节能技术在图书馆建筑的应用探讨

文松明

（广东省建筑设计研究院 广东广州 510010）

引言

近些年来，我国经济发展虽然飞快，然而能源也是呈现着飞快的消耗趋势。经过国家有关机构和部门的统计，能源在建筑方面消耗的数量达30%以上。以图书馆为例，各大高校图书馆的能源消耗主要来自中央空调、日光灯以及其他耗电设备。为了响应我国的发展战略措施，实现绿色发展，各大高校积极开展如何建设节能型图书馆，以实现可持续绿色发展。

1 节能型图书馆

1.1 节能图书馆的内涵

图书馆节能指的是在图书馆开展工作时，包括图书馆进行建设以及使用时，采用的都是节能型措施，如使用节能型的材料、节能型的措施、节能型的器械等等[1]。并且在实行节能的条件下还能保持原有的设备正常运行，甚至是提高设备运行的效率。与此同时，还需要注意的是图书馆的周边环境以及内部环境。在能让图书馆内部环境以及周边环境有所保证的情况下，需要对能耗设备实行有效控制，减少能源的消耗，实行绿色图书馆的建设。

1.2 建设节能图书馆的意义

实现一个完美的节能的图书馆建设，除了具备应有的设备功能以及符合大众审美的外在装修以外，还需要符合我国的可持续发展战略，节能减排，减少能源消耗。研究调查显示，当今时代在全球范围内被消耗较多的是居民住宅区以及其他公共场所的空调、电器以及照光等设备，达到33.4%。最为多见的非小型公共建筑是图书馆，图书馆在各省各市均有分布，且其数量不少，能源消耗比较高，远远超越普通居民住宅区，是节能减排的重点改造目标。近些年来，我国在公共建筑节能建设方面也颁布了大量的法律法规。足以证明国家对可持续发展的重视。

1.3 节能图书馆的建设现状

据调查，许多高校已经逐步实施节能图书馆的建设，开始将节能这一理念应用于图书馆的建设中，图书馆作为一个人工制造的产品，蕴含着人们对事物的追求和需要。在这一个整体中，最主要的个体还是人们[2]。故而图书馆的建设者在建设节能型图书馆的时候需要注意将节能这一理念融入设计中，并且重视能源的合理消耗以及循环利用。所以在图书馆的节能建设中，可以继承图书馆的传统藏书的优良建筑优点，如藏书楼要保持环境干燥，空气对流良好，采光好等。在此建设的基础上加以应用现代科学技术，运用现在科学的设计理念，技术以及先进的仪器设备、材料，使图书馆的建设更加优化，达到空间充分利用，最大化发挥图书馆的作用，并且以最经济，环保的方式进行建设，不仅可以节能减排，还能节约资金。以传统为基础融入了现代科学技术建筑而成的图书馆，在原有的只以图书馆藏书空间和阅读功能为目的特点上，增加了建筑物环境以及建设图书馆数字资源的目标。图书馆的墙体应具有合理的厚度，以促进图书馆达到冬季不至于太冷，夏季不至于太热的目标，减少空调，采暖装置的应用，减少能源的消耗；图书馆的窗户也可以作为节能减排的改造目标，合理的窗户设计可以最大化利用外界的自然风，利用空气对流使图书馆保持的空气循环，使室内保持清新的空气[3]。

1.4 节能材料的应用

与传统的建筑材料不同的是，新型节能材料更加的环保，传统建材往往利用的是不可再生能源，在建筑的同时耗费了大量的自然能源，同时也产生了大量的废物，总体来说，传统建材的缺点是污染环境，消耗能源，长期以往必定加速能源危机。新型节能材料的应用可以很好的解决这一问题，新型节能材料在保持着传统建材的优点以外，还有能源消耗低，对环境的污染小，甚至是无污染等优点。在建筑的同时，减少了空气中污染物的排放，使图书馆内保持健康的环境，减少对人体以及对环境的损害。在节能减排和维护环境方面有着重要的作用。

2 图书馆的节能措施

2.1 选取合适的建筑地址

图书馆的选址对藏书起着十分重要的作用，图书馆地势太低则容易是藏书受潮，不利于藏书以及其他资源的保存，因此应该选取地势较高并且较为干燥的地方。周围环境对图书馆环境也尤为重要，若是周围的绿化面积过小，则不能很好的降低噪音、也不能起到调控周围环境的室温以及室内的湿度，研究显示，绿化面积至少要达到图书馆面积的30%以上，才能有效起到以上的作用，所以可以在周边种植大量的植物，达到图书馆与自然环境相互协调，看起来既美观又保护了环境。

