节能与环保范例6篇

节能与环保

节能与环保范文1

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主管单位:中华人民共和国交通部

主办单位:上海市船舶运输科学研究所;交通部公路科学研究院

出版周期:季刊

出版地址:上海市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1673-6478

国内刊号:31-1955/U

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发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1986

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节能与环保范文2

【关键词】:建筑设计;节能环保;设计原则

中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:

0、引言

近年来,随着国家经济的发展,人们生活水平提高,住房条件不断地改善,居民住宅纷纷进行装修改造,居民装修不仅要考虑美观舒适,还要在考虑到设计的个性的同时,兼顾以人为本的环保与节能室内设施设计及运用。

1、建筑设计与环保节能的关系

住宅建筑设计中生态平衡、环保与节能是相互影响和联系的,人类可以自主建造舒适的建筑内部环境,但人工化的舒适通常依赖于照明、空调和通风等高耗能设施,而且舒适度的提高又常以增加耗能为前提条件,这种模式带来了当前环境和能源危机,进而威胁到人类自身生存发展与安全保障。

随着经济迅速发展、城市进程加快、人们生活水平不断提高,建筑耗能占整个能源消费总量比重不断上升,由于新建和改建建筑消耗大量能源带来自然环境不断恶化。水污染严重、土地资源利用率低、建筑耗材高等问题在建设过程中还依然存在。若不合理控制对环境造成的污染,将会导致绿化与水面严重不足、空气污浊、气温升高、能耗剧增。自然环境恶化的结果是建筑系统内外物质良性循环与能量良性转换受到严重破坏,进而影响到人类的生态环境受到破坏。居住区中的气候设计,不仅是充分利用自然能源、减少再生能源消耗的问题,也是直接处理人与自然和谐关系的问题。

2、建筑节能现状

2.1对建筑节能的重要性和紧迫性认识不够。由于部分地区管理部门对建筑节能的重要性和紧迫性认识不够,建筑节能工作开展缓慢,需要在建筑节能管理制度和措施上不断完善和改进。某些地区新建建筑执行节能标准不高,尤其是以中小城市和村镇工程为代表,建筑节能工作薄弱,一些地市甚至还未建立系统的建筑节能工作机制。

2.2在建筑节能方面投入不够。部分地区节能工作没有专门机构负责,管理松散,建筑节能工作无法系统进行。甚至由于资金短缺,进行供热体制改革所需要的基础数据无法收集,很多研究开发项目处于停滞状态。

2.3建筑节能产品、技术推广力度不够。一些成熟的节能技术产品没有及时推广应用,节能技术产品的可选择性不足,在新技术、新产品推广应用中没有形成公平的竞争机制,不能充分发挥市场调控作用。新型节能材料虽然性能优良,但由于价格过高,推广难度大。

2.4供热体制改革进度对建筑节能工作推动产生制约。由于基础工作薄弱,分户供热计量、统计等基础工作严重滞后,有些数据准确性、及时性差,科学统一的分户计量统计体系、监测体系和考核体系尚未建立,各部门统计力量不足,统计经费落实困难,不适应建筑节能工作的要求,影响了建筑节能作的整体进度。

2.5新型能源技术和可再生能源利用不足。黑龙江有着丰富的太阳能和风能资源,虽然已开始逐步利用,但在利用的程度和水平上与国外发达国家相比还有很大差距,使得这些优势资源没有得到充分的开发和利用。

3、节能环保前提下的建筑设计原则

当今社会,随着节能环保意识不断增强及能源短缺的压力,节能建筑、绿色建筑成为当前的热点话题,绿色节能建筑标准应统一,节能建筑就应该是环保建筑,充分利用阳光等可再生能源,节电节水,大力发展绿色节能建筑是我国建筑业发展的趋势。在节能环保的建筑设计上应符合以下原则:

资源利用效率要达到最高,对各种建筑用的资源,包括能源、土地、水、各种建筑材料等,都要高效率地利用,尽可能节约能源。对环境影响最小,特别注意防止建筑对环境的污染,尽量使用本地建材。这也是对环境影响最小的一项措施,这样可有效减少运输对环境的影响,还能支持当地经济发展。在建筑选材时,考虑材料可循环使用,鼓励利用建筑材料回收利用。尽可能利用既有建筑,提高建筑物寿命。

对生态环境最好,就是对人以及其他生物的生存和健康最为有利,人也是自然生态中的一部分,“以人为本”的建筑设计原则,不单只是满足“人”的物质与精神需求,更应该使其与生态环境保持应有的平衡关系,需考虑到未来的的可持续发展。

4、建筑设计中的节能环保

建筑节能是一项全方位的综合性的系统工程,建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、仿生技术、废物再利用技术等,需要全方位的考虑分析来优化建筑设计。

