低碳節能：現代圖書館建筑的發展趨勢——以福建省少年兒童圖書館新館建設為例

鄭衛光 （福建省圖書館 福建福州 350001）

低碳，英文為low-carbon，意指較低（更低）的溫室氣體（二氧化碳為主）排放。著名學者林輝稱之為“第五次全球產業浪潮”，并首次把低碳內涵延展為：低碳社會、低碳經濟、低碳生產、低碳消費、低碳生活、低碳城市、低碳社區、低碳家庭、低碳旅游、低碳文化、低碳哲學、低碳藝術、低碳音樂、低碳人生、低碳生存主義、低碳生活方式。隨著低碳時代的到來，低碳圖書館建筑應將它看成一個生態環保的節能系統，通過建筑設計，使物質能源在低碳建筑系統內有序地轉變，從而獲得一種低耗、無廢、無污、生態平衡的低碳環境，以最少的能源，解決最多的使用問題。［1］

節能是綠色環保的主要內容之一，最早對建筑提出綠色概念的是意大利建筑大師保羅·索勒瑞，他指出建筑在其壽命期內，需最大限度地保護環境，節約資源和減少污染，為人類提供健康、適用和高效的使用空間，最終實現與自然共生的建筑物。對圖書館而言，要求其綠色生態體現在盡可能地自然采光、自然通風、自然調溫。節能、節水、節材的同時兼有優美清雅的內外環境和足夠的植物配置、豐富的人文景觀，以及它與周圍建筑群之間的自然協調等。今天，尊重自然、關注環境、創新健康的生活與工作方式成為日常話題，節能環保的圖書館建筑成為現代圖書館建筑的主角，新一代圖書館建筑設計應運而生。［2］

1 實現低碳節能的重要性和必要性

1.1 重要性

《中華人民共和國節約能源法》早在1997年11月就由全國人大常委會通過，并于2007年10月進行了修訂，指出“節約資源是我國的基本國策”，其第三章“合理使用與節約能源”中的第三節為“建筑節能”，規定：“建筑工程的建設、設計、施工和監理單位應當遵守建筑節能標準。不符合建筑節能標準的建筑工程，建設主管部門不得批準開工建設；已經開工建設的，應當責令停止施工、限期改正；已經建成的，不得銷售或者使用”。這顯示了時代與國情的要求，充分表達了中國政府在節能方面的堅定態度、決心及對全國的要求。

2005年4月，建設部發布了 《公共建筑節能設計標準》（GB50189— 2005），對公共建筑的節能設計提出了具體的要求。2009年9月，胡錦濤同志在聯合國氣候變化峰會上發表講話，第一次就氣候變化問題闡述中國立場，講話中承諾：中國將繼續采取有力措施，爭取到2020年單位GDP的二氧化碳排放比2005年有顯著下降。溫家寶總理在第十一屆全國人大一次會議上所作的政府工作報告中對于節能減排工作提出了一系列新要求，他指出“要完善和嚴格執行建筑標準，大力推進墻體材料革新和建筑節能；要實施節能減排重大技術和示范工程；要大力發展節能服務產業和環保業，開發風能、太陽能等清潔、可再生能源；要完善能源資源節約和環境保護獎懲機制；要執行節能減排統計監測制度，健全審計、監察體系、加強執法力度，強化節能減排工作責任制”。2010年1月12日，住房和城鄉建設部副部長仇保興接受《經濟日報》記者采訪時說：“我國正在建筑行業推行建筑節能強制性標準和綠色建筑能效標準，對公共建筑的節能要求將實行節能的更高級別的強制性標準。我國將實現節能目標和節能模式的雙跨越，到2020年我國城市的大部分既有建筑都將完成節能改造，綠色建筑的比率將大幅上升”。2008年住房和城鄉建設部與發改委發布的 《公共圖書館建設標準》（建標108—2008）中就明確指出，公共圖書館在建設中必須“以人為本，科學規劃，規模適當，功能優先，經濟適用，環保節約”。

統計數據顯示，中國每建成1平方米的房屋，約釋放出0.8噸碳。我國建筑采暖、空調、通風、照明的能耗占全國總能耗的30%左右。我國是一個發展中國家，經濟的快速增長和能源相對短缺的現象會長期存在。現代圖書館建筑能耗是傳統圖書館的數倍，圖書館建筑節能不僅是一種社會責任，同時也關系到圖書館自身的生存和發展。［3］

這些條例、標準的頒布，無疑對推動圖書館節能減排，實現綠色低碳提供了法律的保障，使圖書館這一知識殿堂“不僅僅是舒適——更是無窮的樂趣”，成為“世界上所有美好的可能，心靈寧靜的港灣和綠色空間”。

