節(jié)能技術(shù)在圖書(shū)館建筑的應(yīng)用探討

文松明

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院 廣東廣州 510010）

引言

近些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展雖然飛快，然而能源也是呈現(xiàn)著飛快的消耗趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)國(guó)家有關(guān)機(jī)構(gòu)和部門(mén)的統(tǒng)計(jì)，能源在建筑方面消耗的數(shù)量達(dá)30%以上。以圖書(shū)館為例，各大高校圖書(shū)館的能源消耗主要來(lái)自中央空調(diào)、日光燈以及其他耗電設(shè)備。為了響應(yīng)我國(guó)的發(fā)展戰(zhàn)略措施，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，各大高校積極開(kāi)展如何建設(shè)節(jié)能型圖書(shū)館，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)綠色發(fā)展。

1 節(jié)能型圖書(shū)館

1.1 節(jié)能圖書(shū)館的內(nèi)涵

圖書(shū)館節(jié)能指的是在圖書(shū)館開(kāi)展工作時(shí)，包括圖書(shū)館進(jìn)行建設(shè)以及使用時(shí)，采用的都是節(jié)能型措施，如使用節(jié)能型的材料、節(jié)能型的措施、節(jié)能型的器械等等[1]。并且在實(shí)行節(jié)能的條件下還能保持原有的設(shè)備正常運(yùn)行，甚至是提高設(shè)備運(yùn)行的效率。與此同時(shí)，還需要注意的是圖書(shū)館的周邊環(huán)境以及內(nèi)部環(huán)境。在能讓圖書(shū)館內(nèi)部環(huán)境以及周邊環(huán)境有所保證的情況下，需要對(duì)能耗設(shè)備實(shí)行有效控制，減少能源的消耗，實(shí)行綠色圖書(shū)館的建設(shè)。

1.2 建設(shè)節(jié)能圖書(shū)館的意義

實(shí)現(xiàn)一個(gè)完美的節(jié)能的圖書(shū)館建設(shè)，除了具備應(yīng)有的設(shè)備功能以及符合大眾審美的外在裝修以外，還需要符合我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，節(jié)能減排，減少能源消耗。研究調(diào)查顯示，當(dāng)今時(shí)代在全球范圍內(nèi)被消耗較多的是居民住宅區(qū)以及其他公共場(chǎng)所的空調(diào)、電器以及照光等設(shè)備，達(dá)到33.4%。最為多見(jiàn)的非小型公共建筑是圖書(shū)館，圖書(shū)館在各省各市均有分布，且其數(shù)量不少，能源消耗比較高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越普通居民住宅區(qū)，是節(jié)能減排的重點(diǎn)改造目標(biāo)。近些年來(lái)，我國(guó)在公共建筑節(jié)能建設(shè)方面也頒布了大量的法律法規(guī)。足以證明國(guó)家對(duì)可持續(xù)發(fā)展的重視。

1.3 節(jié)能圖書(shū)館的建設(shè)現(xiàn)狀

據(jù)調(diào)查，許多高校已經(jīng)逐步實(shí)施節(jié)能圖書(shū)館的建設(shè)，開(kāi)始將節(jié)能這一理念應(yīng)用于圖書(shū)館的建設(shè)中，圖書(shū)館作為一個(gè)人工制造的產(chǎn)品，蘊(yùn)含著人們對(duì)事物的追求和需要。在這一個(gè)整體中，最主要的個(gè)體還是人們[2]。故而圖書(shū)館的建設(shè)者在建設(shè)節(jié)能型圖書(shū)館的時(shí)候需要注意將節(jié)能這一理念融入設(shè)計(jì)中，并且重視能源的合理消耗以及循環(huán)利用。所以在圖書(shū)館的節(jié)能建設(shè)中，可以繼承圖書(shū)館的傳統(tǒng)藏書(shū)的優(yōu)良建筑優(yōu)點(diǎn)，如藏書(shū)樓要保持環(huán)境干燥，空氣對(duì)流良好，采光好等。在此建設(shè)的基礎(chǔ)上加以應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，運(yùn)用現(xiàn)在科學(xué)的設(shè)計(jì)理念，技術(shù)以及先進(jìn)的儀器設(shè)備、材料，使圖書(shū)館的建設(shè)更加優(yōu)化，達(dá)到空間充分利用，最大化發(fā)揮圖書(shū)館的作用，并且以最經(jīng)濟(jì)，環(huán)保的方式進(jìn)行建設(shè)，不僅可以節(jié)能減排，還能節(jié)約資金。以傳統(tǒng)為基礎(chǔ)融入了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建筑而成的圖書(shū)館，在原有的只以圖書(shū)館藏書(shū)空間和閱讀功能為目的特點(diǎn)上，增加了建筑物環(huán)境以及建設(shè)圖書(shū)館數(shù)字資源的目標(biāo)。圖書(shū)館的墻體應(yīng)具有合理的厚度，以促進(jìn)圖書(shū)館達(dá)到冬季不至于太冷，夏季不至于太熱的目標(biāo)，減少空調(diào)，采暖裝置的應(yīng)用，減少能源的消耗；圖書(shū)館的窗戶也可以作為節(jié)能減排的改造目標(biāo)，合理的窗戶設(shè)計(jì)可以最大化利用外界的自然風(fēng)，利用空氣對(duì)流使圖書(shū)館保持的空氣循環(huán)，使室內(nèi)保持清新的空氣[3]。

