智能綠色建筑可基于被動(dòng)、主動(dòng)、認知和能源正輸出概念予以搭建。在被動(dòng)建筑概念中,被動(dòng)幕墻組件將室內和室外因素盡可能地分開(kāi)。當代的機械系統保障了一個(gè)舒適的室內環(huán)境。相反,在主動(dòng)建筑概念中,動(dòng)態(tài)幕墻組件對變化的內外部環(huán)境做出具體的反應。根據我的個(gè)人經(jīng)驗,只有建筑的位置、高度及使用在—年中至少三分之二的時(shí)間不用考慮自然通風(fēng)、太陽(yáng)能和采光的情況下,單純的被動(dòng)建筑概念才能突顯其優(yōu)勢。高層建筑中傳統窗（詞條“窗”由行業(yè)大百科提供）戶(hù)的自然通風(fēng)和外部遮陽(yáng)系統的安裝受到高風(fēng)速的限制�；顒�(dòng)的、尤其是電動(dòng)的組件只適合那些樂(lè )意維修保養的建筑業(yè)主。
　　
　　在認知型建筑概念中,幕墻和帶動(dòng)態(tài)調節功能的機械系統組件通過(guò)一個(gè)智能化的建筑自動(dòng)化系統互相連接。因此,認知型建筑能對多種可預測可計算的環(huán)境做出反應,如氣象環(huán)境中每年或每天發(fā)生的波動(dòng)(太陽(yáng)高度角)或建筑營(yíng)運的次數。然而,無(wú)法預知的氣候和營(yíng)運因素一如云的異變和用戶(hù)無(wú)意識的行為一須通過(guò)合適的傳感器或在線(xiàn)天氣預報來(lái)監控。對幕墻單個(gè)組件的運行進(jìn)行分主次地協(xié)調控制會(huì )影響幕墻參數,如整個(gè)能源吸收度和熱產(chǎn)量,并延伸“零能源狀態(tài)”。信息物理結合系統(CPS)代表著(zhù)現存嵌入式系統的下一個(gè)進(jìn)化階段。在CPS系統內,信息組件與物理組件相互協(xié)同作用,成為大部分國家聯(lián)網(wǎng)的一部分。與認知技術(shù)相組合,它們會(huì )對建筑學(xué)和建筑業(yè)產(chǎn)生巨大影響。CPS使新一代認知型建筑及建筑外立面成為可能,其特點(diǎn)就是提升能效、生產(chǎn)力和性能,從而優(yōu)化建筑能耗,改善用戶(hù)的舒適度和安防等級。
　　
　　此外,有針對性地滿(mǎn)足項日對室內環(huán)境舒適度的要求往往比遵守普通標準一在某些實(shí)例中是超標準一要更有效地減少建筑能耗。在理想狀態(tài)下,每個(gè)建筑區都能規定各自的舒適度限值。例如,當建筑非常用區域能適應清晨的較低溫度,則夜間被動(dòng)制冷的能效就能得到提升。若設計師進(jìn)一步拓寬設計的“系統化界限”則能進(jìn)一步優(yōu)化能效。如,相鄰建筑中間不受氣候干擾的圈占地可設計成大型的緩沖區域,作為中庭或商業(yè)中心。這些緩沖區域可配各天然系統,保證每年的氣溫在15到30°之間,不受外界影響。為了以較少的能耗實(shí)現這個(gè)目標,必須通過(guò)建筑中點(diǎn)管理系統控制可見(jiàn)光的射入、太陽(yáng)能的獲取及自然通風(fēng)水準。另一方面,諸如屋頂和幕墻這些區域的內表面則相對簡(jiǎn)單,不用額外考慮風(fēng)力載荷或暴雨的因素。有了“氣候罩”的防護也提高建筑的使用頻率。在理想情況下,用戶(hù)可分別控制幕墻內部組件,不會(huì )對能耗產(chǎn)生負面影響。然而,氣候罩的噪聲控制(“音量衰減”和熱存儲行為(“熱緩沖”)水平也是相當重要的。