1.2 必要性

國家已經頒布一系列關于建筑節能的法律法令法規，顯示其重要性、緊迫性和政府的決心。《國務院關于加強節能工作的決定》把推進建筑節能列為“著力抓好重點領域節能”的第2項，要求“推動新建住宅和公共建筑嚴格實施節能50%的設計標準，直轄市及有條件的地區要率先實施節能65%的標準”。《圖書館建筑設計規范》是強制性的行業標準，在《規范》及其“條文說明”中多處強調了節能和環境。《公共建筑節能設計標準》有許多強制性的條文。當務之急是要對決策者、投資者、尤其是對建筑設計院，進行相關《標準》與《規范》的再教育，建設部、文化部、教育部都應采取有力措施，檢查國務院的《決定》、《條例》及各項《標準》、《規范》的執行情況，強化執行力度，著力糾正違反的情況。要大力宣傳圖書館建筑的核心價值觀——圖書館建筑是社會存儲和供社會成員平等獲取知識信息的交流場，須強調國情地情，以人為本，人與建筑與環境、功能與造型相協調，持續發展，館人合一，綠色和諧。

圖書館建筑應該是綠色建筑，即在建筑的全壽命內，最大限度地節約資源、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。在設計方案評選時，應當將建筑節能要求作為重要內容，并按《國務院關于加強節能工作的決定》、《綠色建筑評價標準》、《民用建筑節能條例》、《民用建筑工程節能質量管理辦法》和《圖書館建筑設計規范》等加以全面審視。對于不能達到節能環保相關要求的，應責令其修改；凡高能耗的設計方案，應堅決加以否決。規劃設計和運營中要采取多方面的措施，確實保障節能環保、又好又省。

在我國現在有相當部分現代圖書館在建設伊始就是能耗大戶，如深圳圖書館每月電費 60多萬元，東莞圖書館每年電費數百萬元，上海大學圖書館夏季每天空調費1萬元等，給國家和圖書館自身帶來了沉重的負擔。在這種大背景下，不管從順應形勢，還是從對人類的身心健康出發，還是從節約經濟出發，作為傳播人類知識文明的公共建筑之一 的圖書館，在建筑節能方面都要注重節能減排，理應走在社會前列。

2 現代圖書館的建筑布局

2.1 開放式的空間

所謂全開放式空間布局是指圖書館樓內層層相連、室室相通的空間結構。這種結構打破了以往 圖書館內室與室、庫與庫之間用墻體決然分割的傳統做法。這里的室只是概念上的劃分，而非空間上區分。全開放的空間布局為讀者提供了極大的方便，讀者一踏入圖書館就可以自由地進入館內任何—個書庫或閱覽室等公共服務場所，圖書館大門是讀者進入圖書館的唯一關卡。

2.2 人性化的空間

以人為本是當代圖書館空間環境設計必須體現的重要思想。如今人們到圖書館來已不僅滿足獲取信息，對文化休閑的要求越來越高。人們希望在一個舒適、溫馨且能滿足一定個性化的環境里閱讀休閑。因此，圖書館應該為讀者營造人性化的個體空間。當代圖書館的空間環境布局主要通過閱覽桌椅和書架空間上的合理分布來實現。另外，還要借助閱覽桌椅和書架等設施的形狀、顏色的合理搭配，閱覽區域的排架區域相融合，達到閱覽空問的個性化要求。

2.3 學習和休閑的統一

當代圖書館既是讀書學習獲取信息的地方，也是文化休閑的場所，學術性與文化性并舉，教育職能和信息職能與文化休閑職能并列是當代圖書館的一大特點。這就要求圖書館的空間布局要同時考慮讀者學習和文化休閑兩方面的需要、盡力做到兩者統一。學習場所有休閑，休閑地方可學習。學中可閑，閑中有學。這將是當代圖書館不同于其他文化教育機構的又一特色。［4］

圖書館的空間布局的新特點給圖書館的低碳節能提出了新的挑戰。這就要求圖書館建筑在設計過程中要把低碳節能擺在首位，這也給設計帶來了困難，也給甲方增加了成本。這就要求上級部門要高瞻遠矚，從長遠的利益著想，在資金上給予有力的支持，要堅信其產生的社會效益和經濟效益是不可估量的。

3 福建省少兒圖書館實現低碳節能的主要途徑

少年兒童圖書館作為青少年閱讀活動的主要場所之一，充分體現自然、環保、綠色生態顯得尤為重要。許多孩子的世界觀、價值觀、科學觀大都在青少年時期形成，如果在這一時期培養孩子認識自然、認識節能、認識環保，將會起到事半功倍的效果。

