最多的水泥和鋼材的同時(shí)，也生產(chǎn)出全球最多的建筑垃圾——每年超過3億噸，建筑垃圾數(shù)量已占到垃圾總量30%～40%，以500～600噸/萬平方米的標(biāo)準(zhǔn)推算，到2020年，我國(guó)還將新增建筑面積約300億平方米，新產(chǎn)生的建筑垃圾將是一個(gè)令人震撼的數(shù)字。建筑垃圾被堆放和填埋在城市周圍，陷入“垃圾圍城”的局面，不僅占用土地，其中含有各種有害化學(xué)物質(zhì)，嚴(yán)重腐蝕地表和污染地下水源，危害極大，對(duì)人類生存環(huán)境構(gòu)成威脅。

而一些新型建材利用農(nóng)作物的秸稈、谷殼等，變廢為寶，生產(chǎn)出輕質(zhì)墻體板、磚、瓦，是不可多得的傳統(tǒng)建材的替代產(chǎn)品，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了建筑節(jié)能與綠色建筑的目標(biāo)。

此外，一種低碳節(jié)能蓄熱自動(dòng)調(diào)溫材料也被運(yùn)用于墻體，這種材料接受太陽光等熱源，達(dá)到飽和溫度就會(huì)變成液態(tài)，將熱能貯存起來；當(dāng)外界溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，材料開始釋放熱量，并逐步變?yōu)楣虘B(tài)，循環(huán)不斷，周而復(fù)始。用這種材料制成型材，板材，砂漿，多孔磚，不但具有彈性，在聲波沖擊下產(chǎn)生震顫、反彈、吸收逆向，可轉(zhuǎn)變成不同頻率，減輕結(jié)構(gòu)震動(dòng)，還能達(dá)到消聲的目的。

THE GLASS

玻璃新使命

隨著對(duì)建筑物裝飾、采光等要求的不斷提高，玻璃在建筑行業(yè)中的使用量也不斷增大。但對(duì)于許多用途和資源保護(hù)方面而言，玻璃本身并不完美，目前我國(guó)建筑窗體的能耗約占建筑圍護(hù)部件總能耗的1/3。在我國(guó)既有400多億平方米的建筑中，90%以上沒有使用節(jié)能玻璃。這些玻璃一方面對(duì)遠(yuǎn)紅外的低反射特性會(huì)導(dǎo)致寒冷地區(qū)大量室內(nèi)熱能向外傳遞損失而降低建筑的保溫性能，另一方面本身對(duì)近紅外的高透過性會(huì)導(dǎo)致炎熱地區(qū)大量的太陽熱能進(jìn)入室內(nèi)而大幅增加空調(diào)制冷能耗。

目前人們?cè)谶x擇建筑物的玻璃門窗時(shí)，除了考慮其美學(xué)和外觀特征外，更應(yīng)注重其熱量控制、制冷成本和內(nèi)部陽光投射舒適平衡等問題。為改善玻璃性能而興起的大板玻璃鍍膜加工工業(yè)在過去幾十年得到了飛速發(fā)展，以Low-E玻璃為代表的新型節(jié)能玻璃有了長(zhǎng)足發(fā)展，Low-E玻璃又稱低輻射玻璃，是在玻璃表面鍍上多層金屬或其他化合物組成的膜系產(chǎn)品。其鍍膜層具有對(duì)可見光高透過及對(duì)中遠(yuǎn)紅外線高反射的特性，使其與普通玻璃及傳統(tǒng)的建筑用鍍膜玻璃相比，具有優(yōu)異的隔熱效果和良好的透光性。

外門窗玻璃的熱損失是建筑物能耗的主要部分，有關(guān)研究資料表明，玻璃內(nèi)表面的傳熱以輻射為主，占58%，這意味著要從改變玻璃的性能來減少熱能的損失，最有效的方法是抑制其內(nèi)表面的輻射。普通浮法玻璃的輻射率高達(dá)0.84，當(dāng)鍍上一層以銀為基礎(chǔ)的低輻射薄膜后，其輻射率可降至0.15以下。因此，用Low-E玻璃制造建筑物門窗，可大大降低因輻射而造成的室內(nèi)外熱能傳遞，實(shí)現(xiàn)冬天和夏天既能保溫又能隔熱的要求，達(dá)到理想的節(jié)能效果。

Low-E玻璃的節(jié)能環(huán)保特性使得其在發(fā)達(dá)國(guó)家獲得了日益廣泛的應(yīng)用，特別是德國(guó)的Wschvo法規(guī)，使Low-E玻璃有迅猛的發(fā)展。我國(guó)是一個(gè)能源相對(duì)匱乏的國(guó)度，能源的人均占有量很低，因此，大力開發(fā)Low-E玻璃的生產(chǎn)技術(shù)并推廣其應(yīng)用領(lǐng)域，必將帶來顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。未來，“Low-E” 是否成為窗玻璃的主導(dǎo)地位還不得知，但節(jié)能型門窗是大勢(shì)所趨，而且，現(xiàn)今的建筑物都已開始用它的節(jié)能效果來評(píng)定優(yōu)劣了，更妄論未來。

