托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件

托马斯·赫尔佐格的生态建筑分析

托马斯·赫尔佐格的生态建筑分析托马斯·赫尔佐格简介托马斯·赫尔佐格于1941年出生于德国慕尼黑。在中学时期，他对金属加工材料技术有浓厚兴趣。在大学期间，自己经营了一间小型金属制品工作室，并开始关注和研究材料的属性、功能。1971年开始建立事务所。1972年，获得德国科学研究院奖学金资助，在罗马大学完成了关于充气结构的博士论文。1974年，第一次关注研究可再生能源形式的课题，此后，一直致力于建筑的可持续发展设计和太阳能利用的研究。托马斯·赫尔佐格简介托马斯·赫尔佐格于1941年出生于德国慕人物简历1941生于德国慕尼黑1960-65就读于慕尼黑工业大学建筑系1965获工学硕士学位1965-69慕尼黑PeterC.vonSeidlein事务所工作1969-73德国斯图加特大学助教1971-72意大利罗马"LaSapienza"大学进行博士研究1972获建筑学博士学位，论文题目为“充气结构”自1971创建自己的建筑事务所，开始了与设计师VerenaHerzog-Loibl的合作人物简历设计和研究

-应用可更新能源的建筑系统开发-应用技术和产品开发-住宅、办公建筑、展览建筑和其他类型建筑设计1974-86德国卡塞尔大学建筑学教授，主持“工业化建筑设计和开发”教研组

1986-93德国达姆斯塔特大学教授，主持“设计和建筑技术”教研组

from1993德国慕尼黑工业大学教授，主持“建筑设计与构造”教研组

from2000主持“建筑技术”教研组

from2001慕尼黑工业大学建筑系系主任多次受聘为瑞士洛桑ETH大学客座教授from1982受布鲁塞尔欧洲委员会委托从事研究和开发1996第四届“太阳能用于建筑和城市设计”欧洲会议主席

2000第七届威尼斯国际建筑双年展德国联邦特派专员2000-02国际建协XXI世界建筑师大会科学委员会成员2003美国宾夕法尼亚大学建筑系特聘教授2003清华大学建筑学院客座教授设计和研究-应用可更新能源的建筑系统开发主要奖项1971-72德国科学院奖1981密斯凡德罗奖1981/83/91联邦德国建筑师奖1993德国联邦建筑师学会金奖1994Balthasar-Neumann奖1994上奥地利建筑文化奖1994德国钢结构建筑奖1994欧洲工业建筑奖1995Benedictus奖1996UIA国际建协应用技术奖，AugustePerret奖1996慕尼黑建筑奖1997密斯凡德罗欧洲建筑奖1998丹麦建筑师学会奖1998EUROSOLAR建筑和城市规划奖1998Leo-von-Klenze奖章1998法国建筑学会大奖1998WestHyp基金会发展工业建筑奖1998德意志钢结构建筑奖1998德国Nordrhein-Westfalen州建筑奖1999Fritz-Schumacher建筑奖2000欧洲太阳能建筑奖2001建筑技术更新国际奖主要奖项1971-72德国科学院奖1998丹麦托马斯说：“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。”托马斯说：“生态建筑，并不是简单的绿化和阳光，其真正的目标是托马斯·赫尔佐格的设计思想生态建筑的定义生态建筑设计思想

