关键词：玻璃幕墙；节能；环保；措施
中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：
玻璃幕墙具有轻巧、灵动、活泼、时尚的外观，能改变传统建筑沉闷、凝重的外立面格调。它的透光性能营造出较明亮的室内环境，克服传统墙体厚重隔光缺点，达到建筑内外空间交融的效果。但正因为玻璃幕墙的上述优点也造成了室内外环境容易发生能量交换，从而达不到较好的节能效果。随着玻璃幕墙的应用，窗体在建筑物中占有的面积越来越大，通过窗体产生的热交换成为建筑热交换的主要途径。因此如何控制玻璃幕墙的热交换是建筑物是否达到节能环保标准的重要措施之一。
一、节能环保玻璃幕墙的基本功能
节能环保玻璃幕墙，作为建筑物护结构之一，其基本功能有以下几方面：满足强度和安全性要求；调节好室内外热量传递；有利于室内外空气交换；有利于调节好日光照射；阻断雨水渗透入室；阻止噪声入室；阻断火灾蔓延；发挥建筑美学功能；符合经济要求等。上述各功能之间既相互独立，又相互制约，比如，要控制好室内外热量传递，就会影响室内外空气交换和日光照射；而对室内外空气交换的控制具体表现为重视室内环境的通风换气，对日光照射的调节则重点解决自然采光、消除眩光和视野通透等问题。因此，只有通过对建筑物周边环境和影响因素的综合分析，对各种功能要求进行认真研究、权衡利弊，才有可能设计出最为适用的节能环保幕墙来。玻璃幕墙的节能环保性能的提高，主要是通过改善其热量传递、空气交换、日光照射和噪声控制等功能来实现的。
二、玻璃幕墙的节能与环保措施
1、单层玻璃幕墙的节能技术
（1）减少玻璃幕墙的使用面积
玻璃幕墙使用面积的减少，在夏日可降低热透射量，使室内不至于过热，降低空调的能耗;冬季则可减少热交换量，从而降低由于玻璃的保温性能差造成的热损失。目前在幕墙的设计使用当中，为了追求立面上的效果，减少幕墙的使用面积并不是一个好的选择。
（2）玻璃幕墙建筑方位的节能设计
建筑方位的设计也是建筑外墙节能设计的要素之一。建筑的朝向应该考虑日照、采光、通风、遮阳等要求。大面积的玻璃幕墙应避免东照西晒，建筑的长向应朝南北向配置。坐北朝南的朝向是我国许多地区的合理朝向，但朝向的选择是因地域气候，因周围环境，建筑需求而改变的，不可一概而论。在城市房屋建筑设计中，建筑方位的选择往往由于城市布局规划等原因不能按最佳朝向，但可以通过调整建筑布局来获得相对合理的方位。
（3）选择合理的玻璃幕墙材料
由于玻璃表面换热性强，热透射率高所产生的室内温度过高，除了减少玻璃幕墙的使用面积和幕墙建筑方位的设计外，还可以选择合理的玻璃幕墙材料。太阳辐射的特点是:可见光波长短(380～780nm)，热量小;红外线波长长(>780nm)，热量大。所以玻璃材料应尽量让短波可见光透射而让长波辐射热反射出去，这样在减少夏季空调负荷的同时又不至于降低采光效率。如采用镀膜玻璃、Low-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术以减少太阳透过玻璃的直接辐射。其中Low-E玻璃，可直接反射远红外热辐射(反射率可达80%～95%)，阻挡玻璃吸热升温后以辐射形式从膜面向外散热。也可获得最高80%以上的可见光透过率，同普通玻璃差不多。
2、双层玻璃幕墙
（1）双层幕墙又称为热通道幕墙、呼吸式幕墙、通风式幕墙等，国外也有称作主动式幕墙。双层玻璃幕墙是由内、外两层玻璃幕墙组成，两层幕墙中间形成一个通风换气层，同时外层幕墙设置进风口和出风口，通过控制通风换气层的开合以及对内、外幕墙材料的选择，达到节能通风的目的。现在也常常在两层幕墙之间加入百叶达到调和自然光线和节能的目的。