THE ROOF

趣味屋頂學(xué)

建筑為適應(yīng)“可持續(xù)發(fā)展”這一當(dāng)前人類所面臨的重大課題，其屋頂也已發(fā)展為一門單獨(dú)的綜合性科學(xué)。它已不囿于遮風(fēng)雨避寒暑，亦外延于節(jié)資源、利環(huán)境、再利用等。因此節(jié)能降耗的生態(tài)屋頂被作為專門課題來研究。

屋頂?shù)匚粌H次于基礎(chǔ)，它需要面臨惡劣自然條件的挑戰(zhàn)。而人們對(duì)屋頂?shù)幕疽笫恰皵嗦?、絕熱、永久”，也就使頂層居住環(huán)境與低層一樣，給頂層營(yíng)造一個(gè)清潔舒適后顧無憂的生活空間。屋頂建設(shè)當(dāng)以人為本，它牽涉到三個(gè)環(huán)境：室內(nèi)環(huán)境、城市環(huán)境、生態(tài)環(huán)境。室內(nèi)環(huán)境，就是不能因屋頂問題導(dǎo)致頂層與低層次居住環(huán)境反差；城市環(huán)境，即屋頂造型、色調(diào)與現(xiàn)代城市容貌協(xié)調(diào)和諧，避免深色吸熱，色澤、氣體污染，并能在屋頂養(yǎng)花種草，變水泥森林為空中花園城市，改善空氣質(zhì)量，創(chuàng)造優(yōu)美的城市環(huán)境；生態(tài)環(huán)境，即在屋頂廢止土磚泥瓦、木材、瀝青等有限地球資源，保護(hù)森林土地，節(jié)能降耗，有利于人類持續(xù)發(fā)展。

為此，美國(guó)學(xué)者開展了一系列“冷屋頂”的研究?！袄湮蓓敗笔蔷哂懈呷照辗瓷渎实奈蓓?，通過在普通屋頂表面涂上淺色的、高反射率的彈性涂料，提高屋頂?shù)娜丈浞瓷渎?，減少太陽熱量的吸收，從而達(dá)到減少空調(diào)冷負(fù)荷、節(jié)約空調(diào)能耗的目的。若將全美的建筑都采用“冷屋頂”，估計(jì)一年可節(jié)約7.5億美元的空調(diào)費(fèi)用。 因此普及“冷屋頂”，可使城市環(huán)境溫度降低約2℃，從而有效控制“熱島”現(xiàn)象。

INTELLIGENT HOME

FURNISHING

有智慧的家居

人們不斷對(duì)居住環(huán)境提出更高要求，越來越注重家庭生活中每個(gè)成員的舒適與便利。智能家居最早流行于上世紀(jì)70年代的美國(guó)，并在歐洲有較大程度普及。進(jìn)入21世紀(jì)，新加坡、韓國(guó)、日本及我國(guó)香港、澳門等地也紛紛效仿。

1984年1月在美國(guó)的康涅狄格州哈特福德市出現(xiàn)了世界上第一座智能大廈，大樓內(nèi)的空調(diào)、供水、防火、防盜、供配電系統(tǒng)均由電腦控制，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化綜合管理，而且客戶不必自己添置設(shè)備、便可獲得語言通訊、電子郵件、文字處理、市場(chǎng)行情信息，科學(xué)計(jì)算和情報(bào)資料檢索等服務(wù)。

美國(guó)自上世紀(jì)90年代以來新建和改建的辦公大樓約有70%為智能化建筑，比如，著名的IBM、DEC公司總部大廈等。目前，在美國(guó)有全球最大的智能化住宅群，其占地3359公頃，由約8000棟小別墅組成，每棟別墅設(shè)置有16個(gè)信息點(diǎn)，僅綜合布線造價(jià)就達(dá)2200萬美元。

THE HOUSE OF BILL.GATES

比爾·蓋茨的家

作為微軟的創(chuàng)始人，比爾·蓋茨耗費(fèi)巨資、花費(fèi)數(shù)年建造起來的大型豪華住宅，也堪稱當(dāng)今智能家居的經(jīng)典之作。高科技與家居生活精美對(duì)接，成為全世界的一大景觀。？在這座房子里，通過鋪設(shè)的52英里長(zhǎng)電纜將所有電器設(shè)備連接成一個(gè)絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的家庭網(wǎng)絡(luò)。豪宅的大門設(shè)有氣象感知器，電腦可根據(jù)各項(xiàng)氣象指標(biāo)，控制室內(nèi)的溫度和通風(fēng)的情況。電腦住宅門口，安裝了微型攝像機(jī)，除主人外，其他人欲進(jìn)入門內(nèi)，必須由攝像機(jī)通知主人，主人向電腦下達(dá)指令，大門方可開啟，否則，任何人無法進(jìn)入。來到蓋茨家的客人們每個(gè)人都別著一只小電子針，里面裝著內(nèi)置電腦，隨時(shí)顯示他們所處的位置。而所有的照明、音樂、溫濕度等等都可以根據(jù)客人自己的需要通過電腦任意調(diào)節(jié)。廚房里裝有一套全自動(dòng)烹調(diào)設(shè)備；廁所里安裝了一套檢查身體的電腦系統(tǒng)，如發(fā)現(xiàn)異常，電腦會(huì)立即發(fā)出警報(bào)；主人在回家途中只須啟動(dòng)遙控裝置，浴缸就自動(dòng)放水調(diào)溫，作好迎候準(zhǔn)備；地板中的傳感器能在6英寸的范圍內(nèi)跟蹤到人的足跡，在感應(yīng)到有人到來時(shí)就自動(dòng)打開照明系統(tǒng)，在離去的同時(shí)自動(dòng)關(guān)閉……這套智能豪宅里惟一帶有傳統(tǒng)意味的事物是一棵百年老樹，即使如此，住宅里的傳感器也要施以智能控制——根據(jù)老樹的需水情況，實(shí)現(xiàn)及時(shí)、全自動(dòng)澆灌。

