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图书馆绿色节能技术改造应用

更新时间:2009-03-28

1 前言

当绿色节能成为建筑设计的一项指标,建筑设计才融入生态节能层面的考虑。公共建筑中使用者的节能意识相对薄弱,节能措施需要相应管理人员的约束管理,所以将自动化或被动式节能设计融入公共建筑也是建筑绿色设计的重中之重。本文以陕西省图书馆为例,对其空间构成和节能现状进行调查与分析,探讨图书馆建筑中的节能设计措施和应用。

2 陕西省图书馆节能设计具体措施

2.1 体型系数选择适当

体型系数反映建筑单位空间体积上分担的热损失面积,系数越小越利于建筑保温。体型系数与建筑造型、平面布局、采光通风等条件密切相关。地处寒冷地区的西安,建筑冬季保温是设计的主要问题,陕西省图书馆在整个形体上采用简单方形体块组合方式,这样既避免因为过于复杂的外形处理而导致的体型系数过大,也兼顾了气候条件和建筑内部空间使用的舒适性[1]

2.2 巧妙合理的平面、剖面布局

图书馆主体阅览空间为南北向布置,而多媒体、报告厅、库房等对采光要求不高的空间布置在西侧,既将室内空间充分利用,又减少西晒造成室内气温升高而导致的耗能耗电成本巨大的情况。纵向设计方面,在保证使用要求的基础上适当减低层高,这样既有利于管线排布,又可明显降低空调与供暖负荷[2],如图1所示。

  

图1 中庭内景

2.3 良好的室内采光

陕西省图书馆一至四层南向阅览区采取开敞式平面设计,主要阅览空间成南北向布置,为阅览获取良好的采光条件,减少人工照明能耗,而“藏阅合一”的大空间功能组合方式将藏书靠近窗户布置,使阅览区采取漫反射采光,避免因阳光直射造成的炫光情况,干扰阅览,如图2所示。此外,宽敞的中庭位位于平面中央,顶部采用自然采光透明玻璃穹顶形式,减少室内人工照明耗能。且建筑不同区域,采用不同亮度的灯具,如借阅区与藏书区灯具亮度相对较高,靠近中庭的走道与楼梯间则亮度相对较低,满足安全疏散要求既可。

  

图2 “藏阅合一”功能布置

2.4 无阻挡的室内通风

图书馆内一至四层藏书区书架顺应南北通风格局布置,书架间走道同时作为窗口进风通道,减少因横向布置书架造成室内进风流通受阻的干扰。

3 图书馆现存能耗问题分析

3.1 中央空调产生的巨大能耗

为取得舒适的室内阅读环境,图书馆内采取中央空调的的室温调节方式,由于图书馆开放时间较长,加之“藏阅合一”的大空间空能组合方式以及宽敞的室内中庭设计,空调机组中途无间断连续工作,尤其在夏季与冬季进行室温调节与人工通风双重功效负荷下,空调耗能不可小觑。

陕西省图书馆体量较大,内部主要平面为回字形,为改善室内采光,室内做了较大的中庭空间,从采光方面讲,这是行之有效的方法,但中庭开间与进深尺度太大,相对总净高尚未形成有效的“烟囱效应”,虽然每层楼层与中庭相通,但中庭顶棚封闭,北向开窗只针对邻近空间,不能做到南北通透形成“穿堂风”,从而转为人工通风而增加耗能成本。

3.2 过度依赖人工照明产生能耗

陕西省图书馆采取“三统一”的图书馆设计理念,即统一柱网、统一层高、统一荷载的大开间、大进深建筑设计。虽然南向采光以及中庭透光很大程度缓解南北向以及局部区域的采光问题,但大进深不利于自然采光,在进深方向任需要持续采用人工照明,此外,由于图书馆需要较其他公共建筑需要更好的光照条件,所以长时间的人工照明同样带来巨大的能源消耗[3]

3.3 过于开敞的中庭空间

在有机化肥的制造过程当中,积造肥基础设施较差,建设标准偏低,在一定程度上对农家肥积造数量造成严重影响。据相关调查显示,在部分地区接近百分之五十的人畜粪没有被充分的利用起来。与此同时,在秸秆还田方面,秸秆还田总量相对较少,秸秆的利用率较为低下。并且通过不同方式秸秆还田量大约占据百分之三十左右,绝大多数秸秆被闲置,造成了秸秆极大的浪费。此外,绿肥种植面积正在逐年下降,呈现出整体下降的趋势。

取水许可审批之前和之后有两个关键环节:一是之前的申请取水权,二是之后的取得取水权。以前被更多关注的是取水权取得之后的水权转让。事实上,两个环节均有市场发挥作用的必要与可能。

