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被动优先策略的应用及其对读者满意度的影响

作者:未知

  摘要:文章从建筑规划布局、建筑体形结构、建筑围护结构、自然采光、自然通风等角度,研究绿色建筑被动优先策略在高校图书馆建筑中的应用,并从室、外环境、绿色建筑的综合管理等方面研究其对于读者满意度的影响。同时,高校图书馆应因地制宜地践行被动优先策略这一绿色建筑理念,最大限度降低建筑能耗,实现建筑、人与自然之间的共生,培养读者的生态环境意识。
  关键词:绿色图书馆;被动优先;建筑节能;因地制宜
  中图分类号:G258.9 文献标识码:A
  1绿色建筑概述
  由住房和城乡建设部编制的《绿色建筑评价标准》中,将绿色建筑定义为在建筑的全寿命周期内,节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间,最大限度的实现人与自然和谐共生的高质量建筑。可以看出,绿色建筑追求的是一种既能够最大化利用自然资源,又能为人们提供适用、健康、高效的使用空间的建筑目标。为了实现这一目标,应该在最大程度上践行绿色建筑中的被动式设计策略,因为它追求的是一种减少人的主观能动性对于环境的影响,尽可能优先使用环境中的有利因素,减少资源消耗,促进环保节能。因此,被动式设计策略应该成为绿色建筑设计中优先考虑的设计原则。一定意义上说,建筑师对于被动技术的主动运用程度决定了建筑的节能效果,更决定了绿色建筑是否真正实现了“绿色”。
  除了最大程度践行被动优先的建筑策略之外,绿色建筑在设计过程中还需遵从一些基本原则。一是节能环保的原则。节能环保是绿色建筑与传统建筑的显著差异之处,绿色建筑在构建过程中,通过创新观念采用各项可行措施减少不可再生能源的消耗,提高能源使用效率,并积极寻求新型清洁能源的开发、利用,减少对自然生态环境的破坏,促进环境保护。二是以人为本的原则。绿色建筑所要达到的节能环保的要求是不以牺牲人的健康及居住舒适性作为代价的,在建筑设计、建造及运行过程中,都要以人为本,充分考虑人的感受,通过采用健康、环保的建筑材料,广泛应用新型能源,在房屋节能性与人本舒适性之间取得良好平衡。三是因地制宜的原则。绿色建筑的设计及建造需要充分考虑当地自然地理环境及气候条件特征,同时还应结合当地风俗文化、能源及资源分布,城市建设的规划、单体建筑项目特征等。在此基础上,因地制宜、物尽其用,最大程度避免建筑的照搬盲从。四是全寿命周期原则。即从绿色建筑的初始决策到规划设计、施工建设、投入使用、运营维护、最终的拆除各阶段都要最大程度减少能源消耗,降低环境负荷。同时考虑到经济适用性,材料长效使用、能耗统筹规划等方面的内容。
  2被动优先策略概述及在高校图书馆的应用
  建筑中的被动优先策略具有重设计、能耗低、效率高、适用性高的特点,其在建筑节能中的应用效果显著,也是实现绿色建筑的关键和基础。目前,绿色建筑中采用的被动式理念及技术的应用主要体现在对于建筑的规划布局、建筑体形、围护结构、自然采光、被动式采暖、降温与自然通风等的应用,其核心是满足建筑舒适性与建筑的节能减排之间的平衡,实现可持续发展。结合高校图书馆建筑的独特性,被动优先的设计策略在高校图书馆建筑中的应用关键点作以下阐述。
  2.1建筑规划布局
  高校图书馆是学校师生查阅书籍资料以及自修的集中场所,也是校园的核心建筑物之一,其建筑的规划布局需要综合考虑。其在校园中的位置应该处于一个相对开放空间之中,形成一个良好的气候缓冲区,同时合理控制建筑群之间的高度、密度分布以及建筑朝向,确定所在城市的主导风向,使得整个图书馆建筑有一个良好的防风、通风条件及日照条件。
  2.2建筑体形结构
  良好、合理的图书馆建筑体形结构对于建筑能耗水平有着重要影响,也是被动式技术应用的一个重要方面,通常而言,建筑的体形系数越小,越有利于建筑节能。高校图书馆在建筑造型方面,可以通过对于建筑总体开间进深、外圍缓冲、体形系数等的设计以及中庭空间的应用,实现建筑的节能降耗。合理布置建筑内部平面,减少内部空间的传热损失,降低冷风渗透可能性,同时可以在馆内采用廊道、中庭、坡道等空间介质,形成一个开放、通透的室内空间,发挥校园图书馆建筑在校园建筑群中的核心地位,促进图书馆信息资源在校园中的流动与融合。
  2.3建筑围护结构
