文松明
(廣東省建筑設(shè)計研究院 廣東廣州 510010)
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(dá)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。
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)。
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(dá)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(yuǎn)遠(yuǎn)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。
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(dá)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(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]。
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。
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(dá)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(dá)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。
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
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。
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。
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?,F(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??梢越梃b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。
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。
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。
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。