4.1 适当加深住宅进深、缩小护面积。改变住宅墙面的形状,接近适宜的节能幢深尺寸,因此,虽然其外形有凹凸,但散热面积大幅度减小,总的耗热仍较低,有利于节能。在墙体建筑方面,不得使用实心黏土砖,应逐步禁止使用其他黏土制品墙体材料,应用目前新型墙体材料,鼓励工业废弃物的循环利用,限制黏土资源的过度消耗,推进墙体革新工作和节能建筑的发展。

4.2 注意利用太阳能等天然能源。太阳能是一种天赐的能源,节能建筑必须给予极大的重视。在建筑物的建设方面,尽量选择南北朝向,充分利用太阳能。事实证明,建筑物南北朝向比东西朝向建筑耗能要少。这样的各居室室温较高,居民在此可充分享受阳光,使用也较合理。住宅等民用建筑也采用地源热泵技术,利用地下水的水温在冬夏季的温差不大相当于恒温的原理,来调节室内温度,已达到节能的目的。公共建筑节能采用屋顶或外墙铺设太阳能光伏发电装置,或者外墙利用光伏材料,光伏材料发电以提供本建筑的用电,以达到节能的目的;

4.3 利用自然条件减少能耗。大力推广遮阳与通风设施应用技术和产品,以减少因降温需要空调的能耗,达到节能目的。因为在建筑设计中重视屋檐、挑檐、遮阳板等的构造措施,对于调节日照节省能源是十分有效的,尤其是玻璃幕墙建筑,必须考虑良好的遮光条件;

4.4 改善建筑护结构的保温性能是建筑设计上的主要节能措施,在严寒采暖地区尤为重要。改善护构件的保温性能,尽量避免热桥,同时采用新技术,加强外墙保温。并且应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术,空心砖墙保温效果优于实心砖墙,而且可以减少制砖耗能并节约大量耕地;同时改善门窗设计,尽可能将窗面积控制在合理的范围之内,采用高效节能玻璃加强密封,尽量减少热量损失。

5、我国环保建筑的前景

随着人们对工作、生活环境要求的提高,我国建筑耗能必定会有较大幅度增长,能源有限,建筑节能将日显重要。在未来的发展中,作为建筑设计人员,必须树立起建筑节能意识,并贯彻于自身工作的始终;在地区差异较大的地区,尤其是南方,必将彻底改变过去建筑节能的无意识无要求状况,认真学习有关规范标准并认真贯彻执行,大力发展建筑节能设施,提高建筑节能水平,共同努力提高我国的建筑节能水平。在科学技术方面,必须加大科技投入,大力开发节能环保技术,让我国的节能环保迈入新的层次。总之,我国节能建筑的发展必将越来越辉煌。

6、结束语

总之,环保节能发展观念正逐渐成为人类社会的共识,环保建筑也好,节能建筑也好,其目的都是为了人类安居乐业和可持续发展。在建筑设计中,要切实贯彻“以人为本”的建筑设计前提,在有限的地球资源条件下,建立一个更加美好、更加和谐的人居环境。

参考文献:

[1]肖如刚.现代住宅建筑节能设计需关注的几个问题[J].中国科技博览,2010(04).

节能与环保范文3

关键词:玻璃幕墙;节能;环保;措施

中图分类号:TE08文献标识码: A 文章编号:

玻璃幕墙具有轻巧、灵动、活泼、时尚的外观,能改变传统建筑沉闷、凝重的外立面格调。它的透光性能营造出较明亮的室内环境,克服传统墙体厚重隔光缺点,达到建筑内外空间交融的效果。但正因为玻璃幕墙的上述优点也造成了室内外环境容易发生能量交换,从而达不到较好的节能效果。随着玻璃幕墙的应用,窗体在建筑物中占有的面积越来越大,通过窗体产生的热交换成为建筑热交换的主要途径。因此如何控制玻璃幕墙的热交换是建筑物是否达到节能环保标准的重要措施之一。

一、节能环保玻璃幕墙的基本功能

节能环保玻璃幕墙,作为建筑物护结构之一,其基本功能有以下几方面:满足强度和安全性要求;调节好室内外热量传递;有利于室内外空气交换;有利于调节好日光照射;阻断雨水渗透入室;阻止噪声入室;阻断火灾蔓延;发挥建筑美学功能;符合经济要求等。上述各功能之间既相互独立,又相互制约,比如,要控制好室内外热量传递,就会影响室内外空气交换和日光照射;而对室内外空气交换的控制具体表现为重视室内环境的通风换气,对日光照射的调节则重点解决自然采光、消除眩光和视野通透等问题。因此,只有通过对建筑物周边环境和影响因素的综合分析,对各种功能要求进行认真研究、权衡利弊,才有可能设计出最为适用的节能环保幕墙来。玻璃幕墙的节能环保性能的提高,主要是通过改善其热量传递、空气交换、日光照射和噪声控制等功能来实现的。