  图书馆建筑中围护结构应兼顾冬季保温功能与夏季的隔热功能,同时考虑建筑内门窗密闭性及适当建筑体形系数,从而达到降低建筑能耗的目的。竖直围护结构方面,需要优化图书馆建筑的墙体构造、窗体构造的保温隔热性能,鉴于图书馆建筑对于采光性的特殊要求,应适当扩大窗墙比,同时在局部地区做好竖向遮阳措施,合理采用保温气密性较好的钢化玻璃门、双玻塑钢窗等。水平围护结构方面,主要侧重于考虑屋面构造以及水平遮阳方面,采用热工性能良好的屋面材料,改善室内热环境,增进图书馆的能源节约。
  2.4自然采光
  自然采光不需消耗额外的资源,所提供的室内光环境更为健康、舒适。良好的室内光环境能够为读者营造一个舒适的阅读环境,减少光线污染的同时也能提高室内空间的热舒适性。自然光线在图书馆中的应用,既要考虑到光线在图书馆内各个空间平面内的采光系数,同时也要考虑图书馆内空间中各个界面表面的反射比及对应的透射率。除了在设计阶段注意馆内的自然采光之外,还应从光能技术着手,通过使用反射率高的物料板或玻璃材料来提高室内空间自然光的利用率。
  2.5自然通风
  良好的室内自然通风,不仅可以改善室内空气质量,还可以兼具调节室内热环境。高校图书馆建筑由于其特殊性,存在建筑进深大、特定时间段人员较为密集的特点,可能导致馆内阅览室等空间空气流通不够流畅。改善图书馆建筑中的自然通风条件,既要合理控制窗墙比,依据实际情况,在不同立面采用不同的外窗形式,在城市主导风方向开设大窗,并设置通风孔。在图书馆建筑南立面设置遮阳板,在制冷季节可以通过改变窗口附近的气流方向及气压平衡,利用热压原理,促进图书馆的自然通风,降低能耗。采暖季节,则要注重窗框连接处的密封性,防止空气渗透,增强保温性能,达到节能目的。   3被动优先策略的应用及其对读者满意度的影响
  对于读者满意度的研究是现代图书馆读者工作研究中的一个重要领域,也是提高图书馆服务工作质量和水平的重要基础性研究工作。研究绿色建筑被动优先策略的应用对读者满意度的影响,既能够了解两者之间对应的理论相关关系,也有助于针对图书馆建筑这一特殊载体对读者的实际需求,改进相应技术的应用,提升读者满意度。本文主要从高校图书馆的室外环境、室内环境以及建筑的综合管理,讨高校图书馆的绿色建筑被动技术对读者心理状态的影响。
  3.1室外环境
  图书馆室外环境中绿色建筑被动技术的应用,是在积极主动的保护环境的基础上,合理利用图书馆的外在空间,通过对图书馆建筑室外物理(光、声、热)、化学(各类污染物)、生物(植物、动物、微生物)环境的调节,达到改善图书馆室内环境的目的,节约能源,并使局部环境朝着有利于人体健康舒适的方向发展,提高馆内读者的满意度与舒适性水平。
  因此,绿色建筑被动技术的应用在设计阶段,就应考虑到拟建图书馆周边的自然环境对建筑节能上的积极作用,尽可能地利用自然的方法创造一个优良的湿度、温度环境;同时创造一个良好的室外声环境氛围以及照明环境,给馆内读者提供一个安静、和谐、宜人的阅读环境。在工程施工过程中使用环保健康的材料,抑制危害人体健康的现象发生,加强对于高反射率建筑材料的使用,减少夏季制冷设施的能量消耗,增加环境舒适性。图书馆建筑建成投入使用之后,还应充分发挥室外环境(如周围水系、现存植被)在调节馆内微气候中的作用以及连接人与自然沟通方面的载体作用,引导读者贴近自然,培养人与自然之间的感情纽带。
  3.2室内环境
  室内环境质量是指由声、光、热以及室内空气品质等因素共同作用,并对人们基本生活、工作有重要影响的环境质量。由于高校图书馆是校园读者集中学习、阅读图书的重要场所,因此,图书馆的室内环境对于读者的心理、生理健康以及阅读效率来说尤为重要。绿色建筑被动技术在图书馆室内环境中的应用,也主要集中于对室内声、光、热环境以及空气品质的合理改造,在满足读者对室内环境质量的基本要求的基础上,充分利用可再生能源,降低能耗,并创造一个健康、绿色的图书馆室内环境。
  3.2.1图书馆室内声环境
  创造一个良好的图书馆室内声环境,有利于图书馆工作人员工作效率、馆内读者学习效率的提升,还能避免如情绪过分紧张,神经衰弱、耳鸣、心率不齐等不良的身体反馈症状。图书馆室内声环境控制的重点在于对室内振动及噪声的控制。可以依据我国《民用建筑隔声设计规范》,依据动静分离的原则,在合理安排图书馆建筑平面布局及空间功能,减少图书运送、图书借阅等区域对于读者阅览及自习区域的噪声干扰,同时采取有效的隔声、减噪措施,在馆内对于声环境有特殊要求的区域安装吸声材料,改善馆内的听闻条件,避免外界噪声对图书馆室内声环境的影响。
