托马斯赫尔佐格.ppt

生态建筑 雷根斯堡住宅,托马斯赫尔佐格,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。,生 态 建 筑,托马斯赫尔佐格在从事建筑设计活动中除了运用各种新材料、新构件、新系统之外，也一直在研究和开发更新、更生态、更合理的材料、构件和系统，如：佩托卡波那外墙体系、菲舍尔立面组装系统、日光栅格系统等。 托马斯赫尔佐格更关注的是建筑与周围环境协调基础上自身的节能程度、技术的精确性和高效性。通过精心设计的建筑细部提高资源和能源的利用效率，减少不可再生资源的耗费，来达到对生态环境的关注。 托马斯认为，建筑师应该利用高效率的技术，因为可以通过采用比常规做法少得多的物质材料，满足同样的功能要求。当然，采用新技术的前提是他们必须是正确、恰当的。他非常关注设计的灵活性和建筑元素的灵活性，不仅强调建筑功能的灵活性，还强调建筑细部的灵活性和多功能性。 托马斯说：“生态建筑，并不是简单的绿化和阳光，其真正的目标是为了节省资源、能源和保护环境。”,生 态 建 筑,规划将基地沿着南北轴线分为四个区域：位于北面入口处，建筑围墙与攀爬植物所形成的层面之间的区域；辅助功能和休闲区域；面向南面的主要空间；以及面向花园的温室。建筑的玻璃表面在冬季可以直接利用太阳能。因此，那些常用的房间位于北部绝热性能好的较封闭的服务空间和南面能直接利用太阳能的缓冲区之间。通过可移动的玻璃隔断可使起居空间扩大至温室。厚重的楼地板和温室底部的砾石都可用于临时储存热量。在晚上，这种方式储藏的热能被释放到室内。过多的热量可通过北部实墙面的通风口释放出去。树是整个设计概念中的一个组合部分，它们在夏天提供了阴凉。,该住宅的基地被绿树环绕，而它的周围是一些建于20世纪50年代的多层建筑，地面标高低于街道水平面2m。并有一条来自生物小区的小溪从中流过。为了与这些有生命力的自然环境形成对比，我们设计了一栋结构简洁的住宅。无论是室内还是室外设计，都充分考虑了几何美学特征。屋顶以倾斜玻璃顶的形式一直延伸到地面，这样南面的阳台和温室起到了温度过渡区域的作用。外在的设计反映了与功能要求的一致性：对太阳能的直接应用，以及创造内部空间与精心设计的外部空间之间的联系。,木骨架由层叠胶粘在一起的软木构成，采取一种三角形断面设计，这是一种有效抵抗风力的支撑形式。鉴于当地水位较高，别墅被支撑在地面以上。高绝热外墙背部的通风外皮使用的是俄勒冈松板。技术和构造细节被故意暴露出来，并且被整合进建筑的几何秩序中，形成了独特的美学效果。,玻璃盖顶，在夏天营造出一个温室蒸炉，但是雷根斯堡住宅有自己的散热方法，可以化解玻璃的温室效应。室外和温室里的铺地是砾石，砾石是一种比热容很小的材料，也就是说，它吸收同等的热量，温度升高是其他东西的好几倍；反之亦然。在冬季白天，砾石吸收太阳光的热量，处于升温和储热状态，它和玻璃盖顶一起维持室内的温度。冬季晚上，没有了太阳光的照耀，室内温度开始下降，这个时候，吸收了一整天热量的砾石就开始散热了。砾石散发出来的热量继续维持室内的温度，防止室内温度骤降，让人难受。这个通风散热的原理在夏天晚上也适用。在有砾石铺地的温室、小花园和室内之间有玻璃隔断，这个隔断可以自由开合，可以调节进热量。夏天太热了，可以关上玻璃隔断，那样子砾石散出来的热量就不会影响到室内。,由于建筑由大面积的玻璃覆盖，这意味着在内部可强烈地感受到那些狂风、细雨的天气变化，而雪后整个别墅被覆盖，看不到外面的景色，直到最终积雪沿着大面积的玻璃表面滑落。在此过程中也顺便清洗了玻璃。 屋顶有锌钛板覆盖，在有玻璃的区域，用单层加厚玻璃。地板下设有20cm的绝缘层，地下供暖系统便位于此。建筑师认为石板铺成的地面呈现给人轻巧的外观是十分重要的，于是他选择了产于基地附近的一种石灰石。,总结雷根斯堡住宅是一个很有特色的生态节能建筑，它是太阳能的里程碑，它美观、坚固又实用。它建成所用的资金不多，保温、散热、通风等都运用天然手段，不需要额外的工程辅助。平时用于维持它的费用不多。雷根斯堡住宅的设计为业主省下了不少钱，从长远来所是个优秀的节能作品。他的很多作品都是个成功的节约型作品。赫尔佐格很善于运用材料来营造优美的造型，同时造价又不高，有很多人性化的设计。,总结,总结,生态建筑大师托马斯赫尔佐格作品浅析,生态建筑必须满足以下四点： 1.必须对周围环境协调，并且对周围环境起保护作用 2.建筑物本身决不可对自然环境造成污染和破坏 3.室内设计应尽量回归自然，如天然采光、自然通风、利用太阳能、理想的室内绿化等 4。各种物质、源在建筑系统内可以有序的循环转换,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：,生 态 建 筑,1 缓冲空间的营造 （1）辅助空间的营造,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。,青年教育中心,生 态 建 筑,（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。,霍次大街住宅中庭,生 态 建 筑,（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。