節(jié)能技術(shù)在圖書館建筑的應(yīng)用探討

文松明

（廣東省建筑設(shè)計研究院 廣東廣州 510010）

引言

近些年來，我國經(jīng)濟發(fā)展雖然飛快，然而能源也是呈現(xiàn)著飛快的消耗趨勢。經(jīng)過國家有關(guān)機構(gòu)和部門的統(tǒng)計，能源在建筑方面消耗的數(shù)量達30%以上。以圖書館為例，各大高校圖書館的能源消耗主要來自中央空調(diào)、日光燈以及其他耗電設(shè)備。為了響應(yīng)我國的發(fā)展戰(zhàn)略措施，實現(xiàn)綠色發(fā)展，各大高校積極開展如何建設(shè)節(jié)能型圖書館，以實現(xiàn)可持續(xù)綠色發(fā)展。

1 節(jié)能型圖書館

1.1 節(jié)能圖書館的內(nèi)涵

圖書館節(jié)能指的是在圖書館開展工作時，包括圖書館進行建設(shè)以及使用時，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]。并且在實行節(jié)能的條件下還能保持原有的設(shè)備正常運行，甚至是提高設(shè)備運行的效率。與此同時，還需要注意的是圖書館的周邊環(huán)境以及內(nèi)部環(huán)境。在能讓圖書館內(nèi)部環(huán)境以及周邊環(huán)境有所保證的情況下，需要對能耗設(shè)備實行有效控制，減少能源的消耗，實行綠色圖書館的建設(shè)。

1.2 建設(shè)節(jié)能圖書館的意義

實現(xiàn)一個完美的節(jié)能的圖書館建設(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)以及其他公共場所的空調(diào)、電器以及照光等設(shè)備，達到33.4%。最為多見的非小型公共建筑是圖書館，圖書館在各省各市均有分布，且其數(shù)量不少，能源消耗比較高，遠遠超越普通居民住宅區(qū)，是節(jié)能減排的重點改造目標(biāo)。近些年來，我國在公共建筑節(jié)能建設(shè)方面也頒布了大量的法律法規(guī)。足以證明國家對可持續(xù)發(fā)展的重視。

1.3 節(jié)能圖書館的建設(shè)現(xiàn)狀

據(jù)調(diào)查，許多高校已經(jīng)逐步實施節(jié)能圖書館的建設(shè)，開始將節(jié)能這一理念應(yīng)用于圖書館的建設(shè)中，圖書館作為一個人工制造的產(chǎn)品，蘊含著人們對事物的追求和需要。在這一個整體中，最主要的個體還是人們[2]。故而圖書館的建設(shè)者在建設(shè)節(jié)能型圖書館的時候需要注意將節(jié)能這一理念融入設(shè)計中，并且重視能源的合理消耗以及循環(huán)利用。所以在圖書館的節(jié)能建設(shè)中，可以繼承圖書館的傳統(tǒng)藏書的優(yōu)良建筑優(yōu)點，如藏書樓要保持環(huán)境干燥，空氣對流良好，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)，運用現(xiàn)在科學(xué)的設(shè)計理念，技術(shù)以及先進的儀器設(shè)備、材料，使圖書館的建設(shè)更加優(yōu)化，達到空間充分利用，最大化發(fā)揮圖書館的作用，并且以最經(jīng)濟，環(huán)保的方式進行建設(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)建筑而成的圖書館，在原有的只以圖書館藏書空間和閱讀功能為目的特點上，增加了建筑物環(huán)境以及建設(shè)圖書館數(shù)字資源的目標(biāo)。圖書館的墻體應(yīng)具有合理的厚度，以促進圖書館達到冬季不至于太冷，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)計可以最大化利用外界的自然風(fēng)，利用空氣對流使圖書館保持的空氣循環(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，在建筑的同時耗費了大量的自然能源，同時也產(chǎn)生了大量的廢物，總體來說，傳統(tǒng)建材的缺點是污染環(huán)境，消耗能源，長期以往必定加速能源危機。新型節(jié)能材料的應(yīng)用可以很好的解決這一問題，新型節(jié)能材料在保持著傳統(tǒng)建材的優(yōu)點以外，還有能源消耗低，對環(huán)境的污染小，甚至是無污染等優(yōu)點。在建筑的同時，減少了空氣中污染物的排放，使圖書館內(nèi)保持健康的環(huán)境，減少對人體以及對環(huán)境的損害。在節(jié)能減排和維護環(huán)境方面有著重要的作用。

