建筑热环境优化设姓名：樊潇学号：201106532 计指导老师：卢玫珺经典案例热环境分析1.诺曼·福斯特2.托马斯·赫尔佐格3.查尔斯·柯里亚（印度气候环境）4.杨经文（马来西亚气候环境）解读建筑大师诺曼·福斯特被誉为“高技派”的代表人物，是国际上最杰出的建筑大师之一。
因其建筑方面的杰出成就，在四十多年的建筑设计生涯中几乎获得了建筑界所有重要的奖项和荣誉。
迄今为止，他已经获得280多项奖励，并在50多次在国内国际的设计竞赛中胜出。
建筑设计理念——1、重视高技∙诺曼·福斯特对技术十分重视，他执着的在他的大量设计作品中实践着，采用新技术、新材料于工程中，并将他的观点表述出来。
他一直认为：“技术是人类文明的一部分, 反技术如同向建筑即文明本身宣战一样站不住脚”。
∙在诺曼·福斯特这一代大师手里, 更新、更高的技术就成为一种手段, 一种更为先进的新观念, 通过它们去创造和实现人类与自然合谐的生活环境。
他曾说：“高技术不是其本身的目的，他是实现社会目标和更加广泛的可能性的一种手段。
高技术同样关注砖瓦砂石乃至木材和手工活。
”建筑设计理念——2、生态思想（more with less——1922——富勒）∙充分利用自然采光。
∙充分利用自然通风。
∙空中花园∙建筑遮阳。
∙高效节能的外窗和幕墙系统。
∙地下蓄水层的循环利用。
建筑设计理念——3、尊重历史文脉∙既不向传统妥协、简单地模仿其风格或形式, 又不过分张扬、漠视城市文脉;既自然融洽地植根于当地的环境, 又恰如其分地展示了自我的时代风采, 为城市空间的交响曲增添了新的华彩乐章。
建筑设计理念——4.“弹性空间”∙如同柯布西耶的第一代“居住机器”一样，柯布西耶对自由平面的阐述是，要完美的适应他们预订的功能。
∙福斯特的主张，可称“可变机器”或“弹性空间”，也就是所设计的建筑必须是可变的且能适应将来发展的。
最常见的是采用先进工程技术的大跨结构、不封闭的空间和无障碍的巨大区域。
这样使用者可以按照其意愿安排，甚至可以适应预想计划之外的情况。
∙福斯特提出“弹性空间”是生态建筑的重要内容之一。
∙重点作品解析----香港汇丰银行大厦方案基本信息：高度：180米∙竞赛/建成：1979/1986∙建筑面积：99000平方米∙建筑层数：地上46层,地下4层平面形状：矩形（70*55）造价：10亿美元∙这座建筑拥有一个公共的底层、一个私密顶层和由半私密、半公共空间组成的中间楼层，兼顾到建筑的人性和美感。
在街面层，有一个12m高的公共步行广场在建筑下面穿过；两部自动扶梯通向主要银行大厅（半公共空间）和10层高的中庭，∙背景：1978年，银行董事会决定, 要把新的总部建成为“世界上最好的银行大楼” , 于是不惜重金, 聘请了英国、美国、澳大利亚、香港等国家和地区的七家国际知名的设计事务所, 参加新楼设计方案的竟赛角逐, 并请英国皇家建筑学会执掌其事。
∙设计难点：∙ 1.有限高(180m)∙ 2.用地紧张，只能在75*76m范围内做文章。
∙ 3. 希望在施工期间首层能维持部分银行业务。
∙ 4.能适应下个世纪新科技和银行迅速扩展的要求, 内部具有最大的灵活性。
∙设计构思——“桥”符号的获得∙针对以上难点，经过分析他认为, 唯一的办法就是要寻求一种能同时向上向下进行施工作业的方案, 最好还是一币种大跨度的结构, 这样才有可能全面地满足各种需要。
∙结论是桥, “一道横跨海湾的大桥”。
银行的功能就是一座桥‘一座架设在个人与企业间, 大众与政府间、国家与国家间的金融大桥, 汇丰银行的目标就是要努力成为横跨维多利亚海湾, 把香港、与中国大陆以及世界各地联系在一起的金融大桥。
∙方案特点：1.巨型框架悬挂结构在委托的有关部门协作下, 将桥梁结构技术和航天用高技术应用到这座建筑结构体系中。
主要结构为八组“通天柱”, 每组主柱由四根钢柱所组成；在这八组主柱上牢扣着五层三角形垂悬衍架；分为五区的各层楼板是由这些衍架悬吊着,。
从底层到顶,这五区悬吊的层数由八个递减至四个；悬吊结构本身占两层。