（2）双层玻璃幕墙最引人注目的地方就是它的节能效应。由于在双层幕墙之间有间隔空气的缓冲层，通过控制这一层薄薄的缓冲层，可以有效地达到保温隔热的目的。
双层玻璃幕墙根据通风层结构的不同可分为“封闭式内循环体系”和“敞开式外循环体系”两种。封闭式内循环体系通风式幕墙外层原则上是完全封闭的，由断热型材与中空玻璃组成,其内层一般为单层玻璃组成的玻璃幕墙或可开启窗。两层幕墙之间的通风换气层在100mm~200mm之间。通风换气层与吊顶部位设置的通风系统相通，从下而上进行强制性空气循环，室内空气通过内层玻璃下部的通风口进入换气层，使内侧幕墙玻璃温度达到或接近室内温度，达到节能效果。现在介绍比较多的是敞开风口进入，沿着幕墙之间的通风通道上升，从外层幕墙顶端的出风口排出。在通道内的空气运动带走热量，降低了内侧玻璃幕墙的外表面温度，起到隔热的作用。冬季，关闭上下两端的进风口与出风口，两层玻璃幕墙之间的空气成为密闭气流。太阳光照射进外层玻璃幕墙，加热空气层，形成温室效应，降低了内层幕墙两侧的温差，起到保温的作用。夜晚，空气层所蓄积的热量缓慢的释放，使室内温度不会骤降，起到了与黏土砖相似的作用。内层与外层幕墙所采用的不同的材料在这里起到了十分重要的作用。外层玻璃采用透过率较强的单层玻璃和非热阻型型材，而内层玻璃采用的是中空玻璃或断热型型材。这样太阳光和能量可以比较容易地通过外层玻璃幕墙，加热幕墙间的空气层或者形成温室效应;内层玻璃采用中空玻璃或热阻型材，使空气层能够形成有效的缓冲区，形成保温隔热的性能。有资料显示，双层玻璃幕墙与单层玻璃幕墙相比,采暖时可节约能源42%~52%，制冷时可节约能源38%~60%。
双层玻璃幕墙的另一项重要的改进措施是在双层幕墙之间添加百叶，更增添了其节能的功效。但传统建筑中的百叶或挂于室内，难以高效控制已进入室内的热量;或悬于室外，不能形成循环通风道。循环中挂幕墙很好地解决了这个问题。夏季白天，百叶的角度成下倾角，遮挡上方射来的强烈阳光。夏季夜晚室内空调的作用使空气夹层的温度较室外更低，冷空气下降，空气循环由上至下，也能带走热量。冬季白天百叶的角度成上仰角，对阳光的遮挡被尽量减至最小。冬季夜晚百叶封闭形成一个金属反射层，使室内的热辐射有效地反射回去，避免热辐射的过度流失。
3、绿色节能玻璃幕墙
太阳能作为一种随处可见的能源，它的潜在利用价值可以说是无限的。如何有效的把太阳能无污染的转化成可利用的能源，成为近几十年来世界范围内科技工作者努力研究的重要课题。前面所提到的双层幕墙正是合理利用太阳能的一种尝试。目前幕墙领域成功利用太阳能的技术是太阳光变向照明技术和光电幕墙技术。
（1）太阳光变向照明技术
它取代了传统的遮阳机构，利用幕墙上的光线反射装置把室外的日光反射到室内的天花板上，再由天花板反射到工作或者生活区域，为人们提供照明。这样的光照条件比传统的以“光柱”形式进入室内的太阳光更为柔和、均匀，消除了由直接入射的强烈阳光在电脑或者电视屏幕上造成的眩光，并改善了日光在整个房间甚至建筑物的分布,可以深入到各个边角区域，减少照明费用。
（2）光电幕墙
光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建筑幕墙。这种幕墙集合了太阳能光电技术与幕墙技术，是一种新型的功能性建筑幕墙。它利用太阳能发电技术，把以前被当作有害因素而屏蔽掉的太阳光，转化为能被人们利用的电能。光电幕墙另外的重大意义还体现在它把太阳能发电技术集成到建筑幕墙产品中，不占用专门的土地，而且太阳能光电板也可以替代传统的玻璃等幕墙面板材料，无需重复投资。长期以来，人们总是认为幕墙建筑不节能，但是从我们的分析中可以看到，
