生態(tài)圖書館的設(shè)計策略

時間:2022-05-09 03:13:09

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生態(tài)圖書館的設(shè)計策略

生態(tài)建筑的特點

(1)生態(tài)建筑的目的。生態(tài)建筑的目的是人與自然關(guān)系的協(xié)調(diào)。建筑的使用對象是人,而人是自然的一部分。生態(tài)建筑不僅要考慮使用者的生存空間,還必須考慮人類這個整體和自然整體的生存生活。(2)生態(tài)建筑與環(huán)境的關(guān)系。生態(tài)建筑應(yīng)該與它存在的環(huán)境是一個有機的整體,就如同生物學(xué)中生物群落與其環(huán)境的關(guān)系一樣。也可以將生態(tài)建筑看作是生態(tài)系統(tǒng)中的一個功能器官,在其建設(shè)、使用、修繕、廢棄的過程中,通過與周圍環(huán)境之間的能量輸出與輸入,完成其承擔的生態(tài)角色和功能。(3)生態(tài)建筑的屬性特點。生態(tài)系統(tǒng)有一定的恢復(fù)能力,有自己的組織能力反饋機制,但是這個能力是有一定的范圍的,超過了閾值,生態(tài)就會失去平衡,而生態(tài)系統(tǒng)也就遭到破壞,所以建筑應(yīng)該是所在的整個生態(tài)系統(tǒng)處于良性循環(huán)的平衡狀態(tài),這也是綠色建筑學(xué)中的一條基本準則。這種良性循環(huán)則需要綜合考慮與建筑有關(guān)的4個屬性,即環(huán)境屬性、資源屬性、能源屬性以及經(jīng)濟屬性。

圖書館建筑向生態(tài)建筑轉(zhuǎn)型

國內(nèi)圖書館發(fā)展背景中國近幾年來經(jīng)濟迅速發(fā)展,國家對教育的投入也逐年增加,隨著國內(nèi)高校擴招、組合、新建以及各個地區(qū)的文化普及,我國圖書館建筑也出現(xiàn)了空前繁榮的景象。隨著圖書館規(guī)模的不斷擴大,標準不斷提高,圖書館建筑的能源消耗也必定不斷增加。

圖書館生態(tài)建筑發(fā)展的必要性圖書館是人類文明的匯集地,是知識的殿堂,是文化教育機構(gòu)的代表,其建筑形象都有一定的標志性與時代性。環(huán)境問題日益嚴峻,越來越多的人開始認真對待環(huán)境問題。圖書館作為一個極具影響力的地方,其發(fā)展關(guān)乎社會的未來,所以圖書館有責任、有義務(wù)減少對環(huán)境造成的破壞。圖書館建筑采用生態(tài)設(shè)計來表明圖書館是為了社會未來發(fā)展進行長期投資,樹立一個好的建筑形象,用建筑呈現(xiàn)生態(tài)、綠色、節(jié)能等概念。

圖書館生態(tài)建筑的經(jīng)濟性老式的建筑對資源的利用大多是粗放性與一次性的。資源的循環(huán)利用則可以使資源得以高效合理利用,更是一種與環(huán)境和諧的經(jīng)濟發(fā)展模式,可以實現(xiàn)經(jīng)濟社會與生態(tài)發(fā)展的全面協(xié)調(diào)。圖書館的使用年限一般都較長,少則幾十年,多則上百年,在這樣的情況下,其建筑采用生態(tài)設(shè)計,前期的投資在長期使用中可以收回,同時節(jié)約了寶貴的能源,還能為圖書館的運行維護節(jié)省很多后期的費用。

