现代图书馆建筑节能问题研究.doc

1、1现代图书馆建筑节能问题研究摘 要：文章分析了现代图书馆建筑节能方面存在的主要问题，探讨了在建筑围护结构、建筑空调采暖、建筑照明等方面节能措施，阐明了现代图书馆建筑节能是一种社会责任，同时关系到图书馆自身的生存和发展。 关键词：图书馆建筑；外墙保温技术；节能减排；图书馆能耗；建筑照明 中图分类号：TK01+8 文献标识码：A 一、现代图书馆建筑节能的意义 建筑节能是指在建筑中合理使用和有效利用能源，不断提高能源利用效率2。建筑节能是一项复杂的系统工程，绝非仅是加强建筑围护结构保温那么简单，而是伴随着建筑设计和使用的全部过程。近年来，随着建筑节能工作的不断深入，人们已经逐步认识到建筑节能不仅是建

2、筑本体节能，还包括建筑设备的节能以及节能技术的适宜性，应依据科学用能的理论指导建筑用能过程。 建筑能耗主要来自采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等能源消耗，在社会总能耗中所占的比例很大，在发达国家目前已占到能源消费总量的 35%40%。尽管我国社会经济发展水平还不高，但建筑能耗也已占到社会总能耗的 30%，并且还在逐步上升；同时与发达国家相比，目前我国建筑能耗的能源利用率还很低1。因此，在我国开展建筑节能、2提高能源利用率和加大可再生能源的利用有着积极的现实意义。 建设部发布的公共建筑节能设计标准 （GB50189-2005）将图书馆列为科教文卫类的公共建筑2，并对公共建筑节能设计提出了具

3、体的要求。2008 年以来，我国又先后实施了中华人民共和国节约能源法 、公共结构节能条例等一系列节能法律法规，明确规定了各类公共结构应根据实际需要制定节能规划，出台节能措施，进行节能管理，并加强对节能工作的监督和保障3。大力实施节能管理、提高图书馆用能效率、降低图书馆能耗水平，达到使用、维护的经济性，成为图书馆建筑发展的必然要求。所以，对图书馆建筑节能存在问题进行探讨具有较强的针对性和现实意义。 二、现代图书馆建筑节能存在的主要问题 新建的现代化图书馆，大都遵循美国学者麦克唐纳和吉瑟提出的块状布局模数式结构，采用中间间隔较少2,3的通透式、大开间的设计。这种建筑形式的缺陷在于过于封闭，自然通风

4、效果差，过分依赖空调系统和人工照明，造成能耗高、经济性差等问题。 （一）大面积使用玻璃幕墙增加能耗 近年来图书馆建筑中广泛使用了全封闭或大面积的玻璃幕墙。玻璃幕墙作为始于 20 世纪初旧金山的现代建筑元素之一，它的使用使图书馆建筑形象更具表现力，也更通透、明亮。但由此带来的负面影响也是不容忽视的。在阅览空间采用大面积玻璃幕墙会令室内照度的均匀度极差，易使读者视觉疲劳，不利于阅读；大面积乃至全封闭的玻璃建筑易导致通风效果差，产生大量热辐射和光污染，不利于读者的健康。 3（二）中央空调系统耗费惊人 图书馆采用的空调系统主要有三类：一是非中央空调系统的分体机和柜机，初始投资最省、使用较灵活，但能效比

5、低，机器使用寿命短，其室外机还会影响建筑外立面形象；二是中央空调多联机组，初始投资较高，系统可以集中控制有效节约能源，制冷效率和使用寿命都高于分体机和柜机；三是冷水机组，初始投资介于多联机组和分体机柜机之间，操作灵活性低于前两类，制冷效率和使用寿命最高2。 为获得舒适的室内阅读环境，现代图书馆大多采用中央空调系统5。据统计，采用中央空调系统的图书馆空调能耗占图书馆总能耗的50%60%。因此，选择采用合理的空调系统，有效降低空调系统能耗是图书馆建筑能否节能的关键，同时还应十分关注系统输送和运行能耗。 （三）连续运作的电梯无休止耗能 现代图书馆盛行建成高层或超高层建筑，很多高校也将图书馆作为校区的

6、标志性建筑建造得非常高。由此，电梯成为建筑内部上下楼的主要交通工具。垂直电梯或自动扶梯全天候开动，且正常无专人管理，在节假日闭馆时更是无专人前去关闭，导致一年 365 天无休止的产生能耗。三、现代图书馆建筑节能的主要途径 现代图书馆建筑能耗是传统图书馆的数倍，图书馆建筑节能不仅是一种社会责任，还关系到图书馆自身的生存和发展。针对现代图书馆建筑在能耗上存在的诸多问题，以下几个方面是可选择且较有效的节能途径和对策。 4（一）图书馆建筑围护结构节能 建筑围护结构是室内和室外的物理界限，是多种功能的集合体。围护结构采取节能措施是建筑节能的基础。围护结构中的窗墙面积比（简称窗墙比）是指窗户洞口面积与房间

