建筑与建设领域占全球二氧化碳排放量的近39%，以及全球原材料开采量的近50%。尽管建筑运行能效（EUI，即建筑能源使用强度）有所改善，但在2024年，与建筑运行能耗相关的运营碳排放量仍增长了1%，达到99亿吨。这些数据表明，在建筑设计、建造和改造升级的方式上依然存在着差距。而弥合这些差距的关键一步，在于建筑围护结构的保温隔热，这对于控制能源需求、提升热韧性（弹性）以及减少碳排放仍然起着核心作用。

全球范围内热浪频袭，促使建筑师重新审视建筑围护结构的概念与设计。如今，设计的焦点已不再局限于减少寒冷季节的热量流失，而是转向在强太阳辐射期间控制进入室内的热量。将遮阳视作一项设计决策，而非仅仅是装饰性或室内微调的元素，使其成为被动式节能策略的一部分，既能提升热舒适度与视觉舒适度，又能降低制冷需求。

相比于玻璃、木材、混凝土或金属，建筑织物能发挥怎样的独特作用？建筑复合膜材并非要取代传统的建筑材料，而是与之相辅相成，往往能为建筑围护结构增添一层性能屏障。它们的应用因场景而异。一种复合膜材既可以作为热带温室的外部遮阳系统，也可以作为博物馆内部塑造声学和空间体验的内表皮，亦或是作为外立面策略的一部分，以此提升既有建筑的环保性能。

人们对可持续发展的意识日益增强，也越来越意识到过早拆除安全、结构完好的建筑并代之以新建项目的环境代价。在更广泛的减碳竞赛中，企业和机构正更加注重ESG 表现（环境、社会和治理）。许多机构如今要求进行碳审计、设定“碳中和”目标，或通过购买碳信用来抵消碳足迹。

在机械系统介入之前，建筑本身能否塑造空间舒适度？鉴于建筑能耗占全球总能耗的近40%，且人们有近90%的时间在室内度过，建筑的热工性能已成为当下最紧迫的建筑议题之一。然而，尽管热工性能常与保温隔热系数、能效评级或机械系统联系在一起，但它实际上始于技术设备引入之前的空间决策。建筑的朝向、气流、采光以及开窗位置，都会影响其在一天之中如何吸收、蓄存和释放热量。

全球非现场建造（offsite construction）市场——涵盖模块化、预制混凝土和混合装配式系统——在 2024 年的估值为 1720 亿美元，预计到 2030 年将达到 2257 亿美元（年复合增长率为 4.9–8%）。在阿联酋，政府目标要求到 2030 年公共项目中非现场建造的比例达到 25–30%；而英国目前在这方面处于全球领先地位，有 15–20% 的住宅采用了非现场建造解决方案。非现场制造作为建筑业可持续发展的未来正受到越来越多的推广，其优势包括减少废弃物、缩短交付周期和提高质量控制。然而，可持续性绝不单单取决于建筑组装的速度，更取决于其长期运行的性能表现。

在哥斯达黎加的沿海与丛林地区，高湿度与强烈的太阳辐射使得建筑策略不得不以“渗透”而非“封闭”为核心。寒冷气候下的建筑需要气密的围护结构以保温，而哥斯达黎加的建筑则相反，其将建筑外立面视为调节气候的“滤网”，以最大化室内外的空气交换。应对此类热梯度变化的核心手法，显然在于超尺度的屋顶悬挑。通过将屋顶平面大幅延伸至楼板边缘之外，建筑师创造了一个永久性的深阴影缓冲区，在空气流进室内之前便能有效减少太阳辐射热，并降低环境温度。这一策略与通透（甚至完全敞开）的墙体相结合，确保了持续的空气流通。对于湿度控制以及防止材料因发霉和腐烂而变质而言，这无疑是一项至关重要的技术要求。

如果工业遗留物不再是废弃物，而是建筑设计的起点，那将会怎样？在奥地利迈斯霍芬（Maishofen）的 Rieder 总部，超过1300立方米的木材、180个天花板构件以及数百个循环再利用的玻璃纤维增强混凝土（GRC）碎片组合在一起，共同构成了这座在设计上极大程度贯彻循环利用与系统规划的建筑。这座由 Kessler² Architecture 设计的新生产车间，将材料边角料视为一种设计资源。作为可持续制造长期投资项目的一部分，这座木-混混合结构建筑引入了一种颠覆传统建筑工作流的外立面技术：它并非先设计再生产构件，而是直接利用现场现有的剩余材料来生成建筑围护结构，从而为工业建筑确立了一种全新的语言。

建筑始终在为人类提供庇护与保护方面发挥着关键作用。在史前时代，我们栖身于洞穴之中，利用岩石结构抵御自然环境的侵袭与猛兽的威胁。随着时间推移，人们开始利用自然界中的材料，如树枝、树叶和兽皮，搭建起遮风挡雨之所，并逐渐演变为更为永久、复杂的居所，这些居所有石墙、砖墙或木墙，有遮雨蔽日的屋顶，还有控制出入的门。随着我们建筑技艺的日益精进，我们运用木材、石材和黏土等材料，建筑风格发生了显著演变，寺庙、宫殿和防御工事拔地而起，它们不仅为人们提供庇护，更象征着权力、地位与文化身份。即便如此，我们的建筑仍可被视为将我们与外界隔绝的保护壳

