1因地制宜,充分考虑当地的气候特征
生态图书馆的设计一定充分考虑当地的气候特征,趋利避害。位于寒冷地区的北方图书馆,建筑物最好选择南北向布置,建筑入口要避开冬季北向的主导风;对于南方地区的图书馆,要选择地势较高的地方,门窗的位置尽量避免西晒。如海南大学图书馆建设时考虑到海南属于湿热的亚热带地区,一年四季艳阳高照,气候炎热,所以选址于秀丽的东坡湖畔,阅览室集中在朝向南北、互相平行的高楼中,目的就为了利用当地夏季自然穿堂风,缓和了夏天的酷热[2]。2.2注重对土地资源和植被的保护传统建筑设计方案一般是将土地推平,然后再在其表面进行再设计,所以会对当地的土地资源和植被造成很大的损害。我们知道土地是经过漫长的生命演化过程逐渐形成的,在自然状态下,经历100~300年植被覆盖才可以形成1cm厚的表层土,土地和植被共同组成的生态环境也是经过多年的自然进化才形成的,一旦遭受破坏,重新恢复需要投入较长的时间以及大量的人力物力。所以生态图书馆的建设必需要尊重地形和地貌,注意对土地资源和植被的保护,在设计之初就考虑到如何将破坏降低到最小程度。例如选址时尽量利用当地的地形和地貌,选取植被容易恢复的位置建设,对施工位置的表层土应注意保存,建设工程完成之后可以把表层土回填,同时尽量保护好原来的植被。如西安科技大学图书馆在建设之前是大面积的垃圾场和污水沟,通过对其地面进行改造处理以后,重新开发出来6000m2的建筑用地,将原来的污水沟也设置成了一个水景观,既美化了环境,又调节了空气湿度。山东交通学院图书馆馆北侧有一个常年不干涸的人工湖,图书馆充分利用了湖水的良好吸热作用,将中央空调的散热系统设置在馆北侧的湖面下,有效降低了能耗成本。
2与周边人文环境的协调
图书馆作为公共文化服务机构,理所当然地应该融入到当地的文化氛围中。因此生态图书馆必需与周边人文环境相协调,在造型风格上要与周邻建筑和谐统一,同时要尊重当地的文化和风俗习惯,使图书馆建筑充分体现地域文化特色,为当地的人所接受[3]。例如深圳福田区图书馆,地处景田路和商报路交汇处,北临财政局等高层建筑,南为学校等低层建筑群,西南为狮岭公园,其设计方案采用中高层形式,使高层区到低层区呈阶梯状连续变化,同时强调了景田路城市街面的横向连续性,巧妙地以体量而不是高度与周边建筑形成对比,与周边建筑共同打造了良好的城市形象。同时,该图书馆的设计方案对城市街道空间作了全面的考虑,图书馆为了对应景田路的空间线性关系而切出一三角形城市广场,保持了景田路方向城市街面的延续性,相应于图书馆东侧也切出一三角形空间作为图书馆信息中心入口广场,不仅呼应了周边高层建筑的对位关系,也减轻了相互间的压迫感,更重要的是给北面的财政局大楼让出南向空间,并求得一种围合感[4]。
3节能环保技术在生态图书馆中的应用
节能环保是生态建筑内部的基本特点,在节能环保的要求下进行图书馆建设,主要应注意到从以下几个方面。
3.1采用各种成熟的节能技术
随着生态建筑的发展,一些比较成熟的建筑节能技能已经被广泛使用,包括墙体节能技术、外墙绿化技术、门窗节能技术、空调节能技术、屋顶节能技术、中水节能技术等。
3.1.1墙体节能技术主要是采用外保温墙体和内保温墙体使建筑达到一定的保温效果,即通过将保温材料复合在建筑墙体外表面内部,再将外表面覆盖以饰面材料,达到保温效果。如山东交通学院图书馆外墙内就贴了保温材料,能在一定程度上保持室内温度相对稳定,节约了部分夏季制冷和冬季供暖的能源消耗。
3.1.2外墙绿化技术一般是采用在外墙的外部种植密集的树木,让树荫来达到隔热的效果。它不但对建筑物起到外表装饰美化作用,而且还能达到节能减排的目的。如福州大学至诚学院在图书馆大楼西晒的一面墙种植绿色藤蔓植物,以保证室内外空气温度动态平衡;西安科技大学图书馆东面通过退台式的绿化植被的栽种,在夏天,由于其藤蔓植物的树叶产生的绿荫,可以有效地遮挡住阳光;在冬季需要阳光采暖时,由于树叶掉落不会影响冬季采光。山东交通学院图书馆设置西挡晒花墙及风道,在温度控制方面以自然调节,能够遮挡夏日里强烈的西晒,通透的花格则可以通风,与主体墙之间形成的通道夹层,还能进一步起到降温的作用。
3.1.3门窗节能技术主要是指利用加隔层,用空气作为隔热保温的材料,或者是对门窗材料进行改良,提高隔热性能的一种环保节能技术。如山东交通学院图书馆,外窗采用中空保温玻璃,可以有效起到保温的效果;芝加哥洛约拉(LOYOLA)大学图书馆的窗户材料采用双层彩色玻璃,这种玻璃表面含有特殊的碳素物质,使其可以感知外界温度,并根据室外温度变化自动调整室内温度,使室内温度保持恒温。南牙买加公共图书馆,采用新型双层吸热玻璃,只透光,不透热,光这一项就节省了1/3的采暖空调能耗。