总之，随着科学技术的不断发展，幕墙节能材料和节能系统的不断完善，玻璃幕墙也可以做出很节能的建筑物。幕墙节能，并不是人们想象存在技术上的问题，更多的是我们对它的重新认识与合理运用的问题。随着国家的各项节能政策法规的深入贯彻，相信节能幕墙产品的应用将得到更大的推广。
参考文献：
[1]安凌艳.双层玻璃幕墙构造及其节能措施[J].山西建筑.2008(13)
［关键词］节能；环保；生态；图书馆；建设
随着经济发展带来的负面效应，能源、生态环境等问题越来越凸显出来，上世纪70年代能源危机后，人们以能源利用和保护的再认识为契机，对建筑的节能环保和生态关系做了重新探索，各国政府、国际组织也为此制定政策并建立建筑节能环保生态设计综合性标准。中国作为能源消耗大国，有限的能源被无节制的索取消耗，造成能源危机，节能环保、生态保护已成为我国可持续发展的重要研究课题，国家在“十一五”规划中，将建设节约环保型社会作为重要内容，实行限制与鼓励并举的政策，提高建筑物能源利用率和环保生态功能，该措施对图书馆建设的节能环保和生态环境提出了更高要求。
1图书馆建筑的节能环保
“节能环保生态型图书馆建筑”就是将图书馆看成一个生态系统，通过设计建筑内外空间各种要素，使物质、能源在建筑生态系统内外有序地循环转换，获得一种低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境，最显著特征是节能，以最少的能源，解决最多的使用问题。过去我国建筑节能问题被普遍忽视，与同等气候条件下的发达国家相比，单位建筑面积能耗要高出2～3倍，公共建筑能耗占总能耗60%以上。预计到2022年，我国年建筑能耗将达10.89亿吨标准煤，这是我国能源发展无法承受的［1］。但建筑能源节约潜力大，按标准建造的节能建筑，不仅节约能源，还可提高建筑的舒适性。建筑师主要通过两种手段实现节能生态环保，一是运用建筑设计手法，二是运用技术手段［2］。
1.1从标准和技术手段上提高图书馆建筑节能
我国第一部公共建筑节能设计综合性国家标准《公共建筑节能设计标准》于2005年7月1日实施，这标志着我国建筑节能工作在建筑领域全面铺开，该准则是大力发展节能建筑，制定并强制推行节能、节材、节水标准的一项重大举措，是实现建筑节能的技术基础和全面推行建筑节能的有效途径，作为建筑节能的一项重要准则，对缓解能源短缺与社会发展的矛盾起到重要作用。此标准对图书馆建筑节能环保提出了更高要求，从设计、施工图审查、竣工验收等环节执行节能环保标准，鼓励采用新型和高效节能技术和材料，积极应用新型和再生能源等，这是图书馆建筑节能环保工作的科学依据。
1.2建筑设计中体现节能环保意识
图书馆建筑作为人工的自然物和人造的自然环境，产生和发展都来源于人的需求，在建筑、环境、人的相互作用中，最本质、最有决定意义的是人［3］。因此，作为人工环境的设计者，在设计时不能无视自然环境的存在，必须强调节能意识，着眼能源的合理使用和约束过多能耗。图书馆建筑正处于由传统向现代观念过渡转变的时代，变革直接影响图书馆建筑设计对节能环保的要求，人们喜爱的图书馆建筑都是以它富有创新色彩的建筑体系、建筑材料、建筑技术以及建筑空间设计而得到后世赞美并流芳百世的［4］。社会发展中，节能环保的设计将成为现代图书馆建筑主角，图书馆建筑的节能环保生态设计原则将应运而生。