典范通常具有現(xiàn)實(shí)意義，比爾·蓋茨的豪華住宅能夠做到，相信在不久的將來，我們居住環(huán)境將普及上述功能。

智能家居所強(qiáng)調(diào)的是人的主觀能動(dòng)性，注重人與居住環(huán)境的和諧，能隨心所欲控制居室環(huán)境，進(jìn)而達(dá)到人本位的目的。當(dāng)然，具體產(chǎn)品的不同組合，其實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)和功能也就不同。在這方面歐美及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)走在了時(shí)代的前列，并在辦公、輔助弱勢(shì)群體等方面提供了可借鑒的先例。

JAPANESE REALITY

日本現(xiàn)實(shí)的啟示

在日本，居住小區(qū)的智能化情況有兩個(gè)特點(diǎn)和目的。第一，住宅智能化以住戶舒適、方便、經(jīng)濟(jì)為目的，節(jié)能和功能的考慮是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。第二，小區(qū)智能化是為物業(yè)管理帶來高效率的工作條件，從而更大程度地滿足了居民的需求。？由于通信基礎(chǔ)設(shè)施比較發(fā)達(dá)，日本居住小區(qū)不少已建有物業(yè)管理的局域網(wǎng)絡(luò)，居民可藉此享受高效的物業(yè)服務(wù)，也可以通過物業(yè)中心或自身向公共網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行通信，或由物業(yè)的局域網(wǎng)絡(luò)向外進(jìn)入公共網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行所謂的電子購物、電子銀行、電子商務(wù)和電子咨詢。

雖然在智能家居領(lǐng)域美國(guó)是先行者，但日本很快就跟了上來，并走出了自己的道路。日本被認(rèn)為是在智能建筑領(lǐng)域進(jìn)行最全面的綜合研究并提出有關(guān)理論和進(jìn)行實(shí)踐的最具代表性的國(guó)家之一。日本居住小區(qū)建設(shè)充分考慮居民的方便，如小區(qū)的水、電、氣、交通道路提前建設(shè)，又如住宅一般為現(xiàn)房出售，房屋各類功能齊備，貫徹住宅房“舒適、方便”的設(shè)計(jì)原則。一切設(shè)備、功能和裝飾均一次到位，以方便用戶。再如住宅建設(shè)中體現(xiàn)外型各異的特點(diǎn)，內(nèi)部布置則力求體現(xiàn)獨(dú)到的使人倍感溫馨的氛圍。

INTELLIGENT HOME FURNISHING

智能家居在中國(guó)

人們不斷對(duì)居住環(huán)境提出更高要求，越來越注重家庭生活中每個(gè)成員的舒適與便利。智能家居最早流行于上世紀(jì)70年代的美國(guó)，并在歐洲有較大程度普及。進(jìn)入21世紀(jì)，新加坡、韓國(guó)、日本及我國(guó)香港、澳門等地也紛紛效仿。

1984年1月在美國(guó)的康涅狄格州哈特福德市出現(xiàn)了世界上第一座智能大廈，大樓內(nèi)的空調(diào)、供水、防火、防盜、供配電系統(tǒng)均由電腦控制，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化綜合管理，而且客戶不必自己添置設(shè)備、便可獲得語言通訊、電子郵件、文字處理、市場(chǎng)行情信息，科學(xué)計(jì)算和情報(bào)資料檢索等服務(wù)。

美國(guó)自上世紀(jì)90年代以來新建和改建的辦公大樓約有70%為智能化建筑，比如，著名的IBM、DEC公司總部大廈等。目前，在美國(guó)有全球最大的智能化住宅群，其占地3359公頃，由約8000棟小別墅組成，每棟別墅設(shè)置有16個(gè)信息點(diǎn)，僅綜合布線造價(jià)就達(dá)2200萬美元。

FUTURE URBAN

ZERO CARBON

都市零碳未來

毋庸置疑，未來的城市必定是低碳綠色。更多的植物，更好地土地與能源使用，以及更美麗的城市風(fēng)景。

ZERO CARBON CITY

沙漠里的“零碳城市”