二、玻璃幕墙的节能与环保措施

1、单层玻璃幕墙的节能技术

(1)减少玻璃幕墙的使用面积

玻璃幕墙使用面积的减少,在夏日可降低热透射量,使室内不至于过热,降低空调的能耗;冬季则可减少热交换量,从而降低由于玻璃的保温性能差造成的热损失。目前在幕墙的设计使用当中,为了追求立面上的效果,减少幕墙的使用面积并不是一个好的选择。

(2)玻璃幕墙建筑方位的节能设计

建筑方位的设计也是建筑外墙节能设计的要素之一。建筑的朝向应该考虑日照、采光、通风、遮阳等要求。大面积的玻璃幕墙应避免东照西晒,建筑的长向应朝南北向配置。坐北朝南的朝向是我国许多地区的合理朝向, 但朝向的选择是因地域气候,因周围环境,建筑需求而改变的,不可一概而论。在城市房屋建筑设计中,建筑方位的选择往往由于城市布局规划等原因不能按最佳朝向, 但可以通过调整建筑布局来获得相对合理的方位。

(3)选择合理的玻璃幕墙材料

由于玻璃表面换热性强, 热透射率高所产生的室内温度过高, 除了减少玻璃幕墙的使用面积和幕墙建筑方位的设计外,还可以选择合理的玻璃幕墙材料。太阳辐射的特点是:可见光波长短(380~780nm),热量小;红外线波长长(>780nm),热量大。所以玻璃材料应尽量让短波可见光透射而让长波辐射热反射出去,这样在减少夏季空调负荷的同时又不至于降低采光效率。如采用镀膜玻璃、Low- E 玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术以减少太阳透过玻璃的直接辐射。其中Low- E 玻璃,可直接反射远红外热辐射(反射率可达80%~95%),阻挡玻璃吸热升温后以辐射形式从膜面向外散热。也可获得最高80%以上的可见光透过率,同普通玻璃差不多。

2、 双层玻璃幕墙

(1)双层幕墙又称为热通道幕墙、 呼吸式幕墙、 通风式幕墙等, 国外也有称作主动式幕墙。双层玻璃幕墙是由内、 外两层玻璃幕墙组成, 两层幕墙中间形成一个通风换气层, 同时外层幕墙设置进风口和出风口,通过控制通风换气层的开合以及对内、 外幕墙材料的选择,达到节能通风的目的。现在也常常在两层幕墙之间加入百叶达到调和自然光线和节能的目的。

(2)双层玻璃幕墙最引人注目的地方就是它的节能效应。由于在双层幕墙之间有间隔空气的缓冲层, 通过控制这一层薄薄的缓冲层,可以有效地达到保温隔热的目的。

双层玻璃幕墙根据通风层结构的不同可分为“封闭式内循环体系”和“敞开式外循环体系”两种。封闭式内循环体系通风式幕墙外层原则上是完全封闭的, 由断热型材与中空玻璃组成,其内层一般为单层玻璃组成的玻璃幕墙或可开启窗。两层幕墙之间的通风换气层在 100 mm ~ 200 mm 之间。通风换气层与吊顶部位设置的通风系统相通, 从下而上进行强制性空气循环, 室内空气通过内层玻璃下部的通风口进入换气层,使内侧幕墙玻璃温度达到或接近室内温度,达到节能效果。现在介绍比较多的是敞开风口进入, 沿着幕墙之间的通风通道上升, 从外层幕墙顶端的出风口排出。在通道内的空气运动带走热量,降低了内侧玻璃幕墙的外表面温度, 起到隔热的作用。冬季, 关闭上下两端的进风口与出风口,两层玻璃幕墙之间的空气成为密闭气流。太阳光照射进外层玻璃幕墙, 加热空气层, 形成温室效应, 降低了内层幕墙两侧的温差, 起到保温的作用。夜晚,空气层所蓄积的热量缓慢的释放, 使室内温度不会骤降,起到了与黏土砖相似的作用。内层与外层幕墙所采用的不同的材料在这里起到了十分重要的作用。外层玻璃采用透过率较强的单层玻璃和非热阻型型材,而内层玻璃采用的是中空玻璃或断热型型材。这样太阳光和能量可以比较容易地通过外层玻璃幕墙,加热幕墙间的空气层或者形成温室效应; 内层玻璃采用中空玻璃或热阻型材,使空气层能够形成有效的缓冲区, 形成保温隔热的性能。有资料显示,双层玻璃幕墙与单层玻璃幕墙相比,采暖时可节约能源 42% ~ 52%,制冷时可节约能源 38%~ 60%。

双层玻璃幕墙的另一项重要的改进措施是在双层幕墙之间添加百叶, 更增添了其节能的功效。但传统建筑中的百叶或挂于室内,难以高效控制已进入室内的热量;或悬于室外,不能形成循环通风道。循环中挂幕墙很好地解决了这个问题。夏季白天, 百叶的角度成下倾角,遮挡上方射来的强烈阳光。夏季夜晚室内空调的作用使空气夹层的温度较室外更低, 冷空气下降, 空气循环由上至下, 也能带走热量。冬季白天百叶的角度成上仰角, 对阳光的遮挡被尽量减至最小。冬季夜晚百叶封闭形成一个金属反射层,使室内的热辐射有效地反射回去, 避免热辐射的过度流失。