2 圖書館的節(jié)能措施

2.1 選取合適的建筑地址

圖書館的選址對藏書起著十分重要的作用，圖書館地勢太低則容易是藏書受潮，不利于藏書以及其他資源的保存，因此應(yīng)該選取地勢較高并且較為干燥的地方。周圍環(huán)境對圖書館環(huán)境也尤為重要，若是周圍的綠化面積過小，則不能很好的降低噪音、也不能起到調(diào)控周圍環(huán)境的室溫以及室內(nèi)的濕度，研究顯示，綠化面積至少要達到圖書館面積的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，達到圖書館與自然環(huán)境相互協(xié)調(diào)，看起來既美觀又保護了環(huán)境。

2.2 造型與結(jié)構(gòu)設(shè)計

據(jù)我國所處的地理環(huán)境顯示，我國建筑物多采用坐北朝南的朝向，這與我國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，從而可以保持圖書館內(nèi)的空氣流通，保持新鮮的空氣，促進自然對流，夏季可以起到很好的降溫作用，從而減少對空調(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，圖書館的結(jié)構(gòu)設(shè)計，也是節(jié)能減排的重點考慮對象之一。從理論上來看，相同環(huán)境下的體形系數(shù)和能耗呈正比關(guān)系，在建筑時要盡量減少建筑物表面的面積，圖書館的設(shè)計盡可能地簡單，不可太過于復(fù)雜。除此之外，不合理的門窗設(shè)計也會造成能源的浪費，目前國內(nèi)圖書館的設(shè)計借鑒的是國外的新型設(shè)計模式，其優(yōu)點是可以將圖書館的多種功能，如借閱、歸還、查找等功能融為一體，有利于對圖書館資源的管理，美中不足的是，此種設(shè)計造成了巨大的浪費，長時間的照明、采暖都會消耗大量的能源。所以需要建筑者在設(shè)計的時候多加考慮這一因素[4]。圖書館結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示。

圖1 圖書館結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.3 太陽能的應(yīng)用

我國南方地區(qū)夏季太陽能充足，太陽能使用得當(dāng)，可以大大減少能源的消耗。可以利用太陽能，通過能量之間的轉(zhuǎn)換，驅(qū)動制冷和取暖裝置，以此減少空調(diào)的使用。還可以通過太陽能的能量轉(zhuǎn)換為圖書館提供電能，減少日光燈等耗電裝置的能耗。據(jù)調(diào)查，有國家根據(jù)日光的性質(zhì)設(shè)計圖書館的結(jié)構(gòu)，使得圖書館的光照多來源于自然光，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，使得圖書館夏季不會過于炎熱，冬季不會過于寒冷。

2.4 水循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用

水是人類生活不可缺少的一部分，潔凈水在人類的日常生活中起著重要的作用，人類使用潔凈水用于日常清潔、飲用、澆灌等方面。圖書館水資源的消耗多數(shù)是用于維持圖書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，圖書館在建筑時，可以構(gòu)建一個水循環(huán)系統(tǒng)，于雨水季儲水，經(jīng)過凈化系統(tǒng)的處理變成圖書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。

2.5 新型技術(shù)、設(shè)備的應(yīng)用

圖書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)機組以及冷水機組三種。目前使用最多的是中央空調(diào)系統(tǒng)，因其可以實現(xiàn)對空調(diào)的統(tǒng)一控制，減少了人力財力以及物力，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)中最長的。缺點是前期投資相對較高。與非中央空調(diào)系統(tǒng)的高耗能壽命短以及靈活度低、冷水機組的超低靈活度相比，中央空調(diào)系統(tǒng)是圖書館等大型建筑物長期使用最優(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)代圖書館的照明系統(tǒng)要盡可能的利用自然光源，可以通過對圖書館玻璃、墻體以及圖書館的結(jié)構(gòu)設(shè)計，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，利用自然光源照明，同時，也有利于維持室內(nèi)新鮮的空氣。圖書館作為學(xué)習(xí)的場所，對照明產(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)能的同時也保護了讀者的視力。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，無需長時間開燈。

2.6 節(jié)能材料的應(yīng)用

建筑物的外墻、屋面、門窗、玻璃幕墻材料可以影響圖書館熱量的耗散，建筑物約70%以上的熱量均是通過建筑材料的傳熱向外發(fā)散。所以在選擇建筑材料時要格外注意，外墻和屋面需選用較光滑的新型節(jié)能材料，增加對太陽光的反射，減少對輻射的吸收，另外可以增加圖書館的綠化面積，以增加圖書館的保溫作用。在外散的熱能中，約43%以上是通過門窗和玻璃幕墻發(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，因此高校需要加強對學(xué)生的宣教，倡導(dǎo)全校師生愛護環(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)能行為的實施，成立督查小組，在圖書館巡視，及時制止浪費行為的發(fā)生，做到人走燈滅，人走空調(diào)及時關(guān)閉以及廁所水龍頭及時關(guān)閉等。

4 結(jié)束語

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