3.1.4空调节能技术这一技术的运用一方面靠空调设备生产厂家的技术革新,另一方面也要靠图书馆设计者因地制宜对图书馆空调系统的改进。现代图书馆多设置了中央空调,能量消耗非常大。大量的统计结果表明,空调系统所消耗的电能,约占楼宇电耗的40%~60%,因而空调节能技术的应用尤为重要。例如,可以采用通过利用地下水、江湖水、中水等循环水的低位热源来散热。如山东交通学院图书馆的水制冷空调系统,就是利用图书馆北侧早期自然形成的人工湖水冷却循环水,用机泵把布置在人工湖水地下水管中的低温水抽入管路,经盘管向空调房间放出冷量制冷,而放出冷量的水循环进入冷却管道被再次冷却利用[5]。
3.1.5屋顶节能技术屋顶节能技术主要包括保温隔热型屋顶、屋顶平改坡、通风屋顶、种植屋顶(绿化屋顶)、蓄水屋顶、其它新型屋顶。如南京图书馆屋顶设有巨大的椭圆洞孔,通过内部廊庭空间采光的切口打开,具有自然通风采光的生态节能效果。石家庄铁道学院图书馆扩建后,屋顶女儿墙位置安装可自由关闭的机械通风装置,屋顶设置工字钢梁,压型钢板保温的屋面,中心部分设计有一定面积水平天窗(控制室内的温度过高)。屋顶上一定面积的水平天窗也可以作为温室的窗口,接收适当的能量,夜间减少能量的散失。山东交通学院图书馆楼顶铺设了草坪,夏季可以挡晒降温,冬季可以保暖。荷兰代尔夫特理工大学图书馆的屋顶花园不但能起到使图书馆室内降温的作用,遇到大雨时,还有助于减缓湍急的水流。
3.1.6中水节能技术在水资源日益紧张的今天,中水节能技术越来越多的应用于建筑业。建筑中水系统是将建筑或小区内使用后的生活污水、废水经适当处理后回用于建筑或小区作为杂用水的供水系统。从经济的角度看,中水的成本最低,从环保的角度看,污水再生利用有助于改善生态环境,实现水生态的良性循环。如广东省立中国图书馆的雨水收集回用系统不但能够妥善地净化和最大限度地循环利用水资源,还能改善雨季防汛排水安全问题,同时提供非雨季蓄水功能,满足绿化用水需要。美国蒙大拿州波兹曼公共图书馆,屋顶水循环系统每天可省约4595L水;西安科技大学图书馆在水景观的设计中,完全采用的是积蓄雨水,其积蓄的雨水通过多层过滤净化过后,能够完全达到景观水的水质水平。同时,积蓄的雨水还被作为绿化植被灌概用水、洗涤用水,每年成功使用雨水3×104m3。
3.2选用持久耐用的材料和设备
目前建筑中采用的材料大多都是非可再生资源,在未来会产生大量的建筑垃圾。因此,生态图书馆中持久耐用的材料和设备的应用尤为重要,不但能有效减少建筑垃圾的产生,降低日后的维护成本,而且还能降低室内污染。由于室内空气质量跟材料耐久性直接相关,耐久性越好的材料,造成室内污染越低。此外,持久耐用的设备也非常重要,生态建筑不但需要重视建设过程中对能源的节省,更为重要的是,在后期的运营使用过程中,减少能源的消耗和对环境的影响,持久耐用的设备能够有效降低维护成本,从整体上有利于图书馆的节能环保[6]。本文来自于《农业图书情报学刊杂志简介详见
4生态建筑理念指导下的图书馆应为未来发展预留空间
图书馆是一个生长着的有机体,自身需要不断发展,为读者提供更优质的服务,同时图书馆需要跟上社会发展的步伐。因此,生态图书馆还应为未来图书馆的功能扩展或改造预留一定的空间。生态建筑理念指导下的图书馆建设预留空间主要包括:周边环境预留土地,结构基础的预留量,楼板承重的预留量,墙体和家居的调整空间,管道空间的预留量等。目前对图书馆建筑有深刻影响的是数字资源的发展。国内外很多图书馆为适应这一转变,进行了一些有益的尝试,如学习空间的建设。但就目前来说,毕竟还是印刷型文献和数字化文献并存的时代,未来数字文献是否完全取代印刷型文献暂时还是个未知数。因此,图书馆一方面要为印刷型文献资源和数字化文献资源分别设计合理的布局空间,同时还应该预留一定改造的空间以及适应未来馆内功能区域的变化。笔者所在的华南农业大学图书馆在2005年建成新馆,当年搬迁新馆的艰辛工作仍记忆犹新。然而短短几年,随着学校的扩建和招生规模的扩大,藏书量骤增,由于设计之初没有足够的预留空间,不但书库面积告急,而且随着图书馆业务的发展,每年接待读者达200万人次以上,以致每次拓展服务功能方面都要克服很大的困难。因此,一个良性的生态图书馆不能只注重目前还应考虑到未来。
作者:黎小妮 单位:华南农业大学图书馆