文档介绍：建筑热环境分析及优化设计 2 建筑热环境分析及优化设计一、典型案例热环境分析(大师作品) 二、优化设计三、总结 3 一、典型案例热环境分析(大师作品) ·赫尔佐格作品?托马斯·赫尔佐格先生(Thomas Herzog) 是德国著名的建筑师和建筑学教授。他以其关注技术、注重生态的建筑设计享誉世界。?托马斯·赫尔佐格很少把自己的创作愿望强加于环境之上,而是推测和听从生态环境的变化过程和循环,本着参与及合作的精神去做他的工作。他的生态建筑思想是人类和所有的人工制造物达到一个自然和人造自然的亲切和睦的境地。他始终坚持“从生态到建筑,从技术到自然”的原则,他已经把生态升华成一种思想和精神,并以此贯穿他一生的建筑设计过程。?托马斯· 赫尔佐格的设计不仅仅是一个鼓励的内部工作和外在形式;相反,他的设计扩大到影响建筑环境的所有方面及相互关系的塑造。另外,他十分注重和其他方面专业人士的紧密合作,通过对新材料、新构件、新系统和合适的设计工作的发展给予建筑设计活动更大的自由,并最终达到建筑与自然环境的统一协调,以及建筑自身的可持续发展。 4 一、典型案例热环境分析(大师作品) 大师作品分析内容 1 缓冲空间的营造 2 采光与遮阳的协调 3 自然通风的组织 4. 应变界面的构造(内外界面) 托马斯·赫尔佐格的大量作品所遵循的生态建筑设计原理和策略: 5 一、典型案例热环境分析(大师作品) 现代建筑物理学研究表明,使用者对于建筑空间的热舒适性不是一个恒定的指标而是一个区域,并且这个区域还由于季节、服饰、使用者的不同发生一定偏移。这也就是说,单纯使用机械空调措施并不能满足使用者舒适度的要求,而且大量消耗能源。营造缓冲空间就是根据建筑使用功能的区别,针对不同使用频率的建筑空间进行不同处理的设计原理。在赫尔佐格的作品中,常常把辅助空间或不能使用的消极空间作为缓冲空间来保证主要使用空间的舒适度,主要表现为几种策略: 1 缓冲空间的营造 6 一、典型案例热环境分析(大师作品) (1)鲜明的空间分区赫尔佐格的作品总是把使用频率较少的辅助空间置于北向,利用保温良好的材料形成封闭空间。这样的缓冲空间既可以遮挡北来的寒风侵袭,也由于分时供能而最大现对的节约了能源。在青年教育中心的平面布局中,经常使用的客房空间置于在南向,而辅助的卫浴布置在北向,仅在使用时快速升温即可。 7 一、典型案例热环境分析(大师作品) (2)中庭空间的营造尽管中庭空间由于温室效应能在冬季发挥重要的保温作用,但是也常常因夏季过热需降温而消耗大量的能源。赫尔佐格认为:解决其过热的措施,可利用空间高度以形成足够的温差来带走热气流,同时维护结构一定要真正起到遮阳的作用。在霍次大街住宅开发项目中,在寒冷冬季,中庭收到太阳辐射而温度升高,能大幅度的减少临近住宅的取暖能耗;而夏季余量能够透过大厅屋顶上的开口排出室外,同时凉爽的空气从底层进入,以保证建筑能在夜里冷却下来。中庭空间发挥了良好的热缓冲的作用,从而使住宅空间的热环境相对稳定, 从而节约能源供给。 8 一、典型案例热环境分析(大师作品) (3)“温度洋葱”的措施?就是按照不同的使用温度要求,把不同使用空间从内向外依次布置。通过设置具有梯度的空间,达到最大限度的节能。在 Pfalz 的小别墅项目中,将需要保持较高温度的洗澡间置于建筑最深处,其他空间依次布置,最外层还设置太阳房作为室内外缓冲空间,以保证室内温度稳定。 9 一、典型案例热环境分析(大师作品) 2 采光与遮阳的协调?最大限度地利用自然光不仅能够节约大量能源,还是使用者生理和心理舒适的基本要求。伴随着现代大体量建筑的出现,建筑空间往往忽视了对自然光的利用。但是,由于自然光的使用也容易伴随着过多的热量引入。因此,协调解决采光和遮阳是赫尔佐格作品的重要课题,其主要表现为两种策略: 北向光线的利用, 采光与遮阳的转换。林茨的设计中心 10 一、典型案例热环境分析(大师作品) (1)北向光线的利用?北向光线属于漫射光,且带有的太阳热量较少,因此在赫尔佐格的作品中被大量使用。其常用手法是通过反射作用,把北向光线均匀引入室内。在汉诺威 26 号展厅中,为了给高大展览空间提供质量的均匀照明,光线通过大面积北向天窗上的百叶,折射到展馆室内屋顶上巨大“反射板”而引入更远的公共区域, 从而使光线均匀分布。在林茨的设计中心项目中,通过在屋顶上的一种塑料格栅,将北面光线反射、折射进入室内,而将南侧直射光线过滤,这样就使展示区获得高标准的采光,且不牺牲室内热舒适度,也不增加额外能耗。汉诺威 26 号展厅