3、绿色节能玻璃幕墙

太阳能作为一种随处可见的能源, 它的潜在利用价值可以说是无限的。如何有效的把太阳能无污染的转化成可利用的能源, 成为近几十年来世界范围内科技工作者努力研究的重要课题。前面所提到的双层幕墙正是合理利用太阳能的一种尝试。目前幕墙领域成功利用太阳能的技术是太阳光变向照明技术和光电幕墙技术。

(1)太阳光变向照明技术

它取代了传统的遮阳机构, 利用幕墙上的光线反射装置把室外的日光反射到室内的天花板上, 再由天花板反射到工作或者生活区域, 为人们提供照明。这样的光照条件比传统的以“光柱”形式进入室内的太阳光更为柔和、均匀, 消除了由直接入射的强烈阳光在电脑或者电视屏幕上造成的眩光, 并改善了日光在整个房间甚至建筑物的分布,可以深入到各个边角区域,减少照明费用。

(2)光电幕墙

光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建筑幕墙。这种幕墙集合了太阳能光电技术与幕墙技术, 是一种新型的功能性建筑幕墙。它利用太阳能发电技术, 把以前被当作有害因素而屏蔽掉的太阳光, 转化为能被人们利用的电能。光电幕墙另外的重大意义还体现在它把太阳能发电技术集成到建筑幕墙产品中, 不占用专门的土地, 而且太阳能光电板也可以替代传统的玻璃等幕墙面板材料, 无需重复投资。长期以来, 人们总是认为幕墙建筑不节能, 但是从我们的分析中可以看到,

总之,随着科学技术的不断发展, 幕墙节能材料和节能系统的不断完善, 玻璃幕墙也可以做出很节能的建筑物。幕墙节能, 并不是人们想象存在技术上的问题,更多的是我们对它的重新认识与合理运用的问题。随着国家的各项节能政策法规的深入贯彻, 相信节能幕墙产品的应用将得到更大的推广。

参考文献:

[1] 安凌艳. 双层玻璃幕墙构造及其节能措施[J]. 山西建筑. 2008(13)

节能与环保范文4

节能与环保具体指用以节约现有能源消耗量,提倡环保型新能源开发,造福社会。推广使用节水型水阀和卫生洁具;用水完毕随手关闭龙头,别让水空流;随时检查维修水龙头阻止滴漏。减少对机动车的依赖,近距离出行尽可能使用自行车或者步行,给城市的交通减轻一点负重。

(来源:文章屋网 http://www.wzu.com)

节能与环保范文5

关键词:建筑工程建设;节能环保;节能技术;问题;应用

1建筑工程建设中的节能环保设计

1.1墙体结构

施工人员可以结合实际情况对于保温材料的需求来利用抹灰、粘贴以及复合的方法在墙体的内外侧设置保温层。这样可以保证施工的效果更加的具有合理性。在调制砂浆的过程中,施工人员可以将石灰、石膏、水泥和化学聚合物以一定比例添加到轻骨料中,从而提高砂浆的保温效果。在确保基层干净、干燥的情况下,施工人员可以利用抹灰技术在基层进行均匀的喷涂。这样不仅可以保证层面的均匀,还能够确保涂层符合实际的施工标准。

1.2屋顶结构

施工人员应当根据建筑的实际情况来选用保温材料。保温材料不仅要能够具有较高的强度,还要保持导热系统和吸水率在较低的状态。在选取好保温材料之后,施工人员需要将保温材料放入到防水层和屋面板当中。施工中所应用的保温材料主要有轻骨料混凝土板、聚苯乙烯板等类型。施工人员需要合理的使用散料或者水泥胶结料来进行浇筑。另外,施工中使用的材料必须具有一定的防水性和防潮性,并且要通过调节材料的配合比例来确保材料达到一定的保温效果。同时施工人员还可以通过调整保温层和防水层的位置来提高湿度。

1.3门窗结构

门窗的保温性和气密性应当得到人们的重视。在传统的设计当中,单玻实腹钢窗并没有较高的气密性和保温性。在这种情况之下,我国对门窗的保温性做出了明确的规定。例如:阳台和窗户的设计必须加强保温性能,提高门窗的保温作用,有效控制门窗的传热系数等。这使得弹性密封条成为了广泛使用的节能材料。在施工过程中,施工人员会将密封膏抹在窗户门框边沿,用泡沫、橡胶密封条塞在门框和窗户中间,使用弹性压条来处理扇和玻璃之间的缝隙。