4 图书馆建筑节能设计改造的具体措施

4.1 打通北面内墙,形成南北通风

针对南北无法形成“穿堂风”问题,建议北向采用玻璃隔墙或在墙上开高窗,在保证南北同构基础上,还可将室内光线和中庭光线进行“互借”,缓解北向深处进深区域只能靠人工采光的问题。

4.2 可开启屋面,改善垂直通风室内采光

加强节约能耗管理,可将藏书区与阅览区在特定季节划分开,并将阅览区划分为多个小区域,在读者不多情况下,集中开放部分区域进行集中供热或制冷,减小不必要能耗损失[5]

陕西省图书馆的设计取得了形式美观与节能舒适的协调均衡。所以,要促进绿色建筑技术发展与应用,不仅在新建建筑中大力实施,还应在暨有建筑中进行尝试与改善。这样才能逐渐从根源上提高整个地区的绿色建筑节能化。

4.3 借助旋转楼梯制造“拔风筒”,加快南向阅览区空气流动

图书馆正立面两侧有高耸楼梯间,形似塔楼,顶部有向上起翘“承礴盘”状屋顶,建议打通顶部,作为可开启屋面,底部与中庭内连接,可以顺理成章成为拔风换气的“烟囱”。

  

图3 半封闭楼梯间

4.4 借助原有“塔楼”形成通风塔

图书馆中庭南侧有一旋转楼梯直通四楼,为保留其优雅的曲线造型,利用玻璃将其封闭,并直通顶部玻璃屋面,对应屋面采用吸热量大玻璃材质,而在每层楼梯口进行开口处理。如此一来,整个楼梯间就可以近似看作一个“拔风烟囱”。夏季南向受热量大,相对北向较热,加之楼梯间顶部吸热较大,每层可借助楼梯间将热量带出,实现降温作用,如图3所示。

4.5 加强能耗管理,合理用电

图书馆中庭顶部为玻璃屋面,但为封闭式,建议将其设置为可开启活页式屋面,且单面做镜面处理,在开启玻璃,保证垂直换气的同时可将室外光线反射入室内,在室内地面通过漫反射或磨砂地砖进行二次反射,达到改善采光效果。

5 总结

图书馆可采用举办讲座、图书馆主页、微信公众平台以及信息素养课等多种方式宣传图书预约服务,逐步培养在校生的图书预约技能。

第二,改变人民群众带有迷信性质的旧习惯和旧传统。由于传统社会的一些陋习,人民群众中依然存在不少带有迷信性质的生活习惯,如佛道教共同宣扬迷信的香火大会、“赶鬼治病”等。这些带有迷信性质的生活陋习,无疑违背了自然科学,阻碍了社会的发展和进步。在充分的调查了解之后,河南省委对存在于省内的传统陋习展开了治理工作。

[1]王玮,亢琦,叶飞.绿色图书馆研究与实践进展[J].图书与情报,2015(2):24~29.

参考文献:

[2]李本强.图书馆节能与绿色建筑设计[J].图书馆建设,2010(12):13~16.

[3]潘向泷.关于图书馆建筑节能的研究与实践[J].图书馆论坛,2007(3):147~149.

[4]邱磊,李海军,杨智良.图书馆节能设计及降耗措施分析[J].开封教育学院学报,2014(11):287~288.

按照管材选择原则,对比PCCPL、DIP、SP三种管材的优缺点,进行经济技术比较,确定主管材采用PCCPL及DIP。穿越铁路采用混凝土箱涵,内套SP;穿越高速公路、国道省道采用混凝土顶管,内套SP;穿越县级公路,挖槽铺设SP,管顶设置混凝土垫层;穿越堤防,SP外包钢筋混凝土;穿越河渠,明挖敷设,当渠底长小于20 m采用SP,大于20 m采用PCCPL或 DIP。同时在穿越建筑物和管道弯折处选用SP连接。

[5]杨艳红,陆伟伟,杨航,张于峰.建筑设计视角下的天津图书馆建筑节能研究[J].建筑节能,2013(11):50~56.

“千年古肇州,百年老街基”。在肇州,“老街基”具有浓厚的文化底蕴。为了弘扬“老街基文化”,在注册公司时又登记了“老街基”这个名字。从此,“老街基农副产品有限公司”诞生了。“老街基”这个在肇州富有浓重文化色彩和历史渊源,尘封百年的三个字便与张雪松结下了永久之缘。

 
吴冰
《门窗》 2018年第03期
《门窗》2018年第03期文献

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