生態(tài)圖書館的設(shè)計(jì)策略
時(shí)間:2022-05-09 03:13:09
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生態(tài)建筑的特點(diǎn)
(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(duì)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(gè)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(gè)有機(jī)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(gè)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(dān)的生態(tài)角色和功能。(3)生態(tài)建筑的屬性特點(diǎn)。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(jī)制,但是這個(gè)能力是有一定的范圍的,超過了閾值,生態(tài)就會(huì)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(gè)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(zhǔn)則。這種良性循環(huán)則需要綜合考慮與建筑有關(guān)的4個(gè)屬性,即環(huán)境屬性、資源屬性、能源屬性以及經(jīng)濟(jì)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(jì)迅速發(fā)展,國家對(duì)教育的投入也逐年增加,隨著國內(nèi)高校擴(kuò)招、組合、新建以及各個(gè)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(kuò)大,標(biāo)準(zhǔn)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(shí)的殿堂,是文化教育機(jī)構(gòu)的代表,其建筑形象都有一定的標(biāo)志性與時(shí)代性。環(huán)境問題日益嚴(yán)峻,越來越多的人開始認(rèn)真對(duì)待環(huán)境問題。圖書館作為一個(gè)極具影響力的地方,其發(fā)展關(guān)乎社會(huì)的未來,所以圖書館有責(zé)任、有義務(wù)減少對(duì)環(huán)境造成的破壞。圖書館建筑采用生態(tài)設(shè)計(jì)來表明圖書館是為了社會(huì)未來發(fā)展進(jìn)行長期投資,樹立一個(gè)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(jì)性老式的建筑對(duì)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(jì)發(fā)展模式,可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(jì),前期的投資在長期使用中可以收回,同時(shí)節(jié)約了寶貴的能源,還能為圖書館的運(yùn)行維護(hù)節(jié)省很多后期的費(fèi)用。
圖書館生態(tài)建筑實(shí)例分析
圖書館在建造以及使用時(shí)應(yīng)該注重以下幾點(diǎn):一是建筑建造過程應(yīng)該對(duì)周圍環(huán)境的破壞降到最低水平;二是圖書館的運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)自然環(huán)境的要求應(yīng)該達(dá)到最??;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(yùn)含著設(shè)計(jì)師肯•楊的生態(tài)建筑理念。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)這座圖書館時(shí),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(jì)師在設(shè)計(jì)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(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)光線,白天無須開燈,實(shí)現(xiàn)自然光照射。天然通風(fēng)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(qiáng)度的當(dāng)?shù)啬静牡龋軌驅(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(gè)舒適的環(huán)境但又不過度浪費(fèi)能源,設(shè)計(jì)師在建筑中加入一個(gè)風(fēng)井來創(chuàng)造一個(gè)自然的空調(diào)空間。通過這個(gè)風(fēng)井,風(fēng)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(huì)聚集在屋頂上,而是向四處散開。風(fēng)從下面刮上來,沿著風(fēng)井吹到上面,從房頂出來,這樣房屋被風(fēng)吹到的表面積就會(huì)增大,使得自然風(fēng)得到加強(qiáng),使人進(jìn)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??紤]到圖書館場(chǎng)地的需要,在研究過地形地貌后,該圖書館選擇建造在一個(gè)小山丘上,與一個(gè)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(dá)到土地、建筑與湖水的視覺平衡。同時(shí),覆土也能充當(dāng)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(jì)師認(rèn)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(shí)體,東面的開窗設(shè)計(jì)面積也盡量減少。既能欣賞美景,又能避免早晚強(qiáng)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(jì)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(jiǎn)約再循環(huán)??刂平ㄖ奶寂欧攀巧鷳B(tài)建筑中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),而建筑的碳排放包括兩個(gè)部分,一個(gè)是建筑在建造過程中,材料的生產(chǎn)運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)施工以及廢料的運(yùn)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?xì)獾认M(fèi)。所以材料的選擇對(duì)生態(tài)建筑也是不可忽視的一個(gè)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(jì)中。據(jù)LEED(LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign,美國能源與環(huán)境設(shè)計(jì)先鋒)的統(tǒng)計(jì),該館占材料總造價(jià)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(chǎng)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(duì)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(jì)師比爾蒂拉(ReimaPietila)一直在研究建筑個(gè)性與環(huán)境的關(guān)系。他認(rèn)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(dāng)?shù)匚幕囊徊糠帧!蔽挥诜姨m坦佩雷市中心的市立中心圖書館,其設(shè)計(jì)構(gòu)思是一個(gè)復(fù)合體,包括各種因素。設(shè)計(jì)師在創(chuàng)作時(shí),從當(dāng)?shù)匚幕姓覍れ`感,將芬蘭民間的一種圖騰鳥作為設(shè)計(jì)核心元素,通過這個(gè)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(qiáng)調(diào)形式感對(duì)環(huán)境的積極作用,同時(shí)也注重使用者的行為需求。芬蘭當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境為他提供了很多設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)一個(gè)生態(tài)建筑,標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(jì)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(fēng)狀態(tài)。通過吸聲處理、隔聲處理、機(jī)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(jì)將屋頂采光、墻面采光與人工照明結(jié)合。而通風(fēng)狀態(tài)則是通過設(shè)計(jì)方法與建筑形態(tài)來實(shí)現(xiàn),同時(shí)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(duì)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(jì)為標(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(shí)因素的影響,一般的可持續(xù)設(shè)計(jì)被理解為相對(duì)可持續(xù)設(shè)計(jì)。
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(duì)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?zé)崮茉诮ㄖ械倪\(yùn)用。
圖書館生態(tài)建筑的經(jīng)濟(jì)屬性圖書館生態(tài)建筑的經(jīng)濟(jì)屬性包括社會(huì)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(huì)環(huán)境中來看。高技術(shù)堆積的節(jié)能設(shè)計(jì),本身就要耗費(fèi)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(rèn)可的就是竹子與稻米。
結(jié)語
21世紀(jì)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(yán)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(qiáng)調(diào),個(gè)人環(huán)境意識(shí)在逐漸增強(qiáng),節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境已成為人類的共識(shí)。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(qiáng)對(duì)生態(tài)建筑的研究與實(shí)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