生态建筑是将建筑作为一个生态系统，其内部各种物质能源有序的循环使用，从而获得高效率、低能耗、少污染的建筑环境，以此达到与自然的和谐共生。托马斯针对建筑所处气候及技术条件，从而设计出与环境相协调的立面形式，并结合太阳能技术，有效开发和利用新型建筑材料来降低不可再生材料的使用。他认为用标准化和复杂立面系统完全可以与预期地域的固有特征和个性化表现手法相融合。他曾说：“建筑创作对我来说，绝对是一种纯粹的理性过程。”在形式的创作上，他坚持一定要符合理性的设计和艺术的塑造。他始终坚持“从生态到建筑，从技术到自然”的原则，他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，成功将美学、技术、功能三者协调统一地融入建筑设计中，从而形成其独特的风格。托马斯·赫尔佐格的设计思想生态建筑的定义生态建筑设计思想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生态建筑必须满足以下四点：目录缓冲空间的营造结构与艺术的统一3412新技术、新材料、新系统利用实例分析4目录缓冲空间的营造结构与艺术的统一3412新技术、新材料、新结构与艺术的统一1结构与艺术的统一1汉诺威世博会大屋顶2000年汉诺威世博会主题是人，自然，技术：一个诞生中的世界生态景观建筑的实践汉诺威世博会大屋顶2000年汉诺威世博会该设计中，通过对木构件独特巧妙的处理形成大面积鞍状屋顶。轻盈的木材与与坚实的木构件体现了结构与美学的平衡和技术与艺术的平衡。该设计中，通过对木构件独特巧妙的处理形成大面积鞍状屋托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件缓冲空间的营造2缓冲空间的营造22.1中庭空间的营造

托马斯·赫尔佐格认为解决中庭中玻璃屋顶夏天过热现象，需要有足够的空间高度以形成足够的温差来产生带走热量的空气流。在霍次大街住宅开发项目中，中庭在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。2.1中庭空间的营造托马斯·赫尔佐格认为解决中庭托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件2.2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2.2辅助空间的营造赫尔佐格的作品总是把将使用频率高的客房布置在南面，并设计了太阳能采暖设备。北部则包括卫生间、储藏室以及整个建筑的循环系统。青年教育中心将使用频率高的客房布置在南面，并设计了太阳能采暖设备2.3“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→2.3“温度洋葱”的措施就是按照不同的使用新技术、新材料、新系统利用33.1采光与遮阳的协调

3.2自然通风的组织3.4应变界面的构造（内外界面）3.3可调节外立面设计3.5新材料的运用新技术、新材料、新系统利用33.1采光与遮阳的协调

3.3.1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。

3.1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a.北向光线的利用在汉诺威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。a.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。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b.采光与遮阳的转换托马斯·赫尔佐格在建筑工业养老金基金会扩建项目中在南立面上设计了一个可调节装置。当天空阴暗时，可将顶光反射到楼地面；当阳光照射时，构建则转到垂直方向的遮阳板位置，从而提供遮阳措施。b.采光与遮阳的转换托马斯·赫尔佐格在建筑工业养老托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件

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。3.2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

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。a.一般建筑的通风a.一般建筑的通风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。

汉诺威26号大厅通风示意图→b.大厅型空间的通风汉诺威26号大b.大厅型空

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。OBAG管理大楼通风示意图c.高层建筑的通风OBAG管理大楼通风示意图c.高层建筑的通风3.4.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。”

建筑界面的效应我们认为，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。3.4.应变界面的构造建筑界面的效应我们认为，在a.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）→a.建筑的外界面建筑的外界面直接收到b.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。巴伐利亚的工作室b.建筑的内界面外界面的应变措施所遵循的规

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，建筑工业养老基金会扩建等项目中，水平界面被加热或制冷来影响室内环境。这种措施实际上与传统的火坑或火地的设计如出一辙，其优势是采用了大面积，小温差的热影响方式能够在最少耗能情况下营造最佳的舒适空间。水平界面被加热或制冷来影响室内热环境另外，在室内水平界面不仅作为承重构件，还作在他的设计理念中，围护结构不仅起划分空间的作用，同时也是建筑内外能量交换的媒介。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。这样使得建筑的外表皮成为会“呼吸”的有机体，外墙可以自我调节，并根据环境条件选择性的允许光、热量、风通过。3.3可调节外立面设计2在他的设计理念中，围护结构不仅起划分空间的作用菲舍尔立面组装系统

轻质、双层、后部通风以及非承重墙系统仅由一些基本构建组成。内墙板中填充保温材质，与外皮墙板之间开式连接，从而室外空气与墙板内空气层的风压差。由于保温良好而在外墙后部产生的热量不被拔风效应导致的空气对流减弱，该系统夏季隔热性能好。菲舍尔立面组装系统轻质、双层、后部通风以及非承重墙系“双层立面”构造

