節能技術在圖書館建筑的應用

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節能技術在圖書館建筑的應用

摘要:本文旨在敘述節能技術圖書館建筑應用探討,以實現節能型圖書館的建立。

關鍵詞:節能減排;圖書館;建筑設計

引言

近些年來,我國經濟發展雖然飛快,然而能源也是呈現著飛快的消耗趨勢。經過國家有關機構和部門的統計,能源在建筑方面消耗的數量達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、日光燈以及其他耗電設備。為了響應我國的發展戰略措施,實現綠色發展,各大高校積極開展如何建設節能型圖書館,以實現可持續綠色發展。

1節能型圖書館

1.1節能圖書館的內涵

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

1.2建設節能圖書館的意義

實現一個完美的節能的圖書館建設,除了具備應有的設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發展戰略,節能減排,減少能源消耗。研究調查顯示,當今時代在全球范圍內被消耗較多的是居民住宅區以及其他公共場所的空調、電器以及照光等設備,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,且其數量不少,能源消耗比較高,遠遠超越普通居民住宅區,是節能減排的重點改造目標。近些年來,我國在公共建筑節能建設方面也頒布了大量的法律法規。足以證明國家對可持續發展的重視。

1.3節能圖書館的建設現狀

據調查,許多高校已經逐步實施節能圖書館的建設,開始將節能這一理念應用于圖書館的建設中,圖書館作為一個人工制造的產品,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]。故而圖書館的建設者在建設節能型圖書館的時候需要注意將節能這一理念融入設計中,并且重視能源的合理消耗以及循環利用。所以在圖書館的節能建設中,可以繼承圖書館的傳統藏書的優良建筑優點,如藏書樓要保持環境干燥,空氣對流良好,采光好等。在此建設的基礎上加以應用現代科學技術,運用現在科學的設計理念,技術以及先進的儀器設備、材料,使圖書館的建設更加優化,達到空間充分利用,最大化發揮圖書館的作用,并且以最經濟,環保的方式進行建設,不僅可以節能減排,還能節約資金。以傳統為基礎融入了現代科學技術建筑而成的圖書館,在原有的只以圖書館藏書空間和閱讀功能為目的特點上,增加了建筑物環境以及建設圖書館數字資源的目標。圖書館的墻體應具有合理的厚度,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,減少空調,采暖裝置的應用,減少能源的消耗;圖書館的窗戶也可以作為節能減排的改造目標,合理的窗戶設計可以最大化利用外界的自然風,利用空氣對流使圖書館保持的空氣循環,使室內保持清新的空氣[3]。

1.4節能材料的應用

與傳統的建筑材料不同的是,新型節能材料更加的環保,傳統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,同時也產生了大量的廢物,總體來說,傳統建材的缺點是污染環境,消耗能源,長期以往必定加速能源危機。新型節能材料的應用可以很好的解決這一問題,新型節能材料在保持著傳統建材的優點以外,還有能源消耗低,對環境的污染小,甚至是無污染等優點。在建筑的同時,減少了空氣中污染物的排放,使圖書館內保持健康的環境,減少對人體以及對環境的損害。在節能減排和維護環境方面有著重要的作用。

2圖書館的節能措施

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,因此應該選取地勢較高并且較為干燥的地方。周圍環境對圖書館環境也尤為重要,若是周圍的綠化面積過小,則不能很好的降低噪音、也不能起到調控周圍環境的室溫以及室內的濕度,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境相互協調,看起來既美觀又保護了環境。

2.2造型與結構設計

據我國所處的地理環境顯示,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,坐北朝南的朝向不僅采光好,通風也好,從而可以保持圖書館內的空氣流通,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,從而減少對空調等制冷設備的依賴。合理的選址能夠很好的減少能源消耗。同樣的,圖書館的結構設計,也是節能減排的重點考慮對象之一。從理論上來看,相同環境下的體形系數和能耗呈正比關系,在建筑時要盡量減少建筑物表面的面積,圖書館的設計盡可能地簡單,不可太過于復雜。除此之外,不合理的門窗設計也會造成能源的浪費,目前國內圖書館的設計借鑒的是國外的新型設計模式,其優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計的時候多加考慮這一因素。

2.3太陽能的應用

我國南方地區夏季太陽能充足,太陽能使用得當,可以大大減少能源的消耗??梢岳锰柲埽ㄟ^能量之間的轉換,驅動制冷和取暖裝置,以此減少空調的使用。還可以通過太陽能的能量轉換為圖書館提供電能,減少日光燈等耗電裝置的能耗。據調查,有國家根據日光的性質設計圖書館的結構,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水循環系統的應用

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可以減少水資源的浪費,圖書館在建筑時,可以構建一個水循環系統,于雨水季儲水,經過凈化系統的處理變成圖書館日常維持清潔和澆灌的潔凈水,經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、設備的應用

圖書館日常使用最多的設備即空調和照明系統[5]。當前,我國各大建筑物使用的空調系統主要有非中央空調系統、中央空調多聯機組以及冷水機組三種。目前使用最多的是中央空調系統,因其可以實現對空調的統一控制,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,且平均壽命是三種系統中最長的。缺點是前期投資相對較高。與非中央空調系統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,中央空調系統是圖書館等大型建筑物長期使用最優的原則。然而還是要具體情況具體分析,根據圖書館不同區域的用途選擇不同的空調系統,最大化的減少能源消耗。現代圖書館的照明系統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構設計,自然光源可以被充分利用,減少人造光源的消耗。可以借鑒現代建筑的天井采光的設計,利用自然光源照明,同時,也有利于維持室內新鮮的空氣。圖書館作為學習的場所,對照明產品的要求要高一些,需要使用性能穩定、優質的節能日光燈,在節能的同時也保護了讀者的視力。除了學習區域,像樓道這種人流量較少的區域可以使用聲控燈或者其他感應燈,無需長時間開燈。

2.6節能材料的應用

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高校節能宣傳

高校學生是學校的主體,因此高校需要加強對學生的宣教,倡導全校師生愛護環境,節能減排。并且可以頒布相關校規促使高校節能行為的實施,成立督查小組,在圖書館巡視,及時制止浪費行為的發生,做到人走燈滅,人走空調及時關閉以及廁所水龍頭及時關閉等。

4結束語

隨著我國經濟的發展,人民生活水平的提高,我國的GDP呈現著持續發展的狀態,然而社會的發展一定是兩面性的,我國的能源消耗也是與GDP的發展成正相關的關系。在環境惡化和能源儲備趨向不足的全球環境下,為了響應國家的可持續發展以及綠色發展,圖書館作為國家重要的教育基礎設施,應起到節能減排的帶頭作用。

參考文獻

[1]戈海燕.空調節能技術在上海某區圖書館設計中的應用[J].發電與空調,2017,28(6):51~53.

[2]余娟.淺談建筑節能技術在某圖書館設計中的應用[J].科技信息,2018(6):466~467.

[3]焦挺峰,周傳林.圖書館建筑節能技術應用的幾點思考[J].江西建材,2016(1):134.

[4]張冬冬.綠色建筑“四節”技術在高校圖書館建筑設計中的應用策略研究[D].長春工程學院,2018.

[5]黃佳兵,徐曉寧,李鈞,等.智能照明技術在圖書館照明節能中的應用[J].建筑節能,2017(05):118~121

作者:文松明 單位:廣東省建筑設計研究院

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