2建筑工程建设节能环保中存在的问题

2.1忽视了节能环保的重要性

在建筑工程建设的过程中,设计人员比较注重的是建筑的美观、结构的安全性以及建筑的实用性,却忽视了建筑的环保性以及品质等。从审查中可以勘察,设计人员无法将这些因素真正的体现在建筑工程设计当中,从而不能很好的体现出建筑工程的需求。但是在这种情况下,建筑设计方案已经确立。设计人员只能够对设计方案进行稍微的调整。同时为了能够提高设计的效率,设计人员只对整个设计进行简单的计算,并不能够达到理想的效果。

2.2建筑材料的问题

建筑材料对于建筑工程的整体质量有着非常重要的作用。为了获得更高的经济利益,设计人员在结构设计中通常会选用特别容易生锈或者腐蚀的金属材质。同时,这些金属材质的建筑材料还会发生渗漏或者结垢。这样不仅会造成建筑材料的大量浪费,还会对环境造成污染,起不到一定的环保作用。另外,由于建筑的形体处在不断发生变化的状态,设计人员并没有重视建筑形体的变化对于建筑材料的消耗。

2.3传统节能技术的应用不合理

建筑工程设计比较看重的是建筑本身的通风以及遮阳作用。在人们生活质量和水平不断提升的同时,人们也具有着一定的审美理念。但是这却在很大程度上使人们忽视了传统建筑措施的重要性,无法从根本上实现节能环保。一些高科技以及低成本的节能技术并没有得到人们的重视,从而导致了整体建筑工程的造价得不到有效控制。一些设计人员不能给根据建筑的实际状况来进行标准的制定,过度追求工程设计的理想化,从而导致实际的建筑工程无法达到设计标准的要求,使建筑工程无法体现出节能环保的作用。

3建筑工程建设中节能技术的应用

3.1建筑绿化的推行

建筑工程建设当中通常会利用绿化来降低噪音污染,使建筑物的温度得到一定的调节。对于夏季建筑物的温度而言,绿化能够通过树木的枝叶来挡住太阳的辐射以及地面和墙面对于建筑物的发射热。这样不仅能够对建筑物起到一定的遮阳作用,还能够降低建筑物的温度。同时,建筑人员也可以通过种植乔木和灌木组成的绿化带来降低噪音污染。这种绿化能够有效减少噪音的传播。因此,合理的绿化不仅能够优化社区的环境,还能够改善城市的生态环境。

3.2太阳能技术的应用

太阳能不仅对环境没有污染,还具有着可循环的作用。因此,各个行业中都已经开始普遍应用太阳能。但是建筑工程建设对于太阳能的应用还是比较有限的,主要是为了散热、遮阳以及促进太阳能混合型技术的进一步发展。该技术还能够为建筑施工提供所需的热量和光照,从而有效降低了建筑施工对于能源的消耗和浪费。从实际的应用中可以看出,太阳能够施工技术还存在着许多问题。因此,为了能够提高太阳能技术的应用效果,相关技术人员还需要对此进行进一步的研究。

3.3风能技术的应用

和太阳能一样,风能也具有着环保、方便并且可循环利用的特点。一般情况下,风能需要通过相关设备转化成为电能才能够使用。虽然风能从整体上和太阳能还是有着一定的不同的,但是二者还是可以进行互补的。例如:如果出现阴雨天气,那么风能可以得到有效的应用。如果是晴天,那么太阳能就可以得到一定的应用。风能和太阳能的综合应用就可以保证建筑工程建设的顺利进行,从而为建筑工程的施工节约了大量的能源。

3.4地热能技术的应用

地热能和太阳能、风能都有着可再生的特点。这也是这三种能源发展的基础作用。地热能主要是从地壳中来提取热能。但是从目前的情况来看,我国还正在探索地热能的应用,并没有研究出提取地热能的相关设备和技术。同时地热能在建筑工程中的应用也是非常有限的。因此,相关技术人员需要对地热能的应用进行更深层次的研究,从而能够采取一定的措施结局地热能应用中所出现的问题,有效促进地热能的进一步发展。

4结语

在人们生活水平得到不断发展的过程中,人们对建筑设计也越来越重视。现代建筑不仅对外观和舒适度有着更高的要求,还要在设计方面表现出个性化以及节能环保的作用。因此,建筑工程建设中应当重视节能环保技术与节能技术的应用。

参考文献

[1]许冬侠.浅析房屋建筑结构设计中的节能环保[J].能源与节能,2013(5).