那些靠著石油暴富的中東國(guó)家，對(duì)綠色低碳城市的關(guān)注遠(yuǎn)高于其它國(guó)家，因?yàn)樗麄兦宄刂肋@方土地下的石油不可再生。作為全球最富裕的城市之一，阿聯(lián)酋的阿布扎比沒有像迪拜一樣，極盡奢華之能事來打造精美絕倫的人工島和令人窒息的八星級(jí)酒店，而是撥出200多億美元來，打算建造一座沙漠中的“零碳城市”——馬斯達(dá)（Masdar City）。馬斯達(dá)，在阿拉伯語中意為能源。這將是世界第一座不使用一滴石油、碳排放為零的綠色城市。

占地6平方千米的“馬斯達(dá)城”，坐落在阿聯(lián)酋首都阿布扎比機(jī)場(chǎng)皇室專用航站樓的對(duì)面，于2008年初開始興建，總投資大約為220億美元。按照設(shè)計(jì)，“馬斯達(dá)城”30%的土地用于住房，20%是經(jīng)濟(jì)“特區(qū)”，24%為交通和基礎(chǔ)設(shè)施，10%為新能源的實(shí)驗(yàn)和展示區(qū)?！榜R斯達(dá)城”的規(guī)劃與設(shè)計(jì)對(duì)于全世界來說都是一個(gè)挑戰(zhàn)，它在挑戰(zhàn)地中海式的氣候。不過這座城市的設(shè)計(jì)師相信，在這種沙漠氣候條件下建造“馬斯達(dá)城”好比把人類送入月球，其實(shí)比預(yù)想的要容易。

計(jì)劃中，在“馬斯達(dá)城”建成后，城市將完全依賴太陽能和風(fēng)能等可再生能源，城里沒有汽車，綠樹成蔭，整座城市將實(shí)現(xiàn)零廢物、零碳排放，預(yù)計(jì)將可以容納5萬人。不使用一滴石油，不向外界排放任何廢物，那么淡水從哪里來？和許多中東國(guó)家一樣，淡水需要由海水淡化而來，而這個(gè)過程所需要的能源則完全來自太陽能發(fā)電。馬斯達(dá)將采取一套嚴(yán)格的節(jié)水規(guī)章，而所有的廢水和垃圾都會(huì)在城市中做到循環(huán)利用，在這座城市中，將見不到任何一輛汽車，交通完全由招手即來的電動(dòng)汽車負(fù)責(zé)，這看起來像科幻電影中的太空城市，而這個(gè)零碳城市離我們并不遙遠(yuǎn)。

預(yù)計(jì)“馬斯達(dá)城”第一階段將于2015年完成，其中包括國(guó)際可再生能源署總部、馬斯達(dá)科技學(xué)院，整個(gè)項(xiàng)目預(yù)計(jì)2025年完工。LAVA建筑設(shè)計(jì)公司在囊括了世界上頂尖設(shè)計(jì)師的700多個(gè)參賽方案中脫穎而出，贏得了“馬斯達(dá)”的設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)。其創(chuàng)新理念包括：阻擋陽光或最大化利用太陽光能；墻表面材料對(duì)溫度的變化做出反應(yīng)，墻體本身安置簡(jiǎn)易的能量設(shè)施；白天水被儲(chǔ)存在地下，晚上行人路過時(shí)水花或水流會(huì)被激起；通過互動(dòng)和熱感應(yīng)技術(shù)在行人使用手機(jī)或步行時(shí)激活燈光；屋頂花園則將食品加工、能源獲取、水資源以及有機(jī)食物再利用幾項(xiàng)功能整合在一起。

阿聯(lián)酋處于沙漠地帶，這里不但蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源，太陽能和風(fēng)能也極為豐富。但相對(duì)于日漸枯竭的油氣儲(chǔ)量來說，太陽能和風(fēng)能可以說是取之不盡、用之不竭的，這也正是阿聯(lián)酋啟動(dòng)馬斯達(dá)城項(xiàng)目的原因。一旦阿布扎比“馬斯達(dá)城”取得成功，將成為世界各國(guó)建設(shè)生態(tài)城市的原型。

BedZED

零碳典范貝丁頓社區(qū)

如果你以前沒有聽說過“馬斯達(dá)城”，或許你會(huì)知道倫敦郊區(qū)那個(gè)著名的低碳村——貝丁頓社區(qū)。作為上海世博會(huì)零碳社區(qū)的原型，貝丁頓（BedZED），位于倫敦西南的薩頓鎮(zhèn)，占地1.65公頃，包括82套公寓和2500平方米的辦公和商住面積，于2002年完工。社區(qū)通過規(guī)劃設(shè)計(jì)使用可循環(huán)利用的建筑材料、太陽能裝置、雨水收集設(shè)施等措施，成為英國(guó)第一個(gè)，也是世界上第一個(gè)零二氧化碳排放社區(qū)，曾獲得可持續(xù)發(fā)展獎(jiǎng)，并被列入“斯特林獎(jiǎng)”的候選名單。