福建省少年兒童圖書館的新館建設規劃于2007年，是福建省委、省政府為民辦實事的重點工程項目之一。2008年5月6日經福建省發改委批準正式立項。工程概算為1.4億元人民幣。其中拆遷征地費4000多萬，實際建設概算近1個億。地上建筑面積13000多平米，地下車庫及輔助用房面積4500多平米。占地總面積約14.5畝。2009年3月31日動工建設，計劃于2010年9月建成投入使用。當新館落成后，一座低碳節能、現代化程度高的圖書館將呈現在公眾的面前，就像人們所說的，圖書館為讀者提供的“不僅僅是舒適——更是無窮的樂趣”。

福建省少年兒童圖書館新館在可研階段就考慮到了低碳節能。從其外墻采用穿孔鋁板的雙層皮的設計，到外墻保溫層的使用，再到多聯機空調系統，以及在玻璃幕墻中使用Low-e玻璃，無不體現著低碳節能和綠色建筑的理念。

3.1 在建筑外形設計上體現節能環保

館舍外形設計要求宜簡潔、完整 ，避免復雜輪廓線。圖書館建筑不宜過高，一般以5～6層為宜，借閱區不要過于分散，以將藏、借、閱、咨詢、網絡安排在同一層為最佳。外表面積越小，這樣熱交換量就越少。福建省少年兒童圖書館的外形設計為前區四層、五層，后區八層，成階梯式。前區為服務區，包括了閱覽、外借、培訓、展覽、講座等，后區主要是內部辦公區，包括了采編、輔導、人事、后勤、保衛等部門。前區基本為敞開式空間，以便實施一卡通。整體外觀上采用了少年兒童搭積木的純真創造思維和現代建筑幾何形相結合的手法，實現方形與局部曲線、感性與理性的完美結合。既簡潔大方，又活潑生動。三個不同顏色的體塊，仿佛三個彩色積木，分別運用半飽和色彩的桔色、藍色、黃色彩色穿孔鋁板來做建筑外表面材料，鮮艷明快，體現了建筑的現代性和活潑性。樹狀的玻璃分格形成了活潑動感的外立面，隱喻了少年兒童對知識的積累過程，象樹一樣茁壯成長。建筑主體外覆蓋彩色金屬穿孔鋁板，這種雙層表皮的構造做法就是人們常說的通風 外墻，它能夠利用空氣流動帶走外界熱量，體現了綠色建筑、節能建筑的理念，也使建筑內部更加安靜。

3.2 在空調系統設計中體現節能實用

福建省少年兒童圖書館的空調系統在設計伊始就充分考慮到節能低碳的要求。原來考慮到到建設項目所在地的氣候特點和圖書館的溫度、濕度要求，設置中央空調系統。中央空調設備選用共2臺螺桿式冷水機組，配套3臺冷凍水泵，2用1備。后考慮到圖書館的內部分區大都采用開放式的空間，使用中央空調將會造成極大的能耗，特別是少年兒童圖書館，從周一至周五每天下午4：30以前讀者較少，使用中央空調會帶來高額的成本支出。為此，在征求專家的意見后，我們將空調系統改為使用冷媒的多聯機系統，其最大的優點就是可以根據人員的使用情況來控制開機的數量，最大程度地減少了不必要的能耗，而且也節約了運行費用。

3.3 在采光通風和照明設計上崇尚自然元素

對自然光線、自然通風的利用是生態圖書館建筑中必備的條件，為的是讓閱覽變得更輕松、更自在。建筑良好的自然通風 ，需要在設計中對自然氣流加以組織 、疏導，這就要求在設計時從平面布局、空間形式、窗口位置、室內 各段、頂棚走勢諸多方面都注重組織氣流，在不同季節，使建筑內都享有自然通風。根據規范要求，福建省少年兒童圖書館的設計充分利用了自然采光，閱覽和辦公空間均有良好的自然采光，主要用房的窗地面積比均滿足規范的要求。例如，東面的墻窗面積比為0.47，傳熱系數k值為2.7，遮陽系數SC為0.38，均小于規范要求的K值3.0和SC值0.40/0.50。南面的墻窗面積比為0.63，傳熱系數k值為2.7，遮陽系數SC為0.30，均小于規范要求的K值3.0和SC值0.35/0.45。在使用玻璃的部分，為了增加可見光的透射比，在設計中均使用了較低透光Low-e中空玻璃。為了增加通風性能，外窗的可開啟面積達到了31%～33%，主要使用推拉窗或平開窗。還在透明幕墻部分采取了開啟窗或設有通風換氣裝置。外窗和幕墻的氣密性均達到國家標準的規定。通過以上措施，確保了讀者在圖書館中的舒適性和健康。