节能与环保范文6

[关键词]节能;环保;生态;图书馆;建设

随着经济发展带来的负面效应,能源、生态环境等问题越来越凸显出来,上世纪70年代能源危机后,人们以能源利用和保护的再认识为契机,对建筑的节能环保和生态关系做了重新探索,各国政府、国际组织也为此制定政策并建立建筑节能环保生态设计综合性标准。中国作为能源消耗大国,有限的能源被无节制的索取消耗,造成能源危机,节能环保、生态保护已成为我国可持续发展的重要研究课题,国家在“十一五”规划中,将建设节约环保型社会作为重要内容,实行限制与鼓励并举的政策,提高建筑物能源利用率和环保生态功能,该措施对图书馆建设的节能环保和生态环境提出了更高要求。

1 图书馆建筑的节能环保

“节能环保生态型图书馆建筑”就是将图书馆看成一个生态系统,通过设计建筑内外空间各种要素,使物质、能源在建筑生态系统内外有序地循环转换,获得一种低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境,最显著特征是节能,以最少的能源,解决最多的使用问题。过去我国建筑节能问题被普遍忽视,与同等气候条件下的发达国家相比,单位建筑面积能耗要高出2~3倍,公共建筑能耗占总能耗60%以上。预计到2020年,我国年建筑能耗将达10.89亿吨标准煤,这是我国能源发展无法承受的[1]。但建筑能源节约潜力大,按标准建造的节能建筑,不仅节约能源,还可提高建筑的舒适性。建筑师主要通过两种手段实现节能生态环保,一是运用建筑设计手法,二是运用技术手段[2]。

1.1从标准和技术手段上提高图书馆建筑节能

我国第一部公共建筑节能设计综合性国家标准《公共建筑节能设计标准》于2005年7月1日实施,这标志着我国建筑节能工作在建筑领域全面铺开,该准则是大力发展节能建筑,制定并强制推行节能、节材、节水标准的一项重大举措,是实现建筑节能的技术基础和全面推行建筑节能的有效途径,作为建筑节能的一项重要准则,对缓解能源短缺与社会发展的矛盾起到重要作用。此标准对图书馆建筑节能环保提出了更高要求,从设计、施工图审查、竣工验收等环节执行节能环保标准,鼓励采用新型和高效节能技术和材料,积极应用新型和再生能源等,这是图书馆建筑节能环保工作的科学依据。

1.2建筑设计中体现节能环保意识

图书馆建筑作为人工的自然物和人造的自然环境,产生和发展都来源于人的需求,在建筑、环境、人的相互作用中,最本质、最有决定意义的是人[3]。因此,作为人工环境的设计者,在设计时不能无视自然环境的存在,必须强调节能意识,着眼能源的合理使用和约束过多能耗。图书馆建筑正处于由传统向现代观念过渡转变的时代,变革直接影响图书馆建筑设计对节能环保的要求,人们喜爱的图书馆建筑都是以它富有创新色彩的建筑体系、建筑材料、建筑技术以及建筑空间设计而得到后世赞美并流芳百世的[4]。社会发展中,节能环保的设计将成为现代图书馆建筑主角,图书馆建筑的节能环保生态设计原则将应运而生。

现代图书馆建筑设计将节能环保结合到设计中,在吸收传统藏书楼干燥、通风、向光、隔音等良好建筑传统的基础上,必须顺应时展,在外部造型及内部结构中,运用先进建筑设计技术及理念,采用先进节能环保材料,使图书馆建筑达到经济、节约和实用的最大统一。如,内部布局应按大开间、全开放、全方位模式设计,实行统一柱网、层高、荷载,适应现代图书馆管理模式,从过去以功能、空间为单一目标转变为以功能、空间、环境、资源并重的双重目标;对建筑外墙的设计,应科学合理地计算保温层厚度,设计屋面保温及幕墙外保温系统,降低空调系统能耗;合理设计外窗开启扇,在可控条件下实现自然通风,有效利用空气自然对流;设计室外遮阳系统时,应根据阳光强烈程度伸缩并旋转外窗角度,达到最佳遮阳效果,采用室内遮阳帘与电动开启天窗结合的做法,既做到遮阳,同时又实现室内空气自然对流,等等。

1.3节能环保生态型建筑是图书馆建设的理想追求

节能环保生态型建筑是人与建筑、自然环境和谐统一的建筑,建筑既要为人创造一个舒适的空间,又要保护好周围环境,即对自然环境索取要少,负面影响要小,注重建筑的节能环保生态设计和可持续发展,体现天人合一的理想追求。古代藏书楼多以私人为主,只要不漏雨不潮湿就行,图书馆建设也自然局限于以藏书为主的观念,节能环保生态理念难以体现。随着时展,古代藏书楼演变为现代图书馆,建设指导思想转为以读者为主,要求图书馆建筑既要满足人们高层次的文化、情感相统一需要,又要符合节能环保生态型建筑标准。由于图书馆建筑是人类活动的结果,对生态环境或多或少会产生影响,但关键是要尽可能地将负面影响最小化,如,在建设中尽量注意保护土地和植被,尊重地形地貌和建筑地域的生态环境,并与环境形成自然协调关系,对自然资源采取少废多用,包括节约土地、能源和材料的选择,贯彻减少使用、重复使用、循环使用和可再生资源替代不可再生资源等原则[5]。

