建筑環(huán)境分析

1、建筑熱環(huán)境分析及優(yōu)化設計建筑熱環(huán)境分析及優(yōu)化設計建筑熱環(huán)境分析及優(yōu)化設計建筑熱環(huán)境分析及優(yōu)化設計一一典型案例熱環(huán)境分析典型案例熱環(huán)境分析（大師作品）（大師作品）二二優(yōu)化設計優(yōu)化設計三三總結總結一、一、典型案例熱環(huán)境分析典型案例熱環(huán)境分析（大師作品）（大師作品）1.托馬斯托馬斯赫爾佐格赫爾佐格作品作品 托馬斯赫爾佐格先生(Thomas Herzog)是德國著名的建筑師 和建筑學教授。他以其關注技術、注重生態(tài)的建筑設計享譽世界。 托馬斯赫爾佐格很少把自己的創(chuàng)作愿望強加于環(huán)境之上，而 是推測和聽從生態(tài)環(huán)境的變化過程和循環(huán)，本著參與及合作的精 神去做他的工作。他的生態(tài)建筑思想是人類和所有的人工制造物

2、達到一個自然和人造自然的親切和睦的境地。他始終堅持“從生態(tài)到建筑，從技術到自然”的原則，他已經 把生態(tài)升華成一種思想和精神，并以此貫穿他一生的建筑設計過程。 托馬斯赫爾佐格的設計不僅僅是一個鼓勵的內部工作和外在形式；相反，他的設計擴大到影響建筑環(huán)境的所有方面及相互關系的塑造。另外，他十分注重和其他方面專業(yè)人士的緊密合作，通過對新材料、新構件、新系統(tǒng)和合適的設計工作的發(fā)展給予建筑設計活動更大的自由，并最終達到建筑與自然環(huán)境的統(tǒng)一協(xié)調，以及建筑自身的可持續(xù)發(fā)展。一、一、典型案例熱環(huán)境分析典型案例熱環(huán)境分析（大師作品）（大師作品）1 緩沖空間的營造2 采光與遮陽的協(xié)調3 自然通風的組織4. 應變界面

3、的構造（內外界面）托馬斯赫爾佐格的大量作品所遵循的生態(tài)建筑設計原理和策略：一、一、典型案例熱環(huán)境分析典型案例熱環(huán)境分析（大師作品）（大師作品） 現代建筑物理學研究表明，使用者對于建筑空間的熱舒適性不是一個恒定的指標而是一個區(qū)域，并且這個區(qū)域還由于季節(jié)、服飾、使用者的不同發(fā)生一定偏移。這也就是說，單純使用機械空調措施并不能滿足使用者舒適度的要求，而且大量消耗能源。營造緩沖空間就是根據建筑使用功能的區(qū)別，針對不同使用頻率的建筑空間進行不同處理的設計原理。在赫爾佐格的作品中，常常把輔助空間或不能使用的消極空間作為緩沖空間來保證主要使用空間的舒適度，主要表現為幾種策略：一、一、典型案例熱環(huán)境分析典型案

4、例熱環(huán)境分析（大師作品）（大師作品） 赫爾佐格的作品總是把使用頻率較少的輔助空間置于北向，利用保溫良好的材料形成封閉空間。這樣的緩沖空間既可以遮擋北來的寒風侵襲，也由于分時供能而最大現對的節(jié)約了能源。在青年教育中心的平面布局中，經常使用的客房空間置于在南向，而輔助的衛(wèi)浴布置在北向，僅在使用時快速升溫即可。一、一、典型案例熱環(huán)境分析典型案例熱環(huán)境分析（大師作品）（大師作品） 盡管中庭空間由于溫室效應能在冬季發(fā) 揮重 要的保溫作用，但是也常常因夏季過熱需降溫而消耗大量的能源。赫爾佐格認為：解決其過熱的措施，可利用空間高度以形成足夠的溫差來帶走熱氣流，同時維護結構一定要真正起到遮陽的作用。 在霍次大

5、街住宅開發(fā)項目中，在寒冷冬季，中庭收到太陽輻射而溫度升高，能大幅度的減少臨近住宅的取暖能耗；而夏季余量能夠透過大廳屋頂上的開口排出室外，同時涼爽的空氣從底層進入，以保證建筑能在夜里冷卻下來。中庭空間發(fā)揮了良好的熱緩沖的作用，從而使住宅空間的熱環(huán)境相對穩(wěn)定，從而節(jié)約能源供給。一、一、典型案例熱環(huán)境分析典型案例熱環(huán)境分析（大師作品）（大師作品） 就是按照不同的使用溫度要求，把不同使用空間從內向外依次布置。通過設置具有梯度的空間，達到最大限度的節(jié)能。 在Pfalz的小別墅項目中，將需要保持較高溫度的洗澡間置于建筑最深處，其他空間依次布置，最外層還設置太陽房作為室內外緩沖空間，以保證室內溫度穩(wěn)定。一、

6、一、典型案例熱環(huán)境分析典型案例熱環(huán)境分析（大師作品）（大師作品） 最大限度地利用自然光不僅能夠節(jié)約大量能源，還是使用者生理和心理舒適的基本要求。伴隨著現代大體量建筑的出現，建筑空間往往忽視了對自然光的利用。 但是，由于自然光的使用也容易伴隨著過多的熱量引入。因此，協(xié)調解決采光和遮陽是赫爾佐格作品的重要課題，其主要表現為兩種策略：北向光線的利用北向光線的利用，采光與遮陽的轉換采光與遮陽的轉換。 林茨的設計中心林茨的設計中心一、一、典型案例熱環(huán)境分析典型案例熱環(huán)境分析（大師作品）（大師作品） 北向光線屬于漫射光，且?guī)в械奶枱崃枯^少，因此在赫爾佐格的作品中被大量使用。其常用手法是通過反射作用，把北