这种界面形式具有保温、隔热、通风、隔声、遮阳等综合的生态效应。双层立面中间空腔作为环绕主要空间的走廊，外层界面内侧的遮阳百叶避免过多太阳辐射，上下贯通的连续外层界面的腔体内，由于“烟囱效应”形成良好的自然通风系统，中间空气间层能有效保持主要空间热稳定而大量节省能源。在夏天，双层立面顶部的带形天窗可以开启，使空气可以从屋顶上方排出；在冬季，废空气被抽至双层立面之间，再由地面管道引导至热回收设备中。“双层立面”构造这种界面形式具有保温、隔热、通风、托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件林茨会议和展览厅

将一种塑料格栅装配在屋顶面板上，通过复杂的发射、折射后，仅使来自北向的漫射光能够进入建筑，而将南向直射光屏蔽掉，从而避免夏天室内过热。a.防辐射格栅的玻璃屋面林茨会议和展览厅将一种塑料格栅装配在屋顶面板上，通过b.WD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。b.WD外墙板材这是一种半透明的黑色板材上有透光保雷根斯堡住宅雷根斯堡住宅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。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。

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。

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。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。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启示意义建筑设计

赫尔佐格的作品向我们展示：技术与艺术并非不可兼得。通过新材料、新技术的发展和应用，并与地域环境特点相结合，从而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协调统一。在生态建筑中有三个因素必须强调考虑，那就是可调节建筑立面及空间的设计，城市规划的相互交融性以及有效利用新技术进行仿真模拟和新材料的开发运用启示意义建筑设计赫尔佐格的作品向我们展示：技术与艺术启示意义建筑技能开发并利用绿色建材如今，低能耗已成为生态建筑的重要标志。像赫尔佐格在他的设计中，充分利用太阳能，直接或通过技术转换成为可被建筑利用的形式，从而用于建筑采暖等方面。我们应寻求更多的无污染能源，如风能、地热能等，将其合理用于建筑中。绿色建材材料对资源和能源消耗少，对环境污染小，可循环再生利用率高，原料大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物，并要求从材料制造、使用、废弃直至再生利用的整个寿命周期中，都必须具有与环境的协调共存性。赫尔佐格设计中常常利用新型生态建材，从而使内部空间温度恒定，给人舒适感。他寻求传统材料的新做法，如砖，改造了呢它的制造和施工工艺，从而降低了自重，减少了能耗，提高了保温、隔热性能。启示意义建筑技能开发并利用绿色建材如今，低能耗已成为启示意义建筑污染防治建筑的污染防治是生态建筑的重要一环。三废问题一直以来都是环境保护的核心问题之一。人们的治污观念也从只注重生产、生活过程中排污的治理，逐渐转向了建筑从建设到营运、维护过程中的污染治理。中国生态建筑发展的必要性我国的建筑行业是一个自然资源及能源消耗大、环境污染严重、生态破坏程度较大的行业。因此，生态建筑的可持续发展至关重要。可以从以下方面发展生态建筑。启示意义建筑污染防治建筑的污染防治是生态建筑的重要一ThanksThanks托马斯·赫尔佐格的生态建筑分析

托马斯·赫尔佐格的生态建筑分析托马斯·赫尔佐格简介托马斯·赫尔佐格于1941年出生于德国慕尼黑。在中学时期，他对金属加工材料技术有浓厚兴趣。在大学期间，自己经营了一间小型金属制品工作室，并开始关注和研究材料的属性、功能。1971年开始建立事务所。1972年，获得德国科学研究院奖学金资助，在罗马大学完成了关于充气结构的博士论文。1974年，第一次关注研究可再生能源形式的课题，此后，一直致力于建筑的可持续发展设计和太阳能利用的研究。托马斯·赫尔佐格简介托马斯·赫尔佐格于1941年出生于德国慕人物简历1941生于德国慕尼黑1960-65就读于慕尼黑工业大学建筑系1965获工学硕士学位1965-69慕尼黑PeterC.vonSeidlein事务所工作1969-73德国斯图加特大学助教1971-72意大利罗马"LaSapienza"大学进行博士研究1972获建筑学博士学位，论文题目为“充气结构”自1971创建自己的建筑事务所，开始了与设计师VerenaHerzog-Loibl的合作人物简历设计和研究