2 图书馆建设的生态环境

节能环保生态型图书馆建设,从规划设计到施工结束,需要以生态观念从建筑物整体生态需求上进行总体构思。早在20世纪60年代鲍罗索勒瑞已开始关注节能环保生态与建筑之间的关系,最早将节能环保生态环境同建筑学结合,并创建了城市建筑生态学理论,将建筑和生态合为一体,认为建筑必须同所在的场所、建筑材料以及使用者的生活有机地融为一体[6]。

2.1地域文化和地理环境协调统一的生态环境和选址造型

地域文化是一定地域的人民长期历史发展过程中通过体力和脑力劳动创造的,并不断得以积淀、发展和升华的物质和精神的全部成果[3]。图书馆建筑作为文化的另一种表现形式,以凝固的形态传承着历史,传承着文化,见证了人类历史的沧桑变迁,它既可反映国家和地方经济、文化发展的实力,又可体现地域文化特色。作为地域文化结晶的图书馆建筑,是地域文化在物资环境和空间形态上的具体体现。

体现地域文化特色的图书馆建筑与自然环境、人文环境应协调融入设计之中,同自然景色一起发挥作用,因此建筑选址时应考虑周边环境,造型不仅与周边建筑相统一,而且要与整个环境风貌和谐统一,使图书馆成为大环境中不可或缺的部分,如广东省立中山图书馆扩建工程方案构思中,用生态建筑理论指导图书馆设计,强调对生态环境保护利用,设计充分考虑广州气候特征,建筑物与环境、朝向相适应,满足了生态循环要求及节能观念,最大限度地节约能源,充分尊重城市整体规划与周边环境及建筑的良好契合,规划内古木参天,绿意盎然,绿化生态环境优越[7]。又如苏州图书馆选址于原市人大市政府大院,院内古树名木、鸟语花香、小桥流水尽显吴地特色,是一处典型的江南园林式图书馆理想场所,体现了当地文化特色,该馆园中有馆,馆中有园,书香园林,典雅端庄,蕴涵浓厚的历史人文氛围。

2.2建筑内、外生态环境布局协调统一

生态型图书馆建筑可采用绿化手段改善小气候,如植被会在盛夏烈日形成自然荫凉,使建筑物外墙避免暴晒而降低制冷量;树木、草皮等会给建筑使用者带来舒适的感觉等。研究证明[7],绿色植被通过蒸发使室温降低,改善微观气候,可吸收空气中二氧化碳并清除甲醛等有毒有害物质,提高空气质量,绿色植被不但具有令人愉悦的视觉效果,而且给使用者带来舒适温馨的感觉,有助于人们在紧张的状态下适当放松,这是难以用某种技术指标加以衡量的纯心理因素。

作为文化建筑,图书馆应兼有优美清雅的内外环境和足够的植物配置、丰富的人文景观,以及与周围建筑群的自然联系等,营造生态小环境,其内、外环境力求典雅优美,舒适怡人,给人一种文化艺术享受。外部环境的植被布局直接影响读者对图书馆的第一印象,内部环境设计构成因素中要充分体现人文环境与自然环境诸因素的生态环境布局,营造一个充满文化气息的育人环境,格调高雅、和谐的室内环境布局所富含的高层次美学意蕴和较高格调艺术情趣,是体现图书馆人文内涵和文化底蕴的重要方式。古人云:近水者智。广州大学图书馆的生态设计正是以这一建筑理念,实现了水、物的整体和谐,该馆室内环境设计与外部环境布局,均做到了绿化与建筑艺术水乳交融的境界。建筑因绿化而活,绿化因建筑而壮,舒适的内外环境,起到以人为本,尊重使用者的作用。目前,不少省、市、县公共图书馆都选址在绿色资源丰富的公园里兴建馆舍,营造生态小环境,显示出决策者的生态眼光[7]。

3 节能环保技术在图书馆建设中的运用

3.1新材料、新技术的应用

建材工业是土地破坏、能源消耗、环境污染最严重的行业。从自然生态角度看,传统建材是以享用丰富自然资源、消耗大量能源来追求其使用价值和经济效益的。建筑材料是不可再生资源的重要消费品,同时又是废物的主要来源,这样的发展模式必然导致能源危机、原材料枯竭、环境污染等问题。所以,建筑材料的可持续发展是城市走向可持续发展道路的重要保证,对人类社会可持续发展起着举足轻重的作用。

图书馆建筑材料应符合可持续发展战略思想,利用低能耗、不影响或少影响生态环境、无辐射、无放射、无污染的节能环保材料。室内装饰材料,应符合国家检测标准,减少有毒物源,切实保障图书馆的健康环境。大量新材料的开发,为节约能源、改善环境提供了极好条件,使建筑墙体、门窗等构造发生巨大变化,更多地使用许多成熟技术,如隔热、双层玻璃、高效供热系统等。如澳大利亚悉尼大学研制的真空玻璃,在严冬能保持室内热量避免散失,盛夏又能阻止室外热浪进入,全息玻璃窗通过衍射,使背光之处犹如阳光照耀,图书馆的特点对该材料应用前景广阔。