1.4 節(jié)能材料的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的建筑材料不同的是，新型節(jié)能材料更加的環(huán)保，傳統(tǒng)建材往往利用的是不可再生能源，在建筑的同時(shí)耗費(fèi)了大量的自然能源，同時(shí)也產(chǎn)生了大量的廢物，總體來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)建材的缺點(diǎn)是污染環(huán)境，消耗能源，長(zhǎng)期以往必定加速能源危機(jī)。新型節(jié)能材料的應(yīng)用可以很好的解決這一問(wèn)題，新型節(jié)能材料在保持著傳統(tǒng)建材的優(yōu)點(diǎn)以外，還有能源消耗低，對(duì)環(huán)境的污染小，甚至是無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。在建筑的同時(shí)，減少了空氣中污染物的排放，使圖書(shū)館內(nèi)保持健康的環(huán)境，減少對(duì)人體以及對(duì)環(huán)境的損害。在節(jié)能減排和維護(hù)環(huán)境方面有著重要的作用。

2 圖書(shū)館的節(jié)能措施

2.1 選取合適的建筑地址

圖書(shū)館的選址對(duì)藏書(shū)起著十分重要的作用，圖書(shū)館地勢(shì)太低則容易是藏書(shū)受潮，不利于藏書(shū)以及其他資源的保存，因此應(yīng)該選取地勢(shì)較高并且較為干燥的地方。周?chē)h(huán)境對(duì)圖書(shū)館環(huán)境也尤為重要，若是周?chē)木G化面積過(guò)小，則不能很好的降低噪音、也不能起到調(diào)控周?chē)h(huán)境的室溫以及室內(nèi)的濕度，研究顯示，綠化面積至少要達(dá)到圖書(shū)館面積的30%以上，才能有效起到以上的作用，所以可以在周邊種植大量的植物，達(dá)到圖書(shū)館與自然環(huán)境相互協(xié)調(diào)，看起來(lái)既美觀又保護(hù)了環(huán)境。

2.2 造型與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

據(jù)我國(guó)所處的地理環(huán)境顯示，我國(guó)建筑物多采用坐北朝南的朝向，這與我國(guó)的氣候以及地理特征有關(guān)，坐北朝南的朝向不僅采光好，通風(fēng)也好，從而可以保持圖書(shū)館內(nèi)的空氣流通，保持新鮮的空氣，促進(jìn)自然對(duì)流，夏季可以起到很好的降溫作用，從而減少對(duì)空調(diào)等制冷設(shè)備的依賴。合理的選址能夠很好的減少能源消耗。同樣的，圖書(shū)館的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也是節(jié)能減排的重點(diǎn)考慮對(duì)象之一。從理論上來(lái)看，相同環(huán)境下的體形系數(shù)和能耗呈正比關(guān)系，在建筑時(shí)要盡量減少建筑物表面的面積，圖書(shū)館的設(shè)計(jì)盡可能地簡(jiǎn)單，不可太過(guò)于復(fù)雜。除此之外，不合理的門(mén)窗設(shè)計(jì)也會(huì)造成能源的浪費(fèi)，目前國(guó)內(nèi)圖書(shū)館的設(shè)計(jì)借鑒的是國(guó)外的新型設(shè)計(jì)模式，其優(yōu)點(diǎn)是可以將圖書(shū)館的多種功能，如借閱、歸還、查找等功能融為一體，有利于對(duì)圖書(shū)館資源的管理，美中不足的是，此種設(shè)計(jì)造成了巨大的浪費(fèi)，長(zhǎng)時(shí)間的照明、采暖都會(huì)消耗大量的能源。所以需要建筑者在設(shè)計(jì)的時(shí)候多加考慮這一因素[4]。圖書(shū)館結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 圖書(shū)館結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.3 太陽(yáng)能的應(yīng)用

我國(guó)南方地區(qū)夏季太陽(yáng)能充足，太陽(yáng)能使用得當(dāng)，可以大大減少能源的消耗。可以利用太陽(yáng)能，通過(guò)能量之間的轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)制冷和取暖裝置，以此減少空調(diào)的使用。還可以通過(guò)太陽(yáng)能的能量轉(zhuǎn)換為圖書(shū)館提供電能，減少日光燈等耗電裝置的能耗。據(jù)調(diào)查，有國(guó)家根據(jù)日光的性質(zhì)設(shè)計(jì)圖書(shū)館的結(jié)構(gòu)，使得圖書(shū)館的光照多來(lái)源于自然光，減少了照明裝置的能耗，并且使用雙層隔熱玻璃以及于屋頂使用了高性能的圖層吸熱，使得圖書(shū)館夏季不會(huì)過(guò)于炎熱，冬季不會(huì)過(guò)于寒冷。