传统上，“过度供给”意味着提供超出必要的东西，这往往带有负面的含义，因为它可能导致过剩和浪费。然而，在建筑环境中，是否存在过度供给证明是有利的例子呢？这个问题批判性地探讨了过度供给可以如何增强建筑对各种不断变化的条件的灵活性和适应性。

在建筑和城市设计不断发展的背景下，生物气候围护结构成为未来城市的一个引人注目的愿景。阿塔·亚兹丹塞塔博士（Dr. Arta Yazdanseta）是一位专注于能源与环境的设计学博士，研究领域深入设计、建筑性能和植物生物物理生态学的交汇点。Yazdanseta 博士专注于生物气候外围护结构，研究了这类结构如何通过利用其自组织潜力来增强社会——自然系统。Yazdanseta 博士的学术履历包括在哈佛大学设计研究生院获得设计学博士和能源与环境设计学硕士学位。

自然光、新鲜空气和恒定舒适的温度。这是我们室内空间所需的三个最基本要素。通过扩大和增加玻璃在现代建筑外墙中的使用，我们可以增加自然光。然而，要将这些满墙的玻璃表面与通风和温度控制结合起来，往往需要大功率的技术解决方案。

玻璃是一种高度透明的材料，可以抵御除最极端天气条件之外的所有天气条件，很容易制成任何尺寸或形状，而且一旦成型，可以使用数千年，因此它仍然是建筑中使用的最具创新性和最重要的材料之一。尽管当代建筑实践允许我们用玻璃建造高达数百米、闪闪发光的摩天大楼，但这种古老材料最初的用途--将光线引入不受天气影响且安全的室内--在一千多年后的今天仍然是其最重要的用途。

建筑围护结构创造了一个物理边界或外壳，与结构的外表皮融为一体，将室内外环境分隔开来。通过组合墙壁、屋顶、门窗等建筑构件，建筑围护结构可提供保护和隔热效果，对项目的能效、舒适度、结构和耐久性起着决定性作用。通过多种风格和形状，它们是赋予建筑特色、视觉外观以及与周围环境融合的关键。

建筑已经摆脱了其洞穴式的起源，这在很大程度上是游牧民族的影响。在很长一段时间里，人们利用树荫和兽皮制成的可移动帐篷来代替更永久性的住所，以满足游牧生活方式和基本生存需求。这些早期的便携式结构主要由木架支撑，被各种古代文明所使用，包括阿拉伯半岛的贝都因人和北美的美洲土著部落。大约 4 万年前，编织布的出现使这种住所变得更加轻便和易于运输，这对全球各地的游牧文化来说是一大福音。

“色彩就是生命；没有颜色的世界在我们看来是死寂的”。杰出画家约翰·伊登如是描述色彩在我们对世界的感知中的非凡力量。作为一种感官事件，颜色不仅会定义我们所看到的，而且还会影响我们如何感受和思考。有研究表明颜色会改变效率、激发决策、塑造我们的视角并影响我们的健康。这些影响尤其会通过建筑具象化和最大化。毕竟设计是一种视觉交流形式，而色盘与光、影，纹理和光泽相结合，在传达建筑理念方面起着至关重要的作用。它们形成支持空间功能的环境并彻底改变使用者体验。大师们也认识到了这种力量。柯布西耶曾经说过：“彩色是像平面和剖面一样强大的建筑工具”。

一份 2022 年的联合国报告称，气候危机的负面影响正在增加，比科学家不到十年前的预测还快得多。不断上升的温室气体排放量可能很快就会超过许多社区的适应能力，其后果将持续影响到世界上最脆弱的人群。正如气候科学家 Maarten van Aalst 所建议的：“全球适应和减缓行动的任何进一步延迟都将错失一个能确保为所有人提供一个宜居和可持续未来的宝贵机会。”根据数据明确的显示：为了保护我们的地球，我们需要在本世纪防止全球气温上升 1.5°C。为此，世界必须实现全球碳排放量从 2010 年的水平到 2030 年减少 45%，然后到 2050 年达到净零状态。然而，显而易见的是，我们正在以相当大的幅度错过这一目标。时间在流逝，每个行业都应该迅速（并且彻底）行动起来，来实现更加绿色的城市。

一个建筑的立面或与城市环境相融合，或引人注目，讲述着一座建筑的故事。立面是建筑表达的媒介，与建筑接触时，我们通过它建立对建筑第一印象，并通过透明度、动态变化、纹理和颜色，以及其他美学可能性为室内定调。当然，立面作为围护结构也发挥着至关重要的功能作用，作为抵御极端天气条件的保护屏障，直接影响着透光率、能源效率和声学舒适度。因此，建筑师面临着一个重要的挑战: 在外观的设计和性能之间取得平衡。要做到这一点，在设计阶段选择合适的材料是至关重要的。