低碳时代呼唤低能耗图书馆建筑

茹美霞

电子科技大学中山学院图书馆

〔广东省中山市 528402〕

哥本哈根协议虽然没有达到预期目的,但低碳概念却渐入人心,成为日常生活中的关键词。建筑产业作为最大的能源消耗者,更有责任来减少碳的排放和应用高效的节能技术,减少碳排放,节约能源。同样,低碳时代,每幢新图书馆馆舍建设之初,在体现美观的同时,将低能耗建筑作为首要考虑成为必然。

一、低碳经济的概念与低能耗建筑

低碳,英文为low carbon,意指较低(更低)的温室气体(二氧化碳为主)排放,是以低能源、低污染、低排放为基础的经济发展模式。随着全球工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的无限上升和生产生活方式的无节制,二氧化碳排放量越来越大,地球臭氧层正遭受前所未有的危机,全球灾难性气候变化屡屡出现,已经严重危害到人类的生存环境和健康安全,使人类引以自豪的高速增长或膨胀的国内生产总值也因为环境污染、气候变化而大打折扣。从一定意义上说,发展低碳经济就是尽可能地减少高碳能源消耗、减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。

什么是低能耗建筑?所谓低能耗建筑,是集合了低热能耗建筑及节水、低冷能耗的建筑。低能耗建筑体现在以下几个方面:设计、建造中要减少资源消耗;结构、围护用材要有足够的强度和耐久性,能保温、防水,且减少环境污染。建筑要有长生命周期,使用过程中材料要采用低污染材料,利用清洁能源,多回收利用。低能耗建筑的实现,从立项到建造、选材,建成后的管理与维护都密不可分,与决策者、使用者、管理者、设计者的作用息息相关,是多方共同努力的结果。

二、如何实现图书馆建筑的低能耗

(一)地方政府要运用节能法规进行节能评估

欧美等发达国家从20世纪80年代就开始着手建筑能耗系统的研究,注重制定节能法律法规。而我国虽然在1986年也颁布了《北方地区居住建筑节能设计标准》,但实际建设的仍然是高能耗的建筑。《公共建筑设计节能标准GB 50189-2005》广东实施细则(征求意见稿)中规定:“按本细则进行建筑节能设计,通过改善建筑围护结构保温和隔热性能,提高采暖、空调、通风设备及其系统的能效、充分利用自然通风、余热回收等措施,在保证相同的室内热环境条件下,有效地降低采暖、通风、空调的总能耗。在保证相同的室内热环境舒适参数条件下,与未采取节能措施前相比,公共建筑全年供暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。”但在建成后是否达到了减少总能耗的50%,没有监督检查;如果超过规定范围是否处罚,也没有相应的处理手段。地方政府应成立节能评估机构,运用国家规范标准和省级细则,在建设之初评选方案时加入能耗分值,使高能耗建筑方案在实施前给予否决。对采用节能设计的设计方案,评标时给予定性规定并加分;对采用节能技术与手段的单位,建成后经过评估给予奖励和扶持。

(二)决策者要重视图书馆新馆建设前的节能定位

作为图书馆新馆建设的决策者,在能否建成一座节能型图书馆中起着举足轻重的作用,决定着资金的投入、方案的选择。这就要求决策者,要用绿色建筑原则指导新馆建设的决策,不刻意追求标志性与地标性,将适用性放在第一位。如果一味地以标志性为原则来设计、建造就是一个误区。一些建筑的标志性、地标性是历史沉淀下来的,并不是以奢华为追求、以外表论成败。图书馆新馆建设与周围环境相协调、相统一,是节能思想的一种空间上的体现,不是单纯为了突出建筑物而刻意追求新奇怪异的形状。正是贪大、攀比的心态,造就了一些能耗高的建筑。决策者如果具有节能思想并在新馆建设前期就得到贯彻,在新图书馆建设中就会体现尽早使用低能耗、长寿命、低碳化的技术,不至于一次次地推翻和忽略节能措施,也能够避免到建设“后期”想重视时,为时已晚或造价更高,带来遗憾与损失。由于很多决策者从兼收并蓄的角度特别注重听取专家们的意见与建议,然而很多专家多从美观性与标志生角度出发,力求建造成一个有震撼力和冲击力的建筑造型,而不会太多地考虑使用功能和节能因素。因此,考量的是决策者的气魄与果断。

(三)使用者要参与图书馆新馆建筑的全过程,增强主人翁意识

减少建筑的碳排放,是从建筑的全过程加以控制的,即建设过程与建成后的运行。也就是说,一个新建图书馆实现最终目标低碳甚至是零排放,关键取决于使用者相关意识行为和建筑技术的共同作用,使用者要领会建筑设计人员的设计理念,因为建筑技术只是在建造中浪费能耗,真正浪费能耗的过程是长达数十年的使用中。图书馆的使用者是图书馆工作人员,利用者是读者。图书馆的办馆宗旨是为读者服务,功能是第一位的。读者对图书馆利用率、忠诚度高低,从客观上来讲不仅取决于图书馆的服务,图书馆建筑的舒适度也是很重要的因素。如何降低能耗,与图书馆的工作人员、读者的节能意识及使用行为密切相关。要增加工作人员的参与度,即在功能布局上、在综合布线上,应多方征求工作人员的意见,工作人员在日常读者服务和业务工作的开展中积累了丰富的经验,对新馆建成后的方便使用更有帮助。读者是图书馆建筑的最大使用群体,读者的行为可以降低能耗。环境的优美度、空间的舒适度及功能的方便性都与读者密切相关,建设前也应充分征集读者的意见与建议。通过两者的参与,目的使其认识到一幢建筑建造的不易,在使用过程中,会让自己的节能行为得以体现。很多人之所以对公共场所的“电”与“水”的浪费视而不见,很大程度上因为没有把它当成自己的家,没有体验建设的辛苦,图书馆新馆的建设应当让使用者与利用者充分参与到建设中,付出了才可能在日后的使用与利用中,以主人翁的角度去节约能耗。比如,各阅览室空调的温度设置、自来水的关闭、随手关灯、根据读者流量开启空调等,都要求工作人员时时将节能牢记在心,行为上才会有所体现。