7、向光線均勻引入室內。 在漢諾威26號展廳中，為了給高大展覽空間提供質量的均勻照明，光線通過大面積北向天窗上的百葉，折射到展館室內屋頂上巨大“反射板”而引入更遠的公共區(qū)域， 從而使光線均勻分布。 在林茨的設計中心項目中，通過在屋頂上的一種塑料格柵，將北面光線反射、折射進入室內，而將南側直射光線過濾，這樣就使展示區(qū)獲得高標準的采光，且不犧牲室內熱舒適度，也不增加額外能耗。漢諾威漢諾威26號展廳號展廳一、一、典型案例熱環(huán)境分析典型案例熱環(huán)境分析（大師作品）（大師作品）m 南向日照是建筑主要的采光、得熱來源，但是過多的日照也會影響室內舒適度。在赫爾佐格的作品中，常常將南向采光與遮陽相結合，根據實際情況

8、進行采光與遮陽的調節(jié)轉換。 在建筑工業(yè)養(yǎng)老金基金會擴建項目中，一種特殊的片狀金屬板（光偏轉構件）被用在建筑立面上。在北立面，金屬板可將自然光反射到房間內部的頂棚上；而在南立面，在天空陰暗時將頂光反射到樓地板底面上，當陽光照射強烈時，構件則轉到垂直方向發(fā)揮遮陽板的作用。另外，漢堡亞特蘭辦公樓外立面的可滑動的遮陽板及奧斯那布呂克的環(huán)境信息中心的屋頂天窗遮陽百葉也表現了采光與遮陽的協(xié)調轉換。建筑工業(yè)養(yǎng)老金基金會建筑工業(yè)養(yǎng)老金基金會擴建擴建一、一、典型案例熱環(huán)境分析典型案例熱環(huán)境分析（大師作品）（大師作品） 自然通風是在滿足建筑換氣量的同時并不增減額外能耗而是建筑降溫，從而提高室內舒適度。相對于現今大

9、量使用的機械通風和制冷來說，自然通風具有方便、清潔的優(yōu)點，但是也具有低效的缺陷。 在赫爾佐格的作品中，一方面最大限度地利用和組織自然通風，另一方面也把機械通風作為必要的補充，進而滿足室內舒適度的要求。這里重點分析其組織自然通風的方法。大致可分為：一般建筑的通風，大廳型空間的通風，一般建筑的通風，大廳型空間的通風，高層建筑的通風。高層建筑的通風。3 自然通風的組織奧斯那布呂克的環(huán)境藝術中心奧斯那布呂克的環(huán)境藝術中心一、一、典型案例熱環(huán)境分析典型案例熱環(huán)境分析（大師作品）（大師作品）m 有學者評價赫爾佐格的建筑作品“發(fā)揮主要作用的不是結構，而是動態(tài)而變化的表皮，它與特定場所發(fā)生聯系，對變換的環(huán)境做

10、出回應。”我們認為，在赫爾佐格的作品中，不僅僅是表皮發(fā)揮了構造良好的室內舒適環(huán)境，而是由內向外的各個界面共同構建了一個與自然相協(xié)調的生態(tài)環(huán)境。建筑界面存在的目的是分隔不同的空間質地，阻斷光線和熱量的交流、隔絕聲音、遮蔽雨水等，同時，界面還作為不同空間質地的中介物，有將若干空間質地在不同空間之間轉移傳遞的作用，如采光、通風、采聲等。二、二、優(yōu)化設計優(yōu)化設計二、二、優(yōu)化設計優(yōu)化設計二、二、優(yōu)化設計優(yōu)化設計 x=0 x=Qenv二、二、優(yōu)化設計優(yōu)化設計二、二、優(yōu)化設計優(yōu)化設計二、二、優(yōu)化設計優(yōu)化設計二、二、優(yōu)化設計優(yōu)化設計長波輻射導熱和自然對流換熱長波輻射室內表面對玻璃的長波輻射二、二、優(yōu)化設計優(yōu)化

11、設計二、二、優(yōu)化設計優(yōu)化設計對流透過反射反射對流透過二、二、優(yōu)化設計優(yōu)化設計二、二、優(yōu)化設計優(yōu)化設計二、二、優(yōu)化設計優(yōu)化設計門窗門窗節(jié)能優(yōu)化設計節(jié)能優(yōu)化設計 住宅設計優(yōu)化門窗所選用材住宅設計優(yōu)化門窗所選用材料料1 1、控制窗墻比。、控制窗墻比。2 2、推開窗，縫隙處設橡皮、氈片、推開窗，縫隙處設橡皮、氈片等密封條，提高氣密。等密封條，提高氣密。3 3、用塑鋼窗提高窗框保溫性能。、用塑鋼窗提高窗框保溫性能。4 4、利用低輻射（、利用低輻射（Low-ELow-E）中空玻璃）中空玻璃增加玻璃部分的保溫能力。增加玻璃部分的保溫能力。門窗門窗縫隙縫隙三、三、建筑熱環(huán)境分析及優(yōu)化設計總結建筑熱環(huán)境分析及優(yōu)化設計總結1.節(jié)約能量、降低總能耗設計。 2. 應該盡可能再利用和循環(huán)利用廢棄物，避免輕易拋棄廢棄物。3.嚴格遵守相應的健康和安全法規(guī)，以免對使用者造成不利影響。4. 建筑的物理舒適標準應該仔細評價，并以促進使用者的健康和保證建筑運作能耗