现代图书馆建筑设计将节能环保结合到设计中，在吸收传统藏书楼干燥、通风、向光、隔音等良好建筑传统的基础上，必须顺应时展，在外部造型及内部结构中，运用先进建筑设计技术及理念，采用先进节能环保材料，使图书馆建筑达到经济、节约和实用的最大统一。如，内部布局应按大开间、全开放、全方位模式设计，实行统一柱网、层高、荷载，适应现代图书馆管理模式，从过去以功能、空间为单一目标转变为以功能、空间、环境、资源并重的双重目标；对建筑外墙的设计，应科学合理地计算保温层厚度，设计屋面保温及幕墙外保温系统，降低空调系统能耗；合理设计外窗开启扇，在可控条件下实现自然通风，有效利用空气自然对流；设计室外遮阳系统时，应根据阳光强烈程度伸缩并旋转外窗角度，达到最佳遮阳效果，采用室内遮阳帘与电动开启天窗结合的做法，既做到遮阳，同时又实现室内空气自然对流，等等。
1.3节能环保生态型建筑是图书馆建设的理想追求
节能环保生态型建筑是人与建筑、自然环境和谐统一的建筑，建筑既要为人创造一个舒适的空间，又要保护好周围环境，即对自然环境索取要少，负面影响要小，注重建筑的节能环保生态设计和可持续发展，体现天人合一的理想追求。古代藏书楼多以私人为主，只要不漏雨不潮湿就行，图书馆建设也自然局限于以藏书为主的观念，节能环保生态理念难以体现。随着时展，古代藏书楼演变为现代图书馆，建设指导思想转为以读者为主，要求图书馆建筑既要满足人们高层次的文化、情感相统一需要，又要符合节能环保生态型建筑标准。由于图书馆建筑是人类活动的结果，对生态环境或多或少会产生影响，但关键是要尽可能地将负面影响最小化，如，在建设中尽量注意保护土地和植被，尊重地形地貌和建筑地域的生态环境，并与环境形成自然协调关系，对自然资源采取少废多用，包括节约土地、能源和材料的选择，贯彻减少使用、重复使用、循环使用和可再生资源替代不可再生资源等原则［5］。
2图书馆建设的生态环境
节能环保生态型图书馆建设，从规划设计到施工结束，需要以生态观念从建筑物整体生态需求上进行总体构思。早在20世纪60年代鲍罗索勒瑞已开始关注节能环保生态与建筑之间的关系，最早将节能环保生态环境同建筑学结合，并创建了城市建筑生态学理论，将建筑和生态合为一体，认为建筑必须同所在的场所、建筑材料以及使用者的生活有机地融为一体［6］。
2.1地域文化和地理环境协调统一的生态环境和选址造型
地域文化是一定地域的人民长期历史发展过程中通过体力和脑力劳动创造的，并不断得以积淀、发展和升华的物质和精神的全部成果［3］。图书馆建筑作为文化的另一种表现形式，以凝固的形态传承着历史，传承着文化，见证了人类历史的沧桑变迁，它既可反映国家和地方经济、文化发展的实力，又可体现地域文化特色。作为地域文化结晶的图书馆建筑，是地域文化在物资环境和空间形态上的具体体现。
体现地域文化特色的图书馆建筑与自然环境、人文环境应协调融入设计之中，同自然景色一起发挥作用，因此建筑选址时应考虑周边环境，造型不仅与周边建筑相统一，而且要与整个环境风貌和谐统一，使图书馆成为大环境中不可或缺的部分，如广东省立中山图书馆扩建工程方案构思中，用生态建筑理论指导图书馆设计，强调对生态环境保护利用，设计充分考虑广州气候特征，建筑物与环境、朝向相适应，满足了生态循环要求及节能观念，最大限度地节约能源，充分尊重城市整体规划与周边环境及建筑的良好契合，规划内古木参天，绿意盎然，绿化生态环境优越［7］。又如苏州图书馆选址于原市人大市政府大院，院内古树名木、鸟语花香、小桥流水尽显吴地特色，是一处典型的江南园林式图书馆理想场所，体现了当地文化特色，该馆园中有馆，馆中有园，书香园林，典雅端庄，蕴涵浓厚的历史人文氛围。
2.2建筑内、外生态环境布局协调统一