圖書館生態(tài)建筑實例分析

圖書館在建造以及使用時應(yīng)該注重以下幾點:一是建筑建造過程應(yīng)該對周圍環(huán)境的破壞降到最低水平;二是圖書館的運轉(zhuǎn)對自然環(huán)境的要求應(yīng)該達到最小;三是圖書館應(yīng)該為所有利用的人提供健康和便利的條件。(1)新加坡國家圖書館———效仿大自然的生態(tài)建筑。新加坡國家圖書館,這座現(xiàn)代化的建筑從外觀上來看,并不是很特別,但是卻蘊含著設(shè)計師肯•楊的生態(tài)建筑理念。設(shè)計師在設(shè)計這座圖書館時,從仿生學(xué)中受到啟發(fā),他將建筑比喻為假肢器官,把地球或是生物圈模擬成人體或是受體,如何讓受體接受以及適應(yīng)假肢器官而不產(chǎn)生副作用,這樣的理念也同樣適用于建筑和地球之間的關(guān)系。設(shè)計師在設(shè)計中將環(huán)保、美觀、低成本結(jié)合在一起。采用可調(diào)色玻璃外墻自動調(diào)節(jié)室內(nèi)光線,白天無須開燈,實現(xiàn)自然光照射。天然通風也省下了足夠的電力。在材料選擇方面,采用地毯、墻壁的織物以及一些具有足夠強度的當?shù)啬静牡?,能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用,使該建筑的碳排放量大大降低。新加坡常年氣候炎熱,而圖書館的閱覽環(huán)境卻要求很高。為了能夠創(chuàng)造一個舒適的環(huán)境但又不過度浪費能源,設(shè)計師在建筑中加入一個風井來創(chuàng)造一個自然的空調(diào)空間。通過這個風井,風直接吹倒屋頂,屋頂是多孔的天花板,上面有很多百葉窗,使得熱空氣不會聚集在屋頂上,而是向四處散開。風從下面刮上來,沿著風井吹到上面,從房頂出來,這樣房屋被風吹到的表面積就會增大,使得自然風得到加強,使人進入建筑內(nèi)就感覺到?jīng)鏊P录悠聡覉D書館能夠比普通建筑節(jié)省大約80%的能源,是效仿大自然的生態(tài)建筑。其建筑外觀見圖1。(2)西薩•查維茲分館———體現(xiàn)天人合一的生態(tài)觀。西薩•查維茲分館位于美國鳳凰城西南部萊溫區(qū)內(nèi)的西薩•查維茲公園內(nèi)。該地區(qū)屬于沙漠地區(qū),水資源十分珍貴。考慮到圖書館場地的需要,在研究過地形地貌后,該圖書館選擇建造在一個小山丘上,與一個人工湖相臨近。為了讓圖書館能夠融入自然環(huán)境,原選的山丘被部分保留,而圖書館有1/3的體量是被泥土覆蓋的,以達到土地、建筑與湖水的視覺平衡。同時,覆土也能充當自然的蓄熱層,降低能耗,還能形成一道天然的噪聲過濾屏障。設(shè)計師認為沙漠環(huán)境中建筑要注重朝向的選擇,所以西面的墻體為實體,東面的開窗設(shè)計面積也盡量減少。既能欣賞美景,又能避免早晚強光的直射。南北的墻體大多為玻璃幕墻,與東側(cè)墻上的高窗一起,將柔和的漫反射光線引入室內(nèi)。西薩•查維茲分館通過設(shè)計使得建筑與地貌相得益彰,體現(xiàn)一種天人合一的生態(tài)觀。(3)威廉•杰斐遜•克林頓總統(tǒng)圖書館———體現(xiàn)建筑材料的簡約再循環(huán)??刂平ㄖ奶寂欧攀巧鷳B(tài)建筑中的一個重要環(huán)節(jié),而建筑的碳排放包括兩個部分,一個是建筑在建造過程中,材料的生產(chǎn)運輸和現(xiàn)場施工以及廢料的運輸和處理所產(chǎn)生的碳排放;二是使用過程中產(chǎn)生的碳排放,主要是電力和燃氣等消費。所以材料的選擇對生態(tài)建筑也是不可忽視的一個環(huán)節(jié)。威廉•杰斐遜•克林頓總統(tǒng)圖書館在建設(shè)初期,就將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納入設(shè)計中。據(jù)LEED(LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign,美國能源與環(huán)境設(shè)計先鋒)的統(tǒng)計,該館占材料總造價22%的材料含有可再回收利用成分,建筑中使用的人工材料有超過40%都是場地附近生產(chǎn)制造的。例如該館博物區(qū)所處空間的地板采用的是生長速度較快的竹子,盡力將建筑對環(huán)境的影響降至最低??肆诸D總統(tǒng)圖書館竹子地板效果見圖4。(4)坦佩雷市中心圖書館———建筑形態(tài)與環(huán)境文化的交融。芬蘭建筑設(shè)計師比爾蒂拉(ReimaPietila)一直在研究建筑個性與環(huán)境的關(guān)系。他認為“建筑必須發(fā)展出一語匯去協(xié)調(diào)它所處的環(huán)境,并成為當?shù)匚幕囊徊糠??!蔽挥诜姨m坦佩雷市中心的市立中心圖書館,其設(shè)計構(gòu)思是一個復(fù)合體,包括各種因素。設(shè)計師在創(chuàng)作時,從當?shù)匚幕姓覍れ`感,將芬蘭民間的一種圖騰鳥作為設(shè)計核心元素,通過這個圖騰,將圖書館、空氣與空間聯(lián)系起來。比爾蒂拉重視形式,強調(diào)形式感對環(huán)境的積極作用,同時也注重使用者的行為需求。芬蘭當?shù)氐淖匀画h(huán)境為他提供了很多設(shè)計靈感,這使得他的作品往往能夠與所處的環(huán)境自然融合,且給人以震撼的力量,更給建筑師們帶來無盡的啟迪。