貝丁頓社區(qū)在建造過程中因“就近取材”和大量使用回收建材而大大降低成本。為了節(jié)約能源，建筑的95%結(jié)構(gòu)用鋼材是從35英里內(nèi)的拆毀建筑場(chǎng)地回收的。其中部分來自一個(gè)廢棄的火車站。許多木料和玻璃都是從附近的工地上“揀”的。建筑窗框選用木材而不是未增塑聚氯乙烯，僅這一項(xiàng)就相當(dāng)于在制造過程中減少了10%以上（約800噸）的二氧化碳排放量。由于英國(guó)夏季溫度適中，但冬季寒冷漫長(zhǎng)，有大約半年為采暖期。在潮濕寒冷的冬季，貝丁頓建筑取暖的能耗卻只有英國(guó)普通家庭的10%，但這不并不意味著這里的居民需要受凍熬過一個(gè)冬天，節(jié)能設(shè)計(jì)的房屋可以做到四季如春。

這里的建筑物緊湊相鄰，以減少建筑的總散熱面積；建筑墻壁的厚度超過50厘米，中間還有一層隔熱夾層防止熱量流失：窗戶選用內(nèi)充氬氣的三層玻璃窗；窗框采用木材以減少熱傳導(dǎo)等。屋頂上一排排五顏六色的漏斗狀“煙囪”，并不是一種裝飾，而是以風(fēng)為動(dòng)力的自然通風(fēng)管道——風(fēng)帽。風(fēng)帽的其中一個(gè)通道排出室內(nèi)的污濁空，而另一通道則將新鮮空氣輸送進(jìn)來，在此過程中，廢氣中的熱量同時(shí)對(duì)室外寒冷的新鮮空氣進(jìn)行預(yù)熱，最多能挽回70%的熱通風(fēng)損失。房屋中的暖氣來自于低能耗的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，而其它的能源由太陽能提供。如果你還需要汽車，可以選擇去社區(qū)的汽車租賃行，或者多人合用一輛汽車，滿足出行所需。

V？xj？

韋克舍的潔凈綠計(jì)劃

有“歐洲最綠小城”之稱的韋克舍是個(gè)被湖泊森林環(huán)繞的瑞典小城，早在上世紀(jì)90年代初期，韋克舍市政府就決定實(shí)施一項(xiàng)名為“無化石燃料”的環(huán)保節(jié)能項(xiàng)目，目標(biāo)是把該城建設(shè)成為一座無需使用石油﹑天然氣和煤炭等化石燃料的潔凈都市。韋克舍市還設(shè)計(jì)了一套名為生態(tài)預(yù)算的環(huán)境管理系統(tǒng)，專門用于管理與環(huán)保節(jié)能相關(guān)的財(cái)政預(yù)算，確保?？顚Ｓ谩?/p>

韋克舍市政府和人民在節(jié)能上所使用的方式無所不包，當(dāng)你走在夏日綠樹成蔭的韋克舍城的大街小巷時(shí)，隨處可見的是騎車經(jīng)過或者悠閑散步的居民，路上很少有私家車輛蜂擁而來的景象。對(duì)于趕時(shí)間上班上學(xué)的人群，政府則提供了使用清潔能源（如沼氣、酒精、太陽能等等）的公共交通車輛。

如果你來到韋克舍居民家，你會(huì)發(fā)現(xiàn)冬季供暖使用的是一種碎木渣制成的燃料，以往采用電力和石油供暖的地方都換成生物能源和太陽能。經(jīng)過現(xiàn)代科技改造的生物能源，不是燒柴取暖那么簡(jiǎn)單，北歐傳統(tǒng)的壁爐效率只有10%到20%，而韋克舍高效率的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，可以同時(shí)提供電力和供暖，現(xiàn)在韋克舍95%的供電供暖都是來自于這些不起眼的木頭渣子。為了提高能源效率，韋克舍政府要求該城所有公共住宅和私人企業(yè)都必須修建節(jié)能型房屋，現(xiàn)在該市所有公共浴室的熱水供應(yīng)也都采用太陽能加熱。

這些低碳甚至零碳綠色城市、社區(qū)的規(guī)劃和建設(shè)背后，是人類對(duì)綠色居住環(huán)境的不斷探索和追求。城市生活在滿足居住需求的同時(shí)，更成為人們追求美好生活品質(zhì)、滿足精神生活需求的重要方面，提倡綠色城市觀念，為居民創(chuàng)造更具人性化、綠色、生態(tài)、環(huán)保的社區(qū)居住環(huán)境，成為未來城市建設(shè)的先行條件。

當(dāng)理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，城市真的為我們提供了如此美好的居住條件時(shí)，作為城市中的個(gè)體，我們應(yīng)該怎樣做？根據(jù)“蝴蝶效應(yīng)”理論，每個(gè)人的個(gè)人行為都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，不管是吃飯呼吸，還是開車走路，我們的一舉一動(dòng)也都在排放二氧化碳。如果計(jì)算一下我們每天的碳排量，這個(gè)驚人的數(shù)字也許會(huì)讓你重新審視自己的亞健康生活。汽車加油100公升，就會(huì)排放二氧化碳270千克，而這需要你種植3棵樹來消除汽車排放的二氧化碳。乘坐飛機(jī)1000公里排放二氧化碳139千克，用電100度排放二氧化碳78.5千克……所以，“節(jié)能減排”不僅是一個(gè)綠色城市就能解決的事，它還事關(guān)每一個(gè)在城市中生活的人。