生态型图书馆建筑可采用绿化手段改善小气候，如植被会在盛夏烈日形成自然荫凉，使建筑物外墙避免暴晒而降低制冷量；树木、草皮等会给建筑使用者带来舒适的感觉等。研究证明［7］，绿色植被通过蒸发使室温降低，改善微观气候，可吸收空气中二氧化碳并清除甲醛等有毒有害物质，提高空气质量，绿色植被不但具有令人愉悦的视觉效果，而且给使用者带来舒适温馨的感觉，有助于人们在紧张的状态下适当放松，这是难以用某种技术指标加以衡量的纯心理因素。
作为文化建筑，图书馆应兼有优美清雅的内外环境和足够的植物配置、丰富的人文景观，以及与周围建筑群的自然联系等，营造生态小环境，其内、外环境力求典雅优美，舒适怡人，给人一种文化艺术享受。外部环境的植被布局直接影响读者对图书馆的第一印象，内部环境设计构成因素中要充分体现人文环境与自然环境诸因素的生态环境布局，营造一个充满文化气息的育人环境，格调高雅、和谐的室内环境布局所富含的高层次美学意蕴和较高格调艺术情趣，是体现图书馆人文内涵和文化底蕴的重要方式。古人云：近水者智。广州大学图书馆的生态设计正是以这一建筑理念，实现了水、物的整体和谐，该馆室内环境设计与外部环境布局，均做到了绿化与建筑艺术水乳交融的境界。建筑因绿化而活，绿化因建筑而壮，舒适的内外环境，起到以人为本，尊重使用者的作用。目前，不少省、市、县公共图书馆都选址在绿色资源丰富的公园里兴建馆舍，营造生态小环境，显示出决策者的生态眼光［7］。
3节能环保技术在图书馆建设中的运用
3.1新材料、新技术的应用
建材工业是土地破坏、能源消耗、环境污染最严重的行业。从自然生态角度看，传统建材是以享用丰富自然资源、消耗大量能源来追求其使用价值和经济效益的。建筑材料是不可再生资源的重要消费品，同时又是废物的主要来源，这样的发展模式必然导致能源危机、原材料枯竭、环境污染等问题。所以，建筑材料的可持续发展是城市走向可持续发展道路的重要保证，对人类社会可持续发展起着举足轻重的作用。
图书馆建筑材料应符合可持续发展战略思想，利用低能耗、不影响或少影响生态环境、无辐射、无放射、无污染的节能环保材料。室内装饰材料，应符合国家检测标准，减少有毒物源，切实保障图书馆的健康环境。大量新材料的开发，为节约能源、改善环境提供了极好条件，使建筑墙体、门窗等构造发生巨大变化，更多地使用许多成熟技术，如隔热、双层玻璃、高效供热系统等。如澳大利亚悉尼大学研制的真空玻璃，在严冬能保持室内热量避免散失，盛夏又能阻止室外热浪进入，全息玻璃窗通过衍射，使背光之处犹如阳光照耀，图书馆的特点对该材料应用前景广阔。
3.2自然资源利用方法列举
图书馆作为文化场所，环保精神体现在尽可能地自然采光、自然通风、自然调温，节能、节水、节材等方面。图书馆因开放时间长要消耗大量能源，每年水、电、取暖降温费用极大，如上海图书馆夏季仅电费每天就高达一万多元。这就要求图书馆要有强烈的节能意识，通过优良的设计、适宜的技术，充分利用气候条件及周边环境使建筑节能，如考虑太阳能、水和风等自然资源因素。
3.2.1雨水的利用。水是一切生命赖以生存的重要自然资源，也是环境与生态最活跃最重要因素，洁净的饮用水是生活中不可替代的物质，但图书馆消耗大部分洁净水，约占80%是用来冲洗卫生间和浇灌花草，因此将雨水通过暗沟导入集水池储存，经净化处理可代替洁净水用于卫生间冲洗和浇灌花草等，从而节约大量水资源。