(四)管理者要考虑图书馆建成后易管理性及维护成本

近十年来,各地、各高校一幢幢现代化、高标准的图书馆建筑拔地而起,随之而来的高能耗、高管理成本渐渐凸显出来,给管理者与使用者带来很多困惑与问题,诸如:

1.气势磅礴的共享大厅。层高高达数十米以上,玻璃天棚的大面积使用,需要安装中央空调和安装遮阳棚,带来的后果是“三高”“一低”:空调费用高、维护成本高和清洁难度高;空间浪费太多,利用率低;高空间的照明,维修难度大,成本很高,换一个灯泡需要搭脚手架才能进行。

2.“三统一”(统一柱网、统一层高、统一照明)。大开间确实满足了图书馆开放通畅的需要,但在使用过程中,大开间空间带来了高能耗,特别是高校图书馆有寒暑假时段,读者人数骤减,需要集中读者在一片区域,调整空调和采暖设备的开启,能够减少能耗,但大开间使得这些措施成为泡影。为了节省而控制开关,或出于省事考虑,不论光线明暗统一照明,造成很多灯成为常明灯,无法关闭。

3.玻璃使用多。封闭式结构带来的问题是窗户不能开启,达不到通风目的。有的开启形式只求美观或新颖,像平开式窗户,却不能达到很好的通风效果。玻璃顶的使用:一方面,遮阳要增加设备、费用高,清洁难度大;另一方面,日久天长玻璃防水效果不好,渗水漏雨现象频繁出现,需要定期维护,维护成本高。

有数据显示,建筑耗费了世界上30%以上的能源,怎样让使用者将低碳制度化,将节能思想渗透到行业使命和策略中,从图书馆来讲,在建造前就应当考虑日后的管理能耗、可操作性和维护绿色环境的成本。“以人为本”是图书馆的服务核心,无论从选址上,还是建筑物体量、层高适宜度上,都应考虑日后的管理成本与难易度。

(五)设计者的节能理念及在节能技术上的应用要与使用者沟通

作为一个有责任心的建筑设计师,建筑节能是贯彻国家节约能源法和可持续发展战略的大事,所以节能建筑的设计者实际上又承担了一份牵涉到国家发展战略和后代人生存条件的社会责任,如果能应用计算机和现代工具进行能耗分析和运行费用计算,通过技术经济比较给最终确定方案增加了可信度。如果仅仅给出的是一个追求标新立异的、通过一个项目实现自己的追求,缺乏与使用者的沟通,那么只会使节能技术的应用成为泡影。

1.节能原则。因地制宜,比如广东一年四季不分明,夏季时间长,防热防晒是面临的最主要问题。同时,邻海洋所带来的不仅有丰沛的降水,还伴随的是常年的湿气。作为建筑设计师,就要充分考虑制冷、抽湿的能耗及遮阳、通风。空间可分隔、能开能合,满足不同时期的要求,管理方便。自然通风是必须考虑的节能手段,它既可以减少空调的使用频率,也能保证室内空气流通,保证人体的健康与卫生,达到节约能源,营造舒适建筑环境的目的。

2.少使用大面积天棚。在设计中,要因地制宜设计一些小天井采光。天井的应用,不仅将传统文化得以传承,而且又能改善建筑物内的环境,起到穿堂风的效果,换气效果好。调光系统可以控制照明,要最大限度地利用自然光,达到节能目的。使靠近窗户与不靠近窗户的地方照明有一定的区分,达到节能效果。在书架处安装可调控照明,人来灯亮,人走灯灭。不必要让书库一天到晚开启照明装置。

3.推荐使用节能材料。双层玻璃、三层玻璃与单层玻璃使用的节能对比,通常在整个建筑的能量损失中,约50%是在门窗幕墙上的能量损失。中空玻璃不仅把热浪、寒潮挡在外面,还能隔绝噪声,降低能耗。纤维石膏板,是一种暖性材料,热收缩值小,保温隔热性能优越,且具有呼吸功能,能够调节室内空气湿度。墙体、屋顶保温,屋顶和外墙既要保温又要隔热,其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定,还要防止保温层渗水、内部结露和发霉。设计者从专业角度,提供有关遮阳、隔热材料等技术手段的使用与否,来显示能耗对比数据与方案,让建造方在选择时有一个清楚的认识与判断,便于决策。

三、结束语

近来年,人类频繁遭受恶劣天气的袭击不是偶然的,大自然正向人类敲响警钟,它使人类不得不以全新的思想与做法适应这种变化,低碳经济时代的到来正是应这种变化所提出的。建成低能耗、低排放的图书馆建筑,无论是投资者、决策者、管理者、使用者、设计者都有义务与责任投入到此项工作中。而且决策者、使用者与设计者的充分沟通、相互配合,才能使低能耗图书馆建筑真正实现。2010年世博会上,许多场馆采用的都是低耗环保的新型材料和可回收利用的绿色材料,甚至工作人员身上所穿的制服都是一种可以循环回收使用的生态循环纤维。世博会留下的不仅是绿色财富和低碳世博的理念,更重要的是将为未来城市建筑发展起到示范作用。

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