2.4 水循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用

水是人類(lèi)生活不可缺少的一部分，潔凈水在人類(lèi)的日常生活中起著重要的作用，人類(lèi)使用潔凈水用于日常清潔、飲用、澆灌等方面。圖書(shū)館水資源的消耗多數(shù)是用于維持圖書(shū)館的清潔和周邊綠化植物的澆灌。因此利用好大自然中的水循環(huán)可以減少水資源的浪費(fèi)，圖書(shū)館在建筑時(shí)，可以構(gòu)建一個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)，于雨水季儲(chǔ)水，經(jīng)過(guò)凈化系統(tǒng)的處理變成圖書(shū)館日常維持清潔和澆灌的潔凈水，經(jīng)處理后的水還可以用于沖廁等用途，以此減少水資源的浪費(fèi)。

2.5 新型技術(shù)、設(shè)備的應(yīng)用

圖書(shū)館日常使用最多的設(shè)備即空調(diào)和照明系統(tǒng)[5]。當(dāng)前，我國(guó)各大建筑物使用的空調(diào)系統(tǒng)主要有非中央空調(diào)系統(tǒng)、中央空調(diào)多聯(lián)機(jī)組以及冷水機(jī)組三種。目前使用最多的是中央空調(diào)系統(tǒng)，因其可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)的統(tǒng)一控制，減少了人力財(cái)力以及物力，更能減少能源的消耗，制冷效率高于其他兩種系統(tǒng)，且平均壽命是三種系統(tǒng)中最長(zhǎng)的。缺點(diǎn)是前期投資相對(duì)較高。與非中央空調(diào)系統(tǒng)的高耗能壽命短以及靈活度低、冷水機(jī)組的超低靈活度相比，中央空調(diào)系統(tǒng)是圖書(shū)館等大型建筑物長(zhǎng)期使用最優(yōu)的原則。然而還是要具體情況具體分析，根據(jù)圖書(shū)館不同區(qū)域的用途選擇不同的空調(diào)系統(tǒng)，最大化的減少能源消耗。現(xiàn)代圖書(shū)館的照明系統(tǒng)要盡可能的利用自然光源，可以通過(guò)對(duì)圖書(shū)館玻璃、墻體以及圖書(shū)館的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，自然光源可以被充分利用，減少人造光源的消耗。可以借鑒現(xiàn)代建筑的天井采光的設(shè)計(jì)，利用自然光源照明，同時(shí)，也有利于維持室內(nèi)新鮮的空氣。圖書(shū)館作為學(xué)習(xí)的場(chǎng)所，對(duì)照明產(chǎn)品的要求要高一些，需要使用性能穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的節(jié)能日光燈，在節(jié)能的同時(shí)也保護(hù)了讀者的視力。除了學(xué)習(xí)區(qū)域，像樓道這種人流量較少的區(qū)域可以使用聲控?zé)艋蛘咂渌袘?yīng)燈，無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)燈。

2.6 節(jié)能材料的應(yīng)用

建筑物的外墻、屋面、門(mén)窗、玻璃幕墻材料可以影響圖書(shū)館熱量的耗散，建筑物約70%以上的熱量均是通過(guò)建筑材料的傳熱向外發(fā)散。所以在選擇建筑材料時(shí)要格外注意，外墻和屋面需選用較光滑的新型節(jié)能材料，增加對(duì)太陽(yáng)光的反射，減少對(duì)輻射的吸收，另外可以增加圖書(shū)館的綠化面積，以增加圖書(shū)館的保溫作用。在外散的熱能中，約43%以上是通過(guò)門(mén)窗和玻璃幕墻發(fā)散的，因此可以將玻璃換成新型玻璃，減少日射，增加圖書(shū)館保溫隔熱的作用。

3 高校節(jié)能宣傳

高校學(xué)生是學(xué)校的主體，因此高校需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的宣教，倡導(dǎo)全校師生愛(ài)護(hù)環(huán)境，節(jié)能減排。并且可以頒布相關(guān)校規(guī)促使高校節(jié)能行為的實(shí)施，成立督查小組，在圖書(shū)館巡視，及時(shí)制止浪費(fèi)行為的發(fā)生，做到人走燈滅，人走空調(diào)及時(shí)關(guān)閉以及廁所水龍頭及時(shí)關(guān)閉等。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，我國(guó)的GDP呈現(xiàn)著持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)，然而社會(huì)的發(fā)展一定是兩面性的，我國(guó)的能源消耗也是與GDP的發(fā)展成正相關(guān)的關(guān)系。在環(huán)境惡化和能源儲(chǔ)備趨向不足的全球環(huán)境下，為了響應(yīng)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展以及綠色發(fā)展，圖書(shū)館作為國(guó)家重要的教育基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)起到節(jié)能減排的帶頭作用。