CLEAN ENERGY

AND RECYCLING

能源清潔與再循環(huán)

對(duì)于能源而言，城市就像黑洞，無休止地消耗。那些伸向天空的現(xiàn)代建筑里，空調(diào)、機(jī)器、照明、電腦，夜以繼日地工作著。能夠?qū)崿F(xiàn)城市的低耗能，則需要先進(jìn)配套設(shè)施的積極參與。

LUMINOUS ENERGY AND WATER USE

光能與中水利用

對(duì)于入住的客人來說，位于保定國(guó)家級(jí)高新區(qū)核心地帶的電谷錦江國(guó)際酒店與其它五星級(jí)酒店相比，沒有什么區(qū)別。酒店中來來往往的客人絲毫察覺不到，巨大的光能正通過鋪滿酒店外墻的深藍(lán)色玻璃幕墻被充分利用。

電谷錦江國(guó)際酒店，中國(guó)首座光伏大廈。從外觀上看，“電谷”的設(shè)計(jì)理念是“金屬與玻璃的時(shí)裝”，不單吸納了現(xiàn)代時(shí)尚元素，還將建筑節(jié)能——太陽能光伏玻璃幕墻融入到整體設(shè)計(jì)之中。太陽能玻璃幕墻的優(yōu)點(diǎn)是：遮陽、環(huán)保、節(jié)能、隔音、美化建筑、具有良好的透光率、產(chǎn)生電能、降低工作及管理成本、結(jié)構(gòu)牢固等。

太陽能光伏建筑（BIPV）已經(jīng)成為發(fā)達(dá)國(guó)家的潮流，許多家庭選擇太陽能并網(wǎng)發(fā)電，將自家屋頂發(fā)的電賣給國(guó)家電網(wǎng)。但在一座五星級(jí)酒店上實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，這還是世界上第一次。光伏發(fā)電數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)，在酒店地下一層建設(shè)系統(tǒng)總控室，這使得酒店并網(wǎng)后的管理和維護(hù)非常簡(jiǎn)單、高效。與酒店提供服務(wù)和管理系統(tǒng)并行不悖，沒有任何影響。這個(gè)系統(tǒng)可以方便的對(duì)每一塊電池板的使用進(jìn)行監(jiān)控，整座酒店所有太陽能電池板都實(shí)現(xiàn)了模塊化安裝和維修。太陽能電池板的設(shè)計(jì)壽命為25年，如果其中一塊發(fā)生了故障，這樣的設(shè)計(jì)可以方便地將這一塊進(jìn)行更換，而不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，從而維護(hù)費(fèi)用極少。而事實(shí)上，太陽能電池板也很少有故障發(fā)生。

作為“環(huán)保大廈”，電谷酒店不得不提的另一個(gè)亮點(diǎn)就是：廢水再利用。整個(gè)大廈的供熱和制冷全部依靠污水處理廠排放出的中水，而這些中水就存放在大廳東北角下面的超大型消防池里。在這座大廈西邊不遠(yuǎn)處，就是保定市魯崗污水處理廠，在污水處理廠里經(jīng)過一級(jí)處理的廢水（也就是我們通常所說的中水）會(huì)通過一個(gè)直徑800mm的水管，注入大廈內(nèi)一個(gè)容積為1200立方米的消防水池。通過壓縮機(jī)，在夏天將中水溫度從25℃提高到30℃，以提取水中的冷量；在冬季將中水溫度從16℃降低到10℃，以提取水中的熱量。這樣從水中可以“榨出”大量的冷源和熱源供給大廈制冷和取暖，而提取了“能量”后的中水經(jīng)處理后完全可以用于酒店的洗浴、沖廁、洗車等，換句話說，除了飲用，酒店所有需要水的環(huán)節(jié)都能安全地使用中水。由于新技術(shù)的使用，中水的能效比非常高。而中水的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于地表水，同時(shí)采用水源熱泵，不會(huì)燃燒礦物能源，減少了有害氣體污染。由于采用水源換熱，換熱效率高，冷凝溫度大大下降，比一般空調(diào)設(shè)備節(jié)能40%～60%。

ENERGY CONCEPT

能源觀念的不斷校正

在美國(guó)，為了保證節(jié)能建筑確實(shí)達(dá)到了節(jié)省能源的效果，同時(shí)也為了保證供熱、制冷、照明、通風(fēng)及其他機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)能協(xié)同工作來有效地利用和節(jié)省能源，美國(guó)的商業(yè)建筑和民用建筑在整個(gè)服務(wù)周期中，都要進(jìn)行一系列的節(jié)能測(cè)試和校正。為了明確現(xiàn)有房屋的能源消耗現(xiàn)狀，居民住戶可以按照一整套現(xiàn)成程序很簡(jiǎn)單地自己進(jìn)行房屋的節(jié)能審核，也可以委托專業(yè)能源審計(jì)師來進(jìn)行這項(xiàng)工作。美國(guó)的建筑師認(rèn)為：一旦建筑開始服役，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行保養(yǎng)對(duì)有效的利用能源是最重要的。光伏大廈也不例外。