3.2.2太阳能的利用。每年地球表面从阳光接收的能量大约是地球上已知煤、石油、天然气等储存能量总和的10倍，太阳能清洁、安全、无噪音、取之不尽、用之不竭，已被重视并开发利用。图书馆应用包含两方面，一是太阳热能应用系统，取暖及制冷；二是太阳能光电系统，为建筑物提供清洁能源。图书馆的窗户是利用太阳能的关键部位，方法是在窗户上加装集热器，如吸热玻璃，让窗户成为太阳能集热器，将窗户的玻璃改为特种玻璃，可比普通玻璃减少35%的日照，可起到保温、隔热作用。充分利用窗户、屋面等部位收集太阳能，用来供热和制冷，系统除满足热水供应、采暖需要外，尤其可用来制冷，南方夏季较长，实用性强。其方法一是利用太阳能推动机械装置，驱动压缩制冷系统制冷；二是利用太阳能热量直接驱动吸收式制冷机制冷。据日本资料显示，采用被动式太阳能集热系统的房屋，基本上不消耗城市系统的电能和煤气，效益十分明显。另一种太阳能应用技术是储能技术，如太阳能光电池技术。实验性光电池发电厂已在运行中，这一技术是解决能源危机的根本之策，经济效益和社会效益无法估量，这一技术已从实验室走向市场，我国已在内蒙、新疆等地试用小型太阳能光电池供电系统，图书馆建筑可借用这些技术降低能耗。
3.2.3风和光的利用。自然采光与通风符合自然阅读环境要求。适当的自然通风对人体具有特别意义，设计中，图书馆外墙窗扇全部采用外推方式，扩大自然风的流量，使春、秋、冬三季采用自然通风，利用空气热压原理有效组织自然对流，可不消耗能源降低室温，排除室内污浊空气，使新鲜空气自然循环，达到人体舒适度，有利于满足与自然交往的心理需求和健康。国外许多图书馆因地制宜，结合不同气候创造了各式各样的通风方式，值得借鉴。图书馆设计要坚持自然采光原则，不能全部人工照明，但也不能局限传统长条空间两边开窗取光和通风，否则布局难以突破老模式，难以适应灵活、高效、开放的服务。可采用自然采光为主，人工照明为辅的方式，在进深较大的开架阅览区以自然采光为主，开架书库人工照明为辅，特殊要求的藏阅空间，可用人工照明［8］。如浙江台州图书馆，设计中采用集中式建筑模式，重视院落的作用，不仅将阳光、空气、绿化引入建筑之中，使建筑适应并尽可能利用台州地区良好的气候条件，减少运行费用，同时文化上呼应江浙地区传统精神，称得上是绿色生态图书馆的代表作［4］。又如深圳图书馆新馆，作品虽然很成功，但内部空间大量依赖空调系统和人工照明，在重视气候影响方面美中不足。对于图书馆开窗过多、过大，造成光线过强，可设置可调式百叶窗，使光线变柔和。对于灯光控制，可按空间使用特性设置自动控制、群体控制开关系统，无人活动时能自动关灯或部分调节灯光。
综上所述，图书馆建筑节能环保及生态环境协调发展已成为我国文化基础设施建设的重要组成部分，工作开展得好坏将直接影响图书馆建设的可持续发展，尽管人们已意识到它的重要性，但其工作还任重道远。
［参考文献］
［1］毛建华.论科学有序地开展建筑节能工作［J］.中外建筑，2006(1）：84—85.
［2］李亦农，崔克家.中型办公楼设计［J］.建筑学报，2006(6)：78—81.
［3］梁李玲.浅谈图书馆建筑的人文内涵［J］.福建图书馆理论与实践，2006(2)：57—58.
［4］陈虹涛.绿色生态的图书馆建筑［J］.图书馆建设，2007(1)：19—20，24.
［5］谢一平.建筑与环境［J］.山西建筑，2007(18)：42—43.
［6］倪从容.生态建筑之我见［J］.工程建设与档案，2002(4)：37—38.
节能与环保具体指用以节约现有能源消耗量，提倡环保型新能源开发，造福社会。推广使用节水型水阀和卫生洁具；用水完毕随手关闭龙头，别让水空流；随时检查维修水龙头阻止滴漏。减少对机动车的依赖，近距离出行尽可能使用自行车或者步行，给城市的交通减轻一点负重。
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