建筑光環(huán)境案例分析及優(yōu)化

建筑光環(huán)境優(yōu)化一、案例分析一托馬斯?赫爾佐格漢諾威26號展廳托馬斯-赫爾佐格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。他的生態(tài)建筑思想是人類和所有的人工制造物達到一個自然和人造自然的親切和睦的境地。托馬斯說：“生態(tài)建筑，并不是簡單的綠化和陽光，其真正的目標是為了節(jié)省資源、能源和保護環(huán)境。他始終堅持“從生態(tài)到建筑，從技術到自然”的原則，他己經把生態(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?赫爾佐格更關注的是建筑與周圍環(huán)境協(xié)調基礎上自身的節(jié)能程度、技術的精確性和高效性。通過精心設計的建筑細部提高資源和能源的利用效率，減少不可再生資源的耗費，來達到對生態(tài)環(huán)境的關注。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：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、應變界面的構造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(xiàn)代大體量建筑的出現(xiàn)，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(xiàn)為兩種策略：北向光線的利用，采光與遮陽的轉換。而漢諾威26號展廳就是一個很好的案例。26號展廳是為德國貿易展覽會組織DMAG所設計的，為“2000年世博會的第一件展品”。它的設計體現(xiàn)本次世博會的主題：“人一自然一技術”。巨大的展廳長200m,寬116m布置成三跨。整個建筑外觀是一種獨具藝術性的技術在建筑結構和對環(huán)境中可持續(xù)發(fā)展的能量形式優(yōu)化開發(fā)的完美體現(xiàn)，同時也體現(xiàn)了世博會的主題：“人一自然一技術”。托馬斯?赫爾佐格通過開發(fā)一種人工和自然相結合的通風概念，使其在建筑物中空調方面是投資費用節(jié)省了50%。展廳的光環(huán)境既要使陳列的文物清晰的呈現(xiàn)給觀眾和得到必要的保護，乂能給觀眾提供舒適的視看環(huán)境。所以在展覽廳設計中要有適宜的照度，照度分布也要合理，更要避免眩光。在26號展廳中，赫爾佐格充分利用自然光，乂兼顧了遮陽。①展覽館中的自然采光關注自然采光，不僅是讓身居其中的人們更多的與自然親近，更是從能源、健康等角度，實現(xiàn)可持續(xù)性建筑的一種重要方式。但作為自然光，從建筑采光的角度來說，雖然有其巨大的不可比擬的優(yōu)點，但是，未經過濾、遮擋、折射等處理的自然光，無論是從視覺光源的方面來講，還是從〈'111熱源方面來講，也有著一定的缺點。26號展廳中大面積的玻璃幕墻及格柵允許自然光線進入，但同時乂可避免日光的直射。明亮但不耀眼的光線是創(chuàng)造整個大廳空間品質的關鍵所在。建筑的屋脊處和側立面的上部有太面積的采光窗為室內提供自然照明。②北向光線的利用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白葉，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。同樣的赫爾佐格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。③建筑遮陽在漢諾威26號展廳中大量使用了天然木材.在展廳屋頂?shù)氖褂妹娣e共計20000平方米。這不僅太大降低了建筑造價.其材料本身也體現(xiàn)了生態(tài)節(jié)能的特點。木材作為格柵，既遮擋了陽光避免了室內過熱乂不影響屋頂和側面的自然采光。而這種可調式的遮陽裝置除可以遮擋陽光還可以防止眩光、調節(jié)風量以及遮擋視線的作用。從而使光線均勻分布。同樣的赫爾佐格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。③建筑遮陽④人工照明展覽館中照明既要能向觀眾提供良好的視覺環(huán)境，乂要保護展品，盡量減少光輻射對展品的損傷，展覽館中照明系統(tǒng)可根據(jù)展示中特點和展品的布置情況來選擇。如圖，可看到漢諾威26號展廳的人工照明的分布，赫爾佐格采用了一般照明方式，使展室內形成均勻亮度的光環(huán)境。二、建筑系館設計光環(huán)境優(yōu)化教室光環(huán)境應保證學生視覺作業(yè)看得清楚、快捷、舒適，且在較長時間里閱讀不易產生疲勞。整個教室應保持足夠的照度，照度分布均勻，使教室個個座位的座位的學生有相近的光照條件。此外，室內應有合適的亮度分布，消除炫光。采光口及窗面積優(yōu)化在該設計中的教室采用單側窗采光，即使在晴天，南向教室進深不大且無墻垛的情況下也難到達采光標準，因此要合理的設計采光口形式及窗口面積。側向采光口位置的優(yōu)化：①提高窗上檐的高度，縮小窗上檐與頂棚的距離,增加光線照到教室的深度。②合宜的窗臺高度，課桌高度一般為520-760mm，課桌與側墻距離要求不小于120mm。為減少課桌面的光影，確保靠窗課桌面的采光,窗臺的適宜高度為800-1000mmo③合適的窗間墻寬度，較窄的窗間墻既可以增加教室進光量，乂可使教室內照度分布趨于均勻。避免眩光教室內最容易產生的眩光源是窗口。當窗口處于視野范圍內較暗的窗間墻襯上明亮天空，就會感覺很刺眼，致使視力迅速下降；如果看到的天空靠近天頂或太陽位置附