-应用可更新能源的建筑系统开发-应用技术和产品开发-住宅、办公建筑、展览建筑和其他类型建筑设计1974-86德国卡塞尔大学建筑学教授，主持“工业化建筑设计和开发”教研组

1986-93德国达姆斯塔特大学教授，主持“设计和建筑技术”教研组

from1993德国慕尼黑工业大学教授，主持“建筑设计与构造”教研组

from2000主持“建筑技术”教研组

from2001慕尼黑工业大学建筑系系主任多次受聘为瑞士洛桑ETH大学客座教授from1982受布鲁塞尔欧洲委员会委托从事研究和开发1996第四届“太阳能用于建筑和城市设计”欧洲会议主席

2000第七届威尼斯国际建筑双年展德国联邦特派专员2000-02国际建协XXI世界建筑师大会科学委员会成员2003美国宾夕法尼亚大学建筑系特聘教授2003清华大学建筑学院客座教授设计和研究-应用可更新能源的建筑系统开发主要奖项1971-72德国科学院奖1981密斯凡德罗奖1981/83/91联邦德国建筑师奖1993德国联邦建筑师学会金奖1994Balthasar-Neumann奖1994上奥地利建筑文化奖1994德国钢结构建筑奖1994欧洲工业建筑奖1995Benedictus奖1996UIA国际建协应用技术奖，AugustePerret奖1996慕尼黑建筑奖1997密斯凡德罗欧洲建筑奖1998丹麦建筑师学会奖1998EUROSOLAR建筑和城市规划奖1998Leo-von-Klenze奖章1998法国建筑学会大奖1998WestHyp基金会发展工业建筑奖1998德意志钢结构建筑奖1998德国Nordrhein-Westfalen州建筑奖1999Fritz-Schumacher建筑奖2000欧洲太阳能建筑奖2001建筑技术更新国际奖主要奖项1971-72德国科学院奖1998丹麦托马斯说：“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。”托马斯说：“生态建筑，并不是简单的绿化和阳光，其真正的目标是托马斯·赫尔佐格的设计思想生态建筑的定义生态建筑设计思想

生态建筑是将建筑作为一个生态系统，其内部各种物质能源有序的循环使用，从而获得高效率、低能耗、少污染的建筑环境，以此达到与自然的和谐共生。托马斯针对建筑所处气候及技术条件，从而设计出与环境相协调的立面形式，并结合太阳能技术，有效开发和利用新型建筑材料来降低不可再生材料的使用。他认为用标准化和复杂立面系统完全可以与预期地域的固有特征和个性化表现手法相融合。他曾说：“建筑创作对我来说，绝对是一种纯粹的理性过程。”在形式的创作上，他坚持一定要符合理性的设计和艺术的塑造。他始终坚持“从生态到建筑，从技术到自然”的原则，他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，成功将美学、技术、功能三者协调统一地融入建筑设计中，从而形成其独特的风格。托马斯·赫尔佐格的设计思想生态建筑的定义生态建筑设计思想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生态建筑必须满足以下四点：目录缓冲空间的营造结构与艺术的统一3412新技术、新材料、新系统利用实例分析4目录缓冲空间的营造结构与艺术的统一3412新技术、新材料、新结构与艺术的统一1结构与艺术的统一1汉诺威世博会大屋顶2000年汉诺威世博会主题是人，自然，技术：一个诞生中的世界生态景观建筑的实践汉诺威世博会大屋顶2000年汉诺威世博会该设计中，通过对木构件独特巧妙的处理形成大面积鞍状屋顶。轻盈的木材与与坚实的木构件体现了结构与美学的平衡和技术与艺术的平衡。该设计中，通过对木构件独特巧妙的处理形成大面积鞍状屋托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件缓冲空间的营造2缓冲空间的营造22.1中庭空间的营造