  3.2.2图书馆室内光环境
  绿色、舒适、健康的图书馆内光环境,对于减轻读者视觉疲劳、提高读者阅读效率具有重要意义。绿色被动技术在图书馆室内光环境中的应用主要在于室内的自然采光,自然采光是对自然能源利用的体现,也能够满足馆内读者对于室内外视觉沟通的心理需求,提升阅读舒适度,同时其连续、健康的单峰值光谱能够满足馆内读者的生理及心理需要。良好的图书馆室内光环境除了在设计阶段考虑图书馆的朝向、校园内不同楼宇的楼间距以外,还应通过对于建筑室内窗地比的控制以及窗口采光形式的控制来改善图书馆内光线的投射方式、照度分布,为图书馆内的读者提供一个舒适的视觉环境。
  3.2.3图书馆室内热环境
  影响图书馆室内热环境的主要因素有空气温度及湿度、空气流速、室内屋顶墙壁表面的平均辐射温度等。在高校图书馆中,若单纯依靠空调采暖系统来维持和创造室内热湿环境,不但消耗巨大,还会影响馆员热舒适度及健康。高校图书馆作为人流非常密集的场所,馆内的公共活动区、书刊阅览区等对于热环境的要求较高,若采用被动优先的策略,做好自然通风和太阳辐射控制,能够降低馆内热湿环境对于传统机械设备的依赖程度。自然通风方面,在设计阶段就应考虑图书馆所在地的主导风向、气候特点及环境状况,借助流体力学等软件,设计合理的建筑物形状及平面布局方式,并通过计算所需通风量,确定图书馆中合理的气流通道入口形式及留道形式,在春秋季以及夏季的凉爽时间段,图书馆内的阅读区域应采用两面开窗式加强自然通风,个别区域采用单面开窗的,可以通过增设天窗或高窗等形式加强通风效果。在太阳辐射方面,主要根据具体的室外热环境条件,做好建筑的內、外遮阳设计体系及一部分的储热区,改善室内热环境,降低空调设备的运行负荷。
  3.2.4图书馆室内空气品质
  高校图书馆人员集中且流动量较大,良好的馆内空气品质的重要性不言而喻。但由于各种内外污染源的存在,使得图书馆内不可避免的存在各类影响空气品质的污染物质,具体可分为物理污染(尘埃污染、固体废弃物污染、电磁辐射污染)、化学污染(各类有机、无机污染物)、生物污染(书刊污染、空调系统污染、人为活动污染)。绿色建筑被动技术在图书馆室内空气品质的控制应主要从“堵源、节流、稀释”等方面来进行。堵源和节流就是从源头处选用绿色无污染、对人体没有危害的建筑围护结构表层材料、装修材料。稀释则是通过自然通风来保证图书馆的足够的新风量或换气量,来稀释室内的气体污染物,来改善室内的空气品质。此外,还可以利用室内的植物来净化空气,通过种植芦荟、常青藤、龙舌兰、吊兰等植物吸附空气中的笨、甲醛、一氧化碳等,既能够改善室内环境,也能够起到改善图书馆室内空气品质的目的。
  3.3绿色图书馆建筑的综合管理
  绿色图书馆建筑的综合管理既包括馆内氛围及环境营造的管理,也包括运行过程中具体的管理服务体系的构成。在馆内氛围构建及环境营造方面,应体现出让读者步入知识海洋、踏入科学殿堂的神圣感及使命感,同时利用室内绿植、景观小景的点缀装饰,给读者营造一个既能够自由追求科学文化知识、又体现绿色环保的精神文化家园。具体的管理服务体系方面,主要是图书馆建筑在投入运营过程中对于室内声、光、热环境中的能源消耗及环境质量,同时,定期统计可再生能源在光电系统中的节能贡献率,并根据具体情况进行分析及改造,通过制定制度及规则的方式,对图书馆正常运行中的能耗进行合理规划。
  4结论及建议
  图书馆作为高校建筑群中的核心构成之一,在学校师生的学习、工作和生活中发挥着重要作用,同时,其运营时间长、人流集中度大、资源消耗量多的特点,使得其在正常开放过程中对于资源及能源的消耗量巨大。为此,在高校图书馆建筑的设计、建造及使用过程中,优先践行被动式设计策略,既有助于能源的节约,也有利于提高读者及馆员的舒适度水平,更好地发挥图书馆在高校教育中促进知识的流通及交流环境的改善,激发图书馆的活力水平。但由于不同区域的自然气候特征、地形地貌特点各不一样,因此,不同高校图书馆在践行被动优先策略这一绿色建筑理念时,应做到因地制宜,并通过合理的设计、优良的技术最大限度降低建筑能耗,实现建筑与自然共生,并使馆内读者构建亲近自然、保护生态环境的意识与理念。
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