∙ 2.采用高科技材料∙材料运用最新钢、铝、玻璃材料, 甚至航天业产品, 这些配件来自世界各地,有英国的结构用钢件, 美国的玻璃、铝外壳和地板, 日本的服务设施组件等, 配件高度精确, 实属高科技产物。
在地面形成一个有顶盖、没有柱子遮挡的广场，为寸土寸金的香港中环商务区慷慨地贡献出一个开放的公共空间来。
体现了建筑师对城市空间的尊重和政府的开明。
银行的营业大厅改在第三层上（首层大堂跨两层层高）, 用两部加长的自动扶梯相联系, 并以弧形玻璃天棚作分隔, 市民们站在底层广场上, 透过天棚就能看到上部十层内银行的各种业务活动, 天棚成为了银行的橱窗。
∙ 3.开敞的底层在地面形成一个有顶盖、没有柱子遮挡的广场，为寸土寸金的香港中环商务区慷慨地贡献出一个开放的公共空间来。
体现了建筑师对城市空间的尊重和政府的开明。
银行的营业大厅改在第三层上（首层大堂跨两层层高）, 用两部加长的自动扶梯相联系, 并以弧形玻璃天棚作分隔, 市民们站在底层广场上, 透过天棚就能看到上部十层内银行的各种业务活动, 天棚成为了银行的橱窗。
4.取得最大使用面积将垂直交通和其他服务设施安排在东西两侧预制组件中, 又取得了最大的使用面积7万平方米,占总建筑面积的71%。
（一般高层建筑有效面积比65%5.具有高度的灵活性∙由于所有服务设施布置在两侧, 免除了中央核心结构,使中间为宽阔的楼面, 具有高度的灵活性。
所有内墙均为活动隔断, 可根据需要, 随时变动、修改办公室设计, 无须作任何结构性更改。
∙内部空间具有相当的灵活性。
建筑自1985年投入使用以来，银行内的人员已多次改变办公位置，1995年，仅仅用了6个星期就在建筑北部新增了一个证券厅。
6.方便的垂直交通∙电梯只将人从底层大厅快速的送至双数楼梯，然后人们在层间通过自动扶梯，上下联系。
整座楼共置自动扶梯62 部, 数量之多为世界高层建筑之最。
由地面广场还有两部自动扶梯直达银行中庭, 这两部是世界最长的虚悬自动扶梯。
7.采用日光收集器系统为了使封闭式无直接采光的中庭“活” 起来, 在建筑南立面的相应部位, 设计了一种由电子计算机控制、终年跟踪太阳运行的日光收集器系统, 可以把阳光反射到内庭上空20 个支架上的480 面镜子上, 阳光由镜面倾泻而下, 使得沉闷阴深的中庭光明普照, 满堂生辉, 透过下面的玻璃天棚还可照射到底层的公共广场上, 十分奇特迷人。
设计中还打算把广场地面也装上玻璃, 这样反射的阳光还可以照到地下室内, 使公众对上对下的活动一目了然, 增加帐户的主人翁感, 后因犯“财不外露”之忌（地下室设有金库等）, 只得遗憾地放弃。
生态建筑托马斯·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。
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：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）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。
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。
（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。
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。
（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。
（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。
3 自然通风的组织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。