圖書館是室內照明用電大戶，特別是閱覽室的照明。對于閱覽室的采光標準建筑師早有研究，一般是以閱覽室窗戶面積和地面面積之比（采光系數）作為標準。一般要求采光系數為1／4～1／6。閱覽室除要求光線充足外，還要照度均勻，避免眩光。閱覽室的人工照明照度一般為100～200勒克斯，閱覽桌上的照度以150勒克斯為宜。光線并非越明亮越好，光線太強不僅浪費電力，而且還會刺激眼睛，影響視力。福建省少年兒童圖書館的照明系統均按規范設計，室內部分均采用國家要求的三基色節能熒光燈。

3.4 在內部裝修中大量使用新型節能環保材料

圖書館建筑材料的使用應符合可持續發展的戰略思想，盡可能多利用低能耗、不影響或少影響生態環境、無輻射、無放射、無污染的環保材料，特別是對室內裝飾材料的選擇應符合國家檢測標準，最大限度地減少有毒物源對環境的破壞，切實保障圖書館的健康環境。大量新材料的開發，為節約能源、改善環境提供了極好的條件。福建省少年兒童圖書館的屋面采用的是30、25厚XPS擠塑聚苯板，其傳熱系數KZ值為0.896，小于考核的標準0.9。中庭的屋面采用的是隱框鋁合金幕墻，使用的玻璃是6低透光Low-e+12A+6中空夾膠玻璃，其傳熱系數k值為2.7，遮陽系數SC為0.3，占玻璃幕墻總面積的0.896，均少于考核標準的K值3.5，SC值0.35，面積20%。地面采用250厚發泡混凝土，地下室外墻采用25厚擠塑板外保溫，地面的熱阻R為1.546，地下室外墻的熱阻R為1.104，均大于考核標準熱阻R值1.0。

新型的綠色環保材料的使用，還體現在室內的二次裝修中。墻面漆使用的是立邦環保漆。室內屋頂和柱子的裝飾大量采用了鋁單板、鋁扣板、鋁塑板。其最大的好處就是避免了后期的油漆，所有的噴涂均已在廠家完成，安裝完成后聞不到任何的油漆味。此外，在二次裝修中，公共走廊、大廳、閱覽室的地面使用的是德國生產的諾拉橡膠地板，該地板是歐洲唯一獲得藍精靈獎的橡膠地板。所謂藍精靈獎，是歐洲用來衡量橡膠中是否含有可揮發的有害物質的一個標準。該產品的使用，為福建省少年兒童圖書館的讀者提供了一項非常有益的健康保障，也充分體現了政府對少年兒童健康的關愛。室內的公共走廊和電梯前室采用的是通風式干掛石材等傳熱能力低的新型墻體材料。

4 結語

圖書館建筑是圖書館得以存在的實體，是 “知識寶庫”、“文明窗口”的所在地，是圖書館館員為讀者提供服務及讀者獲取知識的活動空間。因此，圖書館建筑有必要構造成一個人性化的物理空間，既要適應未來數字化、信息化、網絡化發展的需要，更要以人為本，滿足人們獲取知識和舒適閑暇的雙重需要，為圖書館實現人文關懷提供必要的物質條件。圖書館建筑是圖書館對讀者實施人文關懷的必要條件之一，它必須體現“以人為中心”的根本原則。圖書館建筑的空間是讀者賴以閱讀、學習和沉浸于其中的空間，是人文與藝術相交融的環境空間。“人文關懷”已成為貫穿于整個圖書館建筑美學中的一種全新理念，成為圖書館建筑的靈魂。圖書館建筑不但要考慮到當前，還要考慮到今后的可持續發展和可擴展性，要能適應社會發展需求、適應地方性以及適應讀者結構的變化。只有多功能、多元化、人性化的圖書館建筑才能保證圖書館人文關懷的實施。今天，圖書館建筑中所實施的低碳節能、綠色環保的新技術，正是圖書館人文關懷的體現，是圖書館可持續發展的體現，是科學發展觀的體現。

圖書館建筑的低碳節能是一項綜合性技術工作，涉及諸多方面內容，該工作的開展已成為我國文化基礎設施建設的重要組成部分，低碳節能工作的開展將直接影響今后圖書館建設的可持續發展，已成為現代圖書館建筑的發展趨勢。

［1］張建功.淺談如何規劃低碳圖書館［J］.科技情報開發與經濟，2010，（13）：67-68.

［2］蘇少琳.圖書館建筑節能與環保探究［J］.農業圖書情報學刊，2010，（6）：209-210，220.

［3］李明華.節能減排，圖書館建筑的未來之路——中小型圖書館低碳建設一談［J］.河北科技圖苑，2010，23（3）：6-9.

［4］楊曉偉.建筑·書·人：論當代圖書館建筑特色及空問環境布局［J］.新農村，2011，（1）：48.