托马斯·赫尔佐格认为解决中庭中玻璃屋顶夏天过热现象，需要有足够的空间高度以形成足够的温差来产生带走热量的空气流。在霍次大街住宅开发项目中，中庭在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。2.1中庭空间的营造托马斯·赫尔佐格认为解决中庭托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件2.2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2.2辅助空间的营造赫尔佐格的作品总是把将使用频率高的客房布置在南面，并设计了太阳能采暖设备。北部则包括卫生间、储藏室以及整个建筑的循环系统。青年教育中心将使用频率高的客房布置在南面，并设计了太阳能采暖设备2.3“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→2.3“温度洋葱”的措施就是按照不同的使用新技术、新材料、新系统利用33.1采光与遮阳的协调

3.2自然通风的组织3.4应变界面的构造（内外界面）3.3可调节外立面设计3.5新材料的运用新技术、新材料、新系统利用33.1采光与遮阳的协调

3.3.1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。

3.1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a.北向光线的利用在汉诺威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。a.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。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b.采光与遮阳的转换托马斯·赫尔佐格在建筑工业养老金基金会扩建项目中在南立面上设计了一个可调节装置。当天空阴暗时，可将顶光反射到楼地面；当阳光照射时，构建则转到垂直方向的遮阳板位置，从而提供遮阳措施。b.采光与遮阳的转换托马斯·赫尔佐格在建筑工业养老托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件

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。3.2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

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。a.一般建筑的通风a.一般建筑的通风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。

汉诺威26号大厅通风示意图→b.大厅型空间的通风汉诺威26号大b.大厅型空

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。OBAG管理大楼通风示意图c.高层建筑的通风OBAG管理大楼通风示意图c.高层建筑的通风3.4.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。”

建筑界面的效应我们认为，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。3.4.应变界面的构造建筑界面的效应我们认为，在a.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）→a.建筑的外界面建筑的外界面直接收到b.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。巴伐利亚的工作室b.建筑的内界面外界面的应变措施所遵循的规

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，建筑工业养老基金会扩建等项目中，水平界面被加热或制冷来影响室内环境。这种措施实际上与传统的火坑或火地的设计如出一辙，其优势是采用了大面积，小温差的热影响方式能够在最少耗能情况下营造最佳的舒适空间。水平界面被加热或制冷来影响室内热环境另外，在室内水平界面不仅作为承重构件，还作在他的设计理念中，围护结构不仅起划分空间的作用，同时也是建筑内外能量交换的媒介。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。这样使得建筑的外表皮成为会“呼吸”的有机体，外墙可以自我调节，并根据环境条件选择性的允许光、热量、风通过。3.3可调节外立面设计2在他的设计理念中，围护结构不仅起划分空间的作用菲舍尔立面组装系统

轻质、双层、后部通风以及非承重墙系统仅由一些基本构建组成。内墙板中填充保温材质，与外皮墙板之间开式连接，从而室外空气与墙板内空气层的风压差。由于保温良好而在外墙后部产生的热量不被拔风效应导致的空气对流减弱，该系统夏季隔热性能好。菲舍尔立面组装系统轻质、双层、后部通风以及非承重墙系“双层立面”构造

这种界面形式具有保温、隔热、通风、隔声、遮阳等综合的生态效应。双层立面中间空腔作为环绕主要空间的走廊，外层界面内侧的遮阳百叶避免过多太阳辐射，上下贯通的连续外层界面的腔体内，由于“烟囱效应”形成良好的自然通风系统，中间空气间层能有效保持主要空间热稳定而大量节省能源。在夏天，双层立面顶部的带形天窗可以开启，使空气可以从屋顶上方排出；在冬季，废空气被抽至双层立面之间，再由地面管道引导至热回收设备中。“双层立面”构造这种界面形式具有保温、隔热、通风、托马斯赫尔佐格的生态建筑分析课件林茨会议和展览厅

将一种塑料格栅装配在屋顶面板上，通过复杂的发射、折射后，仅使来自北向的漫射光能够进入建筑，而将南向直射光屏蔽掉，从而避免夏天室内过热。a.防辐射格栅的玻璃屋面林茨会议和展览厅将一种塑料格栅装配在屋顶面板上，通过b.WD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。b.WD外墙板材这是一种半透明的黑色板材上有透光保雷根斯堡住宅雷根斯堡住宅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。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