圖書館生態(tài)建筑的發(fā)展要素

通過案例分析我們能夠發(fā)現(xiàn),評價一個生態(tài)建筑,標準不是單一的,而是綜合性的。圖書館建筑要向生態(tài)建筑轉(zhuǎn)型,就要依照生態(tài)建筑的4個屬性,即生態(tài)建筑的環(huán)境屬性、資源屬性、能源屬性以及經(jīng)濟屬性。

圖書館生態(tài)建筑的環(huán)境屬性圖書館生態(tài)建筑的環(huán)境屬性要考慮到圖書館建筑所處環(huán)境的可持續(xù)性,及其聲學(xué)環(huán)境、綠化狀態(tài)、采光和通風狀態(tài)。通過吸聲處理、隔聲處理、機械噪聲的控制等方法來保證聲學(xué)環(huán)境的質(zhì)量。除了注重室內(nèi)綠化,室外綠化包括屋頂綠化與地面綠化同樣要注重。采光則是通過設(shè)計將屋頂采光、墻面采光與人工照明結(jié)合。而通風狀態(tài)則是通過設(shè)計方法與建筑形態(tài)來實現(xiàn),同時要關(guān)注并盡可能降低建筑給環(huán)境所帶來的空氣污染、水體污染、固體廢物污染以及噪聲污染。

圖書館生態(tài)建筑的資源屬性圖書館生態(tài)建筑的資源屬性主要包括4種:材料資源、設(shè)備資源、人力資源、信息資源。其中材料資源的選擇是最基礎(chǔ)也是最重要的,直接影響后面的3種資源。對于生態(tài)建筑來說,材料資源的選擇盡量以可持續(xù)設(shè)計為標準來選擇。即生產(chǎn)方從自然界獲取加工材料,并能通過安全的設(shè)計使材料在自身的生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)中完全封閉地循環(huán)利用。由于一些現(xiàn)實因素的影響,一般的可持續(xù)設(shè)計被理解為相對可持續(xù)設(shè)計。

圖書館生態(tài)建筑的能源屬性圖書館生態(tài)建筑的能源屬性包括能源類型、再生能源、能源消耗以及回收處理能耗。目前圖書館建筑主要是對水資源的利用,包括節(jié)水景觀綠化、節(jié)水器具利用、雨水的利用等,而再生能源的利用主要是指太陽能、地熱能在建筑中的運用。

圖書館生態(tài)建筑的經(jīng)濟屬性圖書館生態(tài)建筑的經(jīng)濟屬性包括社會成本以及環(huán)境成本。生態(tài)建筑不能只看形式,更要放在其所在的社會環(huán)境中來看。高技術(shù)堆積的節(jié)能設(shè)計,本身就要耗費大量的資源。目前的生態(tài)建筑采用的技術(shù)分為低技術(shù)與高技術(shù)。高技術(shù)生態(tài)建筑是發(fā)展的方向,而由低到高的技術(shù)過渡,則是符合國情的技術(shù)策略。在中國這樣的環(huán)境中,采取一些低技術(shù)的策略更加符合中國國情。在資源再生上,在遵循耐久性與健康性的原則下,中國主要是以自然資源結(jié)合人工合成材料為主。自然資源中,被廣為認可的就是竹子與稻米。

結(jié)語

21世紀的今天,溫室效應(yīng)還在持續(xù)加劇,大自然的能源循環(huán)體系已經(jīng)被嚴重破壞。建筑的可持續(xù)發(fā)展問題已經(jīng)被世界多數(shù)政府以及組織所強調(diào),個人環(huán)境意識在逐漸增強,節(jié)約能源、保護環(huán)境已成為人類的共識。圖書館處于文化教育建筑類型中十分重要的地位,作為公共建筑的代表,更應(yīng)該作出表率,加強對生態(tài)建筑的研究與實施,為改善全球環(huán)境作出努力。

作者:張珈利單位:武漢大學(xué)圖書館