2.2 造型与结构设计

据我国所处的地理环境显示，我国建筑物多采用坐北朝南的朝向，这与我国的气候以及地理特征有关，坐北朝南的朝向不仅采光好，通风也好，从而可以保持图书馆内的空气流通，保持新鲜的空气，促进自然对流，夏季可以起到很好的降温作用，从而减少对空调等制冷设备的依赖。合理的选址能够很好的减少能源消耗。同样的，图书馆的结构设计，也是节能减排的重点考虑对象之一。从理论上来看，相同环境下的体形系数和能耗呈正比关系，在建筑时要尽量减少建筑物表面的面积，图书馆的设计尽可能地简单，不可太过于复杂。除此之外，不合理的门窗设计也会造成能源的浪费，目前国内图书馆的设计借鉴的是国外的新型设计模式，其优点是可以将图书馆的多种功能，如借阅、归还、查找等功能融为一体，有利于对图书馆资源的管理，美中不足的是，此种设计造成了巨大的浪费，长时间的照明、采暖都会消耗大量的能源。所以需要建筑者在设计的时候多加考虑这一因素[4]。图书馆结构设计如图1所示。

图1 图书馆结构设计

2.3 太阳能的应用

我国南方地区夏季太阳能充足，太阳能使用得当，可以大大减少能源的消耗。可以利用太阳能，通过能量之间的转换，驱动制冷和取暖装置，以此减少空调的使用。还可以通过太阳能的能量转换为图书馆提供电能，减少日光灯等耗电装置的能耗。据调查，有国家根据日光的性质设计图书馆的结构，使得图书馆的光照多来源于自然光，减少了照明装置的能耗，并且使用双层隔热玻璃以及于屋顶使用了高性能的图层吸热，使得图书馆夏季不会过于炎热，冬季不会过于寒冷。

2.4 水循环系统的应用

水是人类生活不可缺少的一部分，洁净水在人类的日常生活中起着重要的作用，人类使用洁净水用于日常清洁、饮用、浇灌等方面。图书馆水资源的消耗多数是用于维持图书馆的清洁和周边绿化植物的浇灌。因此利用好大自然中的水循环可以减少水资源的浪费，图书馆在建筑时，可以构建一个水循环系统，于雨水季储水，经过净化系统的处理变成图书馆日常维持清洁和浇灌的洁净水，经处理后的水还可以用于冲厕等用途，以此减少水资源的浪费。

2.5 新型技术、设备的应用

图书馆日常使用最多的设备即空调和照明系统[5]。当前，我国各大建筑物使用的空调系统主要有非中央空调系统、中央空调多联机组以及冷水机组三种。目前使用最多的是中央空调系统，因其可以实现对空调的统一控制，减少了人力财力以及物力，更能减少能源的消耗，制冷效率高于其他两种系统，且平均寿命是三种系统中最长的。缺点是前期投资相对较高。与非中央空调系统的高耗能寿命短以及灵活度低、冷水机组的超低灵活度相比，中央空调系统是图书馆等大型建筑物长期使用最优的原则。然而还是要具体情况具体分析，根据图书馆不同区域的用途选择不同的空调系统，最大化的减少能源消耗。现代图书馆的照明系统要尽可能的利用自然光源，可以通过对图书馆玻璃、墙体以及图书馆的结构设计，自然光源可以被充分利用，减少人造光源的消耗。可以借鉴现代建筑的天井采光的设计，利用自然光源照明，同时，也有利于维持室内新鲜的空气。图书馆作为学习的场所，对照明产品的要求要高一些，需要使用性能稳定、优质的节能日光灯，在节能的同时也保护了读者的视力。除了学习区域，像楼道这种人流量较少的区域可以使用声控灯或者其他感应灯，无需长时间开灯。

2.6 节能材料的应用

建筑物的外墙、屋面、门窗、玻璃幕墙材料可以影响图书馆热量的耗散，建筑物约70%以上的热量均是通过建筑材料的传热向外发散。所以在选择建筑材料时要格外注意，外墙和屋面需选用较光滑的新型节能材料，增加对太阳光的反射，减少对辐射的吸收，另外可以增加图书馆的绿化面积，以增加图书馆的保温作用。在外散的热能中，约43%以上是通过门窗和玻璃幕墙发散的，因此可以将玻璃换成新型玻璃，减少日射，增加图书馆保温隔热的作用。

3 高校节能宣传

高校学生是学校的主体，因此高校需要加强对学生的宣教，倡导全校师生爱护环境，节能减排。并且可以颁布相关校规促使高校节能行为的实施，成立督查小组，在图书馆巡视，及时制止浪费行为的发生，做到人走灯灭，人走空调及时关闭以及厕所水龙头及时关闭等。

4 结束语

随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，我国的GDP呈现着持续发展的状态，然而社会的发展一定是两面性的，我国的能源消耗也是与GDP的发展成正相关的关系。在环境恶化和能源储备趋向不足的全球环境下，为了响应国家的可持续发展以及绿色发展，图书馆作为国家重要的教育基础设施，应起到节能减排的带头作用。