除此之外，近年來，美國(guó)在建筑節(jié)能的理念上有了一些新的變化，這些變化也不同程度地反映在對(duì)節(jié)能建筑材料的選用上。在上個(gè)世紀(jì)80年代初美國(guó)強(qiáng)調(diào)的是節(jié)省能源，建筑節(jié)能的宗旨是盡量少用能源，因此人們?cè)谀茉吹氖褂蒙弦兴鶢奚?，在建筑?jié)能的機(jī)理上是強(qiáng)調(diào)利他主義，而且建筑使用者在建筑節(jié)能方面所處的地位也是被動(dòng)的；而進(jìn)入21世紀(jì)以來美國(guó)強(qiáng)調(diào)的是提高能源利用效率，其宗旨是更加聰明地使用能源，人們?cè)谀茉吹氖褂蒙狭η笞顑?yōu)化，在建筑節(jié)能的機(jī)理上強(qiáng)調(diào)的是節(jié)約和效益，建筑使用者處于主動(dòng)的位置。美國(guó)建筑在消耗大約1/3的能源的同時(shí)也制造出大約35%的溫室氣體，因此，其建筑節(jié)能事業(yè)的最終目標(biāo)是發(fā)展為與環(huán)境相協(xié)調(diào)的可持續(xù)性發(fā)展系統(tǒng)。

FLUORESCENCE

HIGHWAY

智能涂料的節(jié)能公路

除去光伏大廈的太陽能發(fā)電系統(tǒng)和廢水利用系統(tǒng)，更多低耗能配套設(shè)施被想象出來進(jìn)而加以利用。從今年開始，荷蘭將采用一種智能的道路設(shè)計(jì)，使公路可以在黑暗中發(fā)光并指示天氣，在未來五年內(nèi)，還將陸續(xù)建設(shè)優(yōu)先為電動(dòng)汽車準(zhǔn)備的感應(yīng)道、有車經(jīng)過時(shí)會(huì)亮起的感應(yīng)燈及風(fēng)力路燈。由羅斯加德工作室、海曼斯基礎(chǔ)設(shè)施管理集團(tuán)（Heijmans）聯(lián)合設(shè)計(jì)的智能高速公路，獲得了荷蘭設(shè)計(jì)獎(jiǎng)的最佳未來概念獎(jiǎng)，而且該設(shè)計(jì)已經(jīng)超越了純概念的范疇。工作室開發(fā)出一種熒光粉末，用以取代畫道路標(biāo)記的涂料，它會(huì)吸收陽光，夜幕降臨后能在黑暗中發(fā)光長(zhǎng)達(dá)10小時(shí)。公路表面還會(huì)用特殊涂料畫上一些標(biāo)志，比如雪花，當(dāng)溫度降到某個(gè)值的時(shí)候，這些標(biāo)志將變得可見，告訴人們路面可能打滑。發(fā)光公路這一創(chuàng)新不僅使用可持續(xù)的方法為主干道路提供照明，還可以讓道路更安全高效。我們?cè)谥匦驴紤]汽車設(shè)計(jì)的同時(shí)，也應(yīng)該重新考慮高速公路的設(shè)計(jì)。在羅斯加德工作室看來，將車載導(dǎo)航系統(tǒng)與交通訊息鏈接起來，也只代表了未來道路管理系統(tǒng)的一半——另一半需要道路本身來填補(bǔ)，道路需要變得智能化，給司機(jī)提供有用的信息。

冬季可以零耗能取暖，樓里面有濕地，樓頂上有花園，屋頂可伸縮、地板能蓄熱，這些已經(jīng)存在的技術(shù)都需要逐步普及實(shí)現(xiàn)。我們需要不斷地想象現(xiàn)實(shí)生活應(yīng)該是什么樣子的，這至關(guān)重要，它能幫助人們尋找更低耗能的配套設(shè)施來達(dá)到我們想要的未來城市的理想狀態(tài)。

THE IDEAL

EXPERIENCE FORTRESS

安全堡壘的理想體驗(yàn)

根據(jù)馬斯洛的五種需求理論，安全需求被作為人類重要的基礎(chǔ)需求之一。無論一座城市有多么綠色環(huán)保、智能便捷，都需要有安全的保證。現(xiàn)代化的城市也存在盜竊，以及天然氣、家用電器設(shè)備使用中的不安全因素，進(jìn)而對(duì)居民的生命和財(cái)產(chǎn)造成一定威脅。因此，未來城市的發(fā)展也包括不斷提升的安全系數(shù)。？

傳統(tǒng)建筑所采用的防盜門和窗戶上加裝防盜網(wǎng)等安全防范措施，已經(jīng)不能滿足人們防止外來威脅的要求。為了更有效保障居民的生命和財(cái)產(chǎn)的安全，在建筑內(nèi)引入智能化的手段進(jìn)行安全防范管理才是發(fā)展之道。通常智能住宅的安全防范系統(tǒng)由安全對(duì)講系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和防煤氣泄漏系統(tǒng)等組成。這種基礎(chǔ)安全防范系統(tǒng)目前是家庭、住宅小區(qū)防范外來侵害和自然災(zāi)害的一種重要的、有效的手段，它會(huì)提高居民自身的安全感，也成為社會(huì)治安的一個(gè)重要組成部分。