3.2自然资源利用方法列举

图书馆作为文化场所,环保精神体现在尽可能地自然采光、自然通风、自然调温,节能、节水、节材等方面。图书馆因开放时间长要消耗大量能源,每年水、电、取暖降温费用极大,如上海图书馆夏季仅电费每天就高达一万多元。这就要求图书馆要有强烈的节能意识,通过优良的设计、适宜的技术,充分利用气候条件及周边环境使建筑节能,如考虑太阳能、水和风等自然资源因素。

3.2.1雨水的利用。水是一切生命赖以生存的重要自然资源,也是环境与生态最活跃最重要因素,洁净的饮用水是生活中不可替代的物质,但图书馆消耗大部分洁净水,约占80%是用来冲洗卫生间和浇灌花草,因此将雨水通过暗沟导入集水池储存,经净化处理可代替洁净水用于卫生间冲洗和浇灌花草等,从而节约大量水资源。

3.2.2太阳能的利用。每年地球表面从阳光接收的能量大约是地球上已知煤、石油、天然气等储存能量总和的10倍,太阳能清洁、安全、无噪音、取之不尽、用之不竭,已被重视并开发利用。图书馆应用包含两方面,一是太阳热能应用系统,取暖及制冷;二是太阳能光电系统,为建筑物提供清洁能源。图书馆的窗户是利用太阳能的关键部位,方法是在窗户上加装集热器,如吸热玻璃,让窗户成为太阳能集热器,将窗户的玻璃改为特种玻璃,可比普通玻璃减少35%的日照,可起到保温、隔热作用。充分利用窗户、屋面等部位收集太阳能,用来供热和制冷,系统除满足热水供应、采暖需要外,尤其可用来制冷,南方夏季较长,实用性强。其方法一是利用太阳能推动机械装置,驱动压缩制冷系统制冷;二是利用太阳能热量直接驱动吸收式制冷机制冷。据日本资料显示,采用被动式太阳能集热系统的房屋,基本上不消耗城市系统的电能和煤气,效益十分明显。另一种太阳能应用技术是储能技术,如太阳能光电池技术。实验性光电池发电厂已在运行中,这一技术是解决能源危机的根本之策,经济效益和社会效益无法估量,这一技术已从实验室走向市场,我国已在内蒙、新疆等地试用小型太阳能光电池供电系统,图书馆建筑可借用这些技术降低能耗。

3.2.3风和光的利用。自然采光与通风符合自然阅读环境要求。适当的自然通风对人体具有特别意义,设计中,图书馆外墙窗扇全部采用外推方式,扩大自然风的流量,使春、秋、冬三季采用自然通风,利用空气热压原理有效组织自然对流,可不消耗能源降低室温,排除室内污浊空气,使新鲜空气自然循环,达到人体舒适度,有利于满足与自然交往的心理需求和健康。国外许多图书馆因地制宜,结合不同气候创造了各式各样的通风方式,值得借鉴。图书馆设计要坚持自然采光原则,不能全部人工照明,但也不能局限传统长条空间两边开窗取光和通风,否则布局难以突破老模式,难以适应灵活、高效、开放的服务。可采用自然采光为主,人工照明为辅的方式,在进深较大的开架阅览区以自然采光为主,开架书库人工照明为辅,特殊要求的藏阅空间,可用人工照明[8]。如浙江台州图书馆,设计中采用集中式建筑模式,重视院落的作用,不仅将阳光、空气、绿化引入建筑之中,使建筑适应并尽可能利用台州地区良好的气候条件,减少运行费用,同时文化上呼应江浙地区传统精神,称得上是绿色生态图书馆的代表作[4]。又如深圳图书馆新馆,作品虽然很成功,但内部空间大量依赖空调系统和人工照明,在重视气候影响方面美中不足。对于图书馆开窗过多、过大,造成光线过强,可设置可调式百叶窗,使光线变柔和。对于灯光控制,可按空间使用特性设置自动控制、群体控制开关系统,无人活动时能自动关灯或部分调节灯光。

综上所述,图书馆建筑节能环保及生态环境协调发展已成为我国文化基础设施建设的重要组成部分,工作开展得好坏将直接影响图书馆建设的可持续发展,尽管人们已意识到它的重要性,但其工作还任重道远。

[参考文献]

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[2]李亦农,崔克家.中型办公楼设计[J].建筑学报,2006(6):78—81.

[3]梁李玲.浅谈图书馆建筑的人文内涵[J].福建图书馆理论与实践,2006(2):57—58.

[4]陈虹涛.绿色生态的图书馆建筑[J].图书馆建设,2007(1):19—20,24.

[5]谢一平.建筑与环境[J].山西建筑,2007(18):42—43.

[6]倪从容.生态建筑之我见[J].工程建设与档案,2002(4):37—38.