　　
　　要談?wù)撃茉凑敵龈拍?我們必須首先減少建筑的能耗。當建筑內部環(huán)境能在不啟用機械系統的情況下保持舒適且延長(cháng)舒適時(shí)間,則能顯著(zhù)減少能源消耗。在此,我們可運用被動(dòng)概念、主動(dòng)概念或認知感念。實(shí)現能源正輸出的較終步驟是將建筑外立面轉化為主動(dòng)的太陽(yáng)能接收表面。兩種技術(shù)可供參考使用:光電和光熱。目前,相關(guān)組件已能融于建筑設計特征,較大地適應建筑個(gè)性化要求。應用范圍也從幕墻組件、房頂模塊拓展到遮陽(yáng)設備。直接利用太陽(yáng)能進(jìn)行區域供暖和熱水供給可通過(guò)現存的不同系統來(lái)實(shí)現,這些系統按照不同的準則來(lái)運作,如空氣收集器、集水器或帶熱泵的熱吸收器。對城區內的熱存儲系統進(jìn)行相互連接可提升系統性能。尤其對于辦公樓來(lái)說(shuō),在熱收集器(吸收式制冷機)的幫助下實(shí)現制冷引起較大關(guān)注。原理很簡(jiǎn)單:在制冷需求非常大的地方,太陽(yáng)也會(huì )提供非常大的熱能源以供制冷。這是無(wú)缺的“供求平衡”�，F如今,整合進(jìn)建筑的太陽(yáng)光伏系統早已逾越實(shí)驗階段�，F在,太陽(yáng)光伏系統可用于安裝固定和移動(dòng)遮陽(yáng)系統的幕墻和屋頂。同時(shí),布線(xiàn)和電力連接的問(wèn)題也得到了有效解決,性能優(yōu)越的系統已上市。通過(guò)認知技術(shù)和信息物理結合系統將城區內的建筑與不同的“電力用戶(hù)及產(chǎn)商”連接在一起可在不久的將來(lái)達到供求平衡并提升太陽(yáng)光伏系統的能效。認知型技術(shù)和信息物理結合系統能幫助提升建筑的安防等級。根據我們自己的定義,防護即是對單個(gè)或多個(gè)偶然因素引起的隨機突發(fā)事故進(jìn)行防御保護。
　　
　　安全則相反的是指不受有計劃的蓄意事故的侵害。防護的主要威脅來(lái)自火災和自然災害,后者可細分為地理學(xué)、氣象學(xué)、水文學(xué)和氣候學(xué)方面的事故。
　　
　　而安全方面,我們首要考慮的是針對犯罪行為(即被盜、蓄意破壞、恐怖事件和間諜行為、我們認為在新技術(shù)領(lǐng)域,防火和抵御自然災害會(huì )占據一個(gè)次要地位,建筑外圍和周邊可啟用相應的認知型技術(shù)和信息物理結合系統實(shí)現這一方面的防護。近幾年來(lái),盜賊數目的增加和因防盜門(mén)窗導致的被盜未遂事件的上升促使我們對優(yōu)化防盜性能的關(guān)注度提升。我們的焦點(diǎn)集中在防范措施。安裝于門(mén)窗的電磁接觸開(kāi)關(guān)和玻璃碎裂傳感器可通過(guò)CPS系統與警報系統相連,在有人強行進(jìn)入室內的時(shí)候發(fā)出警報。高等的信息物理結合警報系統甚至在竊賊還未接近建筑前就對其有所察覺(jué)。我們所說(shuō)的是保護周邊環(huán)境的認知系統,在建筑和竊賊間建起較強的屏障,包栝建筑周邊的動(dòng)景照明設各、室外監控攝像頭、光信號和聲信號安防系統及視頻通訊系統。它們將提升基于CPS系統的住宅區的防盜效率。