生態圖書館的設計策略

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生態建筑的特點

（1）生態建筑的目的。生態建筑的目的是人與自然關系的協調。建筑的使用對象是人，而人是自然的一部分。生態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）生態建筑與環境的關系。生態建筑應該與它存在的環境是一個有機的整體，就如同生物學中生物群落與其環境的關系一樣。也可以將生態建筑看作是生態系統中的一個功能器官，在其建設、使用、修繕、廢棄的過程中，通過與周圍環境之間的能量輸出與輸入，完成其承擔的生態角色和功能。（3）生態建筑的屬性特點。生態系統有一定的恢復能力，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，生態就會失去平衡，而生態系統也就遭到破壞，所以建筑應該是所在的整個生態系統處于良性循環的平衡狀態，這也是綠色建筑學中的一條基本準則。這種良性循環則需要綜合考慮與建筑有關的4個屬性，即環境屬性、資源屬性、能源屬性以及經濟屬性。

圖書館建筑向生態建筑轉型

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

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

圖書館生態建筑的經濟性老式的建筑對資源的利用大多是粗放性與一次性的。資源的循環利用則可以使資源得以高效合理利用，更是一種與環境和諧的經濟發展模式，可以實現經濟社會與生態發展的全面協調。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，其建筑采用生態設計，前期的投資在長期使用中可以收回，同時節約了寶貴的能源，還能為圖書館的運行維護節省很多后期的費用。

圖書館生態建筑實例分析

圖書館在建造以及使用時應該注重以下幾點：一是建筑建造過程應該對周圍環境的破壞降到最低水平；二是圖書館的運轉對自然環境的要求應該達到最?。蝗菆D書館應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———效仿大自然的生態建筑。新加坡國家圖書館，這座現代化的建筑從外觀上來看，并不是很特別，但是卻蘊含著設計師肯•楊的生態建筑理念。設計師在設計這座圖書館時，從仿生學中受到啟發，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假肢器官而不產生副作用，這樣的理念也同樣適用于建筑和地球之間的關系。設計師在設計中將環保、美觀、低成本結合在一起。采用可調色玻璃外墻自動調節室內光線，白天無須開燈，實現自然光照射。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地木材等，能夠實現循環利用，使該建筑的碳排放量大大降低。新加坡常年氣候炎熱，而圖書館的閱覽環境卻要求很高。為了能夠創造一個舒適的環境但又不過度浪費能源，設計師在建筑中加入一個風井來創造一個自然的空調空間。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，使人進入建筑內就感覺到涼爽。新加坡國家圖書館能夠比普通建筑節省大約80％的能源，是效仿大自然的生態建筑。其建筑外觀見圖1。（2）西薩•查維茲分館———體現天人合一的生態觀。西薩•查維茲分館位于美國鳳凰城西南部萊溫區內的西薩•查維茲公園內。該地區屬于沙漠地區，水資源十分珍貴?？紤]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。設計師認為沙漠環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，與東側墻上的高窗一起，將柔和的漫反射光線引入室內。西薩•查維茲分館通過設計使得建筑與地貌相得益彰，體現一種天人合一的生態觀。（3）威廉•杰斐遜•克林頓總統圖書館———體現建筑材料的簡約再循環?？刂平ㄖ奶寂欧攀巧鷳B建筑中的一個重要環節，而建筑的碳排放包括兩個部分，一個是建筑在建造過程中，材料的生產運輸和現場施工以及廢料的運輸和處理所產生的碳排放；二是使用過程中產生的碳排放，主要是電力和燃氣等消費。所以材料的選擇對生態建筑也是不可忽視的一個環節。威廉•杰斐遜•克林頓總統圖書館在建設初期，就將環境因素和預防污染的措施納入設計中。據LEED（LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign，美國能源與環境設計先鋒）的統計，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％都是場地附近生產制造的。例如該館博物區所處空間的地板采用的是生長速度較快的竹子，盡力將建筑對環境的影響降至最低?？肆诸D總統圖書館竹子地板效果見圖4。（4）坦佩雷市中心圖書館———建筑形態與環境文化的交融。芬蘭建筑設計師比爾蒂拉（ReimaPietila）一直在研究建筑個性與環境的關系。他認為“建筑必須發展出一語匯去協調它所處的環境，并成為當地文化的一部分。”位于芬蘭坦佩雷市中心的市立中心圖書館，其設計構思是一個復合體，包括各種因素。設計師在創作時，從當地文化中找尋靈感，將芬蘭民間的一種圖騰鳥作為設計核心元素，通過這個圖騰，將圖書館、空氣與空間聯系起來。比爾蒂拉重視形式，強調形式感對環境的積極作用，同時也注重使用者的行為需求。芬蘭當地的自然環境為他提供了很多設計靈感，這使得他的作品往往能夠與所處的環境自然融合，且給人以震撼的力量，更給建筑師們帶來無盡的啟迪。

圖書館生態建筑的發展要素

通過案例分析我們能夠發現，評價一個生態建筑，標準不是單一的，而是綜合性的。圖書館建筑要向生態建筑轉型，就要依照生態建筑的4個屬性，即生態建筑的環境屬性、資源屬性、能源屬性以及經濟屬性。

圖書館生態建筑的環境屬性圖書館生態建筑的環境屬性要考慮到圖書館建筑所處環境的可持續性，及其聲學環境、綠化狀態、采光和通風狀態。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環境的質量。除了注重室內綠化，室外綠化包括屋頂綠化與地面綠化同樣要注重。采光則是通過設計將屋頂采光、墻面采光與人工照明結合。而通風狀態則是通過設計方法與建筑形態來實現，同時要關注并盡可能降低建筑給環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。

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

圖書館生態建筑的能源屬性圖書館生態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，包括節水景觀綠化、節水器具利用、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。

圖書館生態建筑的經濟屬性圖書館生態建筑的經濟屬性包括社會成本以及環境成本。生態建筑不能只看形式，更要放在其所在的社會環境中來看。高技術堆積的節能設計，本身就要耗費大量的資源。目前的生態建筑采用的技術分為低技術與高技術。高技術生態建筑是發展的方向，而由低到高的技術過渡，則是符合國情的技術策略。在中國這樣的環境中，采取一些低技術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。

結語

21世紀的今天，溫室效應還在持續加劇，大自然的能源循環體系已經被嚴重破壞。建筑的可持續發展問題已經被世界多數政府以及組織所強調，個人環境意識在逐漸增強，節約能源、保護環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，更應該作出表率，加強對生態建筑的研究與實施，為改善全球環境作出努力。

作者：張珈利單位：武漢大學圖書館