7、立面单元面积（及房间层高与开间定位线围成的面积）的比值。合理窗墙比是充分利用太阳辐射能、改进热环境、降低采暖能耗的保证。按照节能设计标准，公共建筑窗墙比不应大于 0.7 或小于 0.4，可见光的投射比不应小于 0.4。现代图书馆建筑应严格按照窗墙比要求，摒弃大面积玻璃幕墙的设计和使用。同时幕墙玻璃的选择建议尽量采用可大大降低阳光热辐射和室内外冷热交换的LOW-E 玻璃。 随着时代的发展，围护结构采用新的材料、构造和技术，对降低建筑能耗的意义越来越重大。目前，建筑外墙保温材料大都使用重量轻、隔热好的有机保温材料，如挤塑板、聚苯板和聚氨酯等。但在生产过程中必须添加阻燃剂，否则非常容易燃烧，见火就着

8、，并伴有大量毒气产生。因此建议严格按照国家标准使用不燃的 A 级外墙保温材料12。 （二）图书馆建筑结构方面 现代图书馆的馆址应选择在市中心区域，交通便利，方便读者进出及读者群的集散。同时尽量争取图书馆大部分的房间有较好的朝向，以利于组织穿堂风并取得良好的日照，并可不必过于依赖空调。 图书馆建筑不宜过高，总高超过 24 米的高层或超高层图书馆，不但建造费用高、消防要求高、维护费用也很高8。因此即使大型图书馆建议一般也以 5-6 层为宜，尽量不使用电梯，以步行楼梯为主。借阅区不5应过于分散，使用统一层高、柱网和荷载的“三统一”结构形式，方便读者利用、节省人力、便于管理。读者流量大的部门应安排在低

9、层，读者最方便到达和利用的地方应尽量开放给读者使用。 （三）图书馆建筑空调/采暖方面 馆舍面积越大能耗越多已是现代图书馆建筑能耗不争的事实。根据建筑实际情况，当单栋面积超过 2 万平方米，选择中央空调的建筑其单位建筑面积能耗是不采用中央空调小规模公共建筑的 3-8 倍。相比较而言，不采用中央空调，空调温度不需要设备调控，能耗将显著降低。 对于安装有中央空调机组的图书馆来说，是否做水蓄冷、冰蓄冷、蓄热改造，是否安装水源热泵、空气源热泵、土壤源热泵，对其能耗影响巨大。空调耗电中各类水泵耗电量约占 1/3，通过变频改造能够节能20%-30%。如成都图书馆地处夏热冬冷地区，馆舍面积达 22000 平米

10、，由于该馆做了水蓄冷、蓄热改造并安装了水源热泵，2009 年全年耗电量仅为 85.5 万度，与其他同类图书馆建筑相比较节能效果非常显著。 空调主机的制冷方式、装机容量、冷冻冷却泵、冷却塔、热水泵装机容量、用备情况、变频改造情况等项目也直接影响着图书馆的能耗。其中中央空调末端设备耗电约占空调耗电 1/3。多家图书馆的调查反馈数据表明，进行组合式空调机组节能改造，能大大降低空调能耗。建议在图书馆推广便宜、节能、耐用且市场占有率达的离心冷却机组合螺杆制冷机组6。 （四）图书馆建筑照明节能 现代图书馆建筑应根据实际使用功能的不同按区域确定合理的照度6标准。建筑设计阶段应在结构上尽量加大自然采光；进行可

11、行的绿色照明设计，按区域功能合理使用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明产品；采用可分区域智能控制的照明系统，设置合理照明回路，避免全开、全关的电路设计。在日常管理中还应加强巡视和管理，遵循读者使用规律和特点，在读者使用高峰期进行适当引导，尽量集中；在读者离开或未进馆时，及时关闭照明电源，避免造成浪费。 四、结语 从“以藏为主”的古代图书馆建馆理念到 “以人为本、以用为主”的现代图书馆设计理念，图书馆的建筑发展历经百年7。在当今建筑学界重申“实用、经济、美观”的建筑设计原则，强调建筑物的经济性和能耗密不可分的阶段，应准确把握现代图书馆的使用特点和规律，对图书馆的能源使用进行有效的管理和控制，以

12、达到充分实现节能减排的目标。现代图书馆建筑节能工作任重道远。 参考文献： 1戎卫国.建筑节能原理与技术M.武汉：华中科技大学出版社,2010. 2潘向泷.关于图书馆建筑节能的研究与实践J.图书馆论坛,2007.6. 3马春玲.高校图书馆在节能管理上存在的问题及解决途径J.中国轻工教育,2011.6. 4赵军,吴海华,顾亚东,禹良琴.现代图书馆建设理念的实现-以扬州大学扬子津校区新馆为例J.农业图书情报学刊,2012.2. 75苗海强,乔景顺.图书馆建筑节能设计探讨J.天中学刊,2011.10. 6黎震.图书馆节能减排现状调查与对策分析J.图书馆建设,2010.12. 7才波,庄青.大学图书馆建筑节能探析-以宁夏大学图书馆为例J.图书馆理论与实践,2011.3. 8李明华.图书馆建筑:方便读者与管理,节省人力与费用J.图书馆论坛,2009.12. 9庄青.图书馆建筑用电节能的多角度思考J.图书馆理论与实践,2011.5. 10胡惠芳.对图书馆建筑中绿色照明的应用探讨J.图书馆建筑,2001.1. 11吴力武.节能环保与图书馆建设J.图书馆工作与研究,2008.3. 作者简介：蒋抒（1978.3） ，女，四川成都，贵州大学土建学院，讲师，建筑专业。