,Pfalz小别墅,生 态 建 筑,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。,生 态 建 筑,（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。,汉诺威26号展厅,生 态 建 筑,（2）采光与遮阳的转换,南向日照是建筑主要的采光、得热来源，但是过多的日照也会影响室内舒适度。在赫尔佐格的作品中，常常将南向采光与遮阳相结合，根据实际情况进行采光与遮阳的调节转换。 在建筑工业养老金基金会扩建项目中，一种特殊的片状金属板（光偏转构件）被用在建筑立面上。在北立面，金属板可将自然光反射到房间内部的顶棚上；而在南立面，在天空阴暗时将顶光反射到楼地板底面上，当阳光照射强烈时，构件则转到垂直方向发挥遮阳板的作用。另外，汉堡亚特兰办公楼外立面的可滑动的遮阳板及奥斯那布吕克的环境信息中心的屋顶天窗遮阳百叶也表现了采光与遮阳的协调转换。,奥斯那布吕克的环境艺术中心,建筑工业养老金基金会扩建,生 态 建 筑,自然通风是在满足建筑换气量的同时并不增减额外能耗而是建筑降温，从而提高室内舒适度。相对于现今大量使用的机械通风和制冷来说，自然通风具有方便、清洁的优点，但是也具有低效的缺陷。 在赫尔佐格的作品中，一方面最大限度地利用和组织自然通风，另一方面也把机械通风作为必要的补充，进而满足室内舒适度的要求。这里重点分析其组织自然通风的方法。大致可分为：一般建筑的通风，大厅型空间的通风，高层建筑的通风。,3 自然通风的组织,生 态 建 筑,（1）一般建筑的通风 小体量建筑的自然通风往往采取直接利用外窗进行空气交换的方式。同时，也有利用内部空间的得热不同，即热压通风（由于空间内不同的温度而产生了热空气向冷空气处流动的现象）而进行的通风设计。 在著名的雷根斯堡住宅中，南向的玻璃温室，在冬季，发挥白天收集储存热量、晚上释放热量、阻隔室外寒气的缓冲空间作用；在夏季，则因下部空气受热升温而向北侧上部出气口运动的气流，并把室内多余热带走。,雷根斯堡住宅冬夏通风分析图,夏季白天,夏季夜晚,冬季白天,冬季夜晚,生 态 建 筑,（2）大厅型空间的通风 大体量的建筑空间仅靠热压通风效果并不明显，为了更好的促进自然通风，风压通风常常与热压通风一起发挥作用。在大空间出风口的上部常设有阻流式封盖板，其作用不仅是遮挡保护出风口，还由于其高出通风口一定距离，且设计成中间下部凸出的形式，形成文丘里效应（气流从开阔处进入狭窄渠道后速度骤然增加的现象）而极大促进室内空气流出。另外，在进行通风设计时，由于大厅规模及使用性质不同，进风口的位置也选用了不同的形式（一般进风口在建筑下部）。如汉诺威26号展厅项目中，新风从距离底面4.7m高度吹进，冷空气缓慢下降后逐渐升温后再从高起的屋顶排出。气流缓慢下降后又上升的过程可以最大限度地回收室内上升空气的余热，还减少了对工作区使用者的影响，也使大空间内气流尽量均匀。,（3） 高层建筑的通风 由于具有足够的高度，在贯穿全楼的竖井中很容易形成空气压力差，即“烟囱效应”。在OBAG管理大楼设计中，房间的空气交换通过立面自然通风，新鲜空气经过室内使用后加热进入竖井排出室外。这种措施高效且不消耗能源。但是应注意避免交叉污染并做好防火措施。,汉诺威26号大 厅通风示意图,OBAG管理大楼通风示意图,生 态 建 筑,4. 应变界面的构造,有学者评价赫尔佐格的建筑作品“发挥主要作用的不是结构，而是动态而变化的表皮，它与特定场所发生联系，对变换的环境做出回应。”我们认为，在赫尔佐格的作品中，不仅仅是表皮发挥了构造良好的室内舒适环境，而是由内向外的各个界面共同构建了一个与自然相协调的生态环境。建筑界面存在的目的是分隔不同的空间质地，阻断光线和热量的交流、隔绝声音、遮蔽雨水等，同时，界面还作为不同空间质地的中介物，有将若干空间质地在不同空间之间转移传递的作用，如采光、通风、采声等。,建筑界面的效应,生 态 建 筑,（1）建筑的外界面,建筑的外界面直接收到自然环境变化的影响，因此，构建外界面的形式也直接表现了赫尔佐格对于自然环境的态度。在他的作品中，建筑外界面表现为一种选择透过的“膜效应”特征。在其众多作品中，有两种形式的外界面特别值得关注。,一种是根据北极熊皮肤 的特征而发明的TWD外墙板 材。这是一种半透明的黑色 板材上有透光保温材料的构 件，其特征是大量吸收太阳 辐射热并存储后缓慢释放到 室内空间。在双户住宅和青 年教育中心客房等项目具有 使用。,双户住宅（应用TWD外墙板材）,（2）建筑的内界面,外界面的应变措施所遵循的规律是最大限度地利用自然环境有利因素，而把不利因素屏蔽阻隔掉。而内界面的应变措施则不同。内界面与人们使用空间息息相关，因此，灵活高效的应变是内界面设计应遵循的设计原则。一般来说，内界面主要包括内部垂直界面和水平界面。在托马斯.赫尔佐格的作品中，秉承了经典现代主义的设计理念，建筑空间的分隔常常表现出通透，流动的特征。,因此，垂直界面的设计上 也相当灵活。在巴伐利亚的工 作室设计中，室内空间的分隔 是可移动的胶合板墙，根据使 用的需要进行自由推拉，从而 最大限度满足空间使用灵活性。,巴伐利亚的工作室,生 态 建 筑,另外，在室内水平界面不仅作为承重构件，还作为散热 或制冷设备发挥作用。如在德国贸易博览会有限公司大楼