隨著安全防范技術(shù)迅速發(fā)展，智能住宅的安全防范系統(tǒng)正朝著多功能型方向發(fā)展。它能通知房主這座房屋發(fā)生的任何問題并給出建議，以便進(jìn)行相關(guān)排查。根據(jù)需要，智能安防系統(tǒng)監(jiān)視家庭所有區(qū)域，檢查一氧化碳類型以及火災(zāi)跡象。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，系統(tǒng)可以提醒房主并采取緊急通知緊急令，將火災(zāi)位置提供給消防人員。

在比爾·蓋茨的豪宅中，房屋的安全系數(shù)也得到足夠保障，當(dāng)一套安全系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，另外一套備用的安全系統(tǒng)則自動(dòng)啟動(dòng)。當(dāng)主人需要時(shí)，只要按下“休息”開關(guān)，設(shè)置在房子四周的防盜報(bào)警系統(tǒng)便開始工作。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)等意外時(shí)，住宅的消防系統(tǒng)可通過通訊系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)外報(bào)警，顯示最佳營(yíng)救方案，關(guān)閉有危險(xiǎn)的電力系統(tǒng)，并根據(jù)火勢(shì)分配供水。

火災(zāi)和入侵者不是住宅的唯一威脅，智能安防系統(tǒng)還可以處理并防止房主發(fā)生意外等健康問題。人工智能程序通過攝像機(jī)和運(yùn)動(dòng)探測(cè)器，記錄跟蹤房主的習(xí)慣和其它重要信息，當(dāng)房屋里的成員發(fā)生意外，并且沒有恢復(fù)正常的活動(dòng)時(shí)，智能安防就可以提醒家庭成員，從而提供緊急服務(wù)。

英國(guó)智能建筑別墅除了建筑材料基本采用的都是自然和再生材料外，還安裝有可自動(dòng)改變控制模式的安防系統(tǒng)，能同步反映房間里的情況，如，是否有人，居住者是否在睡覺等。這些用于智能公寓的技術(shù)和設(shè)計(jì)使得殘疾人獲得了更大的自由度并降低他們對(duì)護(hù)理人員的依賴程度，使其可自行支配生活，為他們提供足夠的安全保障，也維護(hù)了其做人的尊嚴(yán)。

如果你是一個(gè)深藏不露的收藏家，家中有著海量的珍貴物品，這也讓別墅的安防監(jiān)控變成重中之重，住宅使用別墅監(jiān)控室內(nèi)外半球和槍式攝像機(jī)，全面監(jiān)控別墅各個(gè)角落。主人可通過觸摸屏或iPad、iPhone實(shí)時(shí)觀看監(jiān)控視頻，不論你在世界的任何地方，也能遠(yuǎn)程監(jiān)控家中的奇珍異寶。

此外，智能安防系統(tǒng)可以通過運(yùn)動(dòng)探測(cè)器和攝像機(jī)提供信息，便能確定闖入者是居民、客人還是入侵者。通過面部識(shí)別軟件和安全守則，對(duì)允許到居民家中的個(gè)人進(jìn)行分析。

接下來測(cè)試的主角是一套先進(jìn)的，在未來將進(jìn)入普通家庭使用的人工智能安防系統(tǒng)。它能夠識(shí)別人類的一些行為，理解這些行為代表什么，并通過遠(yuǎn)程攝像機(jī)將這一切記錄下來，讓系統(tǒng)可以自動(dòng)“跟蹤”。一個(gè)穿黑衣服的小伙被樓前的攝像機(jī)拍攝下來，他在看到攝像頭后趕緊離開。沒過多久，這個(gè)小伙子又出現(xiàn)了，這次他戴上眼鏡，還為自己黏上了假胡須，并將臉頰、下巴都涂黑，在確認(rèn)自己已經(jīng)“面目全非”之后，再次東張西望地走進(jìn)監(jiān)視范圍，臉還未完全抬起，計(jì)算機(jī)已亮起紅燈。他再次摸出一條圍巾，將自己的整張臉都包起來，只露出眼睛。當(dāng)他抬起頭，計(jì)算機(jī)立即報(bào)警“嫌疑人再次出現(xiàn)”。

未來智能電腦將從人類行為中獲取更多知識(shí)和信息，甚至能夠破譯人類最為復(fù)雜的面部表情和聲音、眼神，這些通常可以反映出人們的潛在目的。比如小偷的典型行為是“東張西望”，那么當(dāng)他開始東張西望時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)捕捉他的臉進(jìn)行監(jiān)控。

不僅如此，未來家庭里的智能安防系統(tǒng)還將裝備不致命的辣椒防暴槍和微型射釘槍，這種槍會(huì)將一種微型金屬感應(yīng)器粘在目標(biāo)人物的衣服上，通過感應(yīng)器發(fā)射出的信號(hào)找到他的藏身之處。這種人工智能的安防系統(tǒng)也可以幫助人們完成更多的安全檢測(cè)工作，加快公共集會(huì)場(chǎng)館和機(jī)場(chǎng)的安檢速度。

未來城市，將成為高智能的安全堡壘。