●庄 青（宁夏大学 图书馆，银川 750021）

社会的不断进步推动了建筑向可持续方向发展，而建筑的可持续发展也体现在了建筑的节能上。大型公共建筑由于单位建筑面积能耗指标高，所以总能耗在民用建筑中占较大比重。现场测试和节能改造的经验表明，这类建筑的节能潜力超过50%。严格设计方案审查，减少和避免由于设计不当导致高能耗建筑是大型公共建筑节能的首要环节。

1 通过减少空调能耗和合理选择系统冷热源、生活热水系统热源等技术措施，达到建筑节能

图书馆空调能耗是建筑能耗的重要组成部分，空调能耗包括三部分，一是制冷设备的能耗，它取决于制冷量与设备的能效比。二是水系统的能耗，主要是空调水泵与冷却塔的能耗。三是风系统的能耗，主要是风机盘管、空调设备末端的能耗。充分利用各种条件，可以减少空调冷负荷。制冷设备、水泵、空调末端设备的能耗均直接与空调制冷负荷有关，减少空调冷负荷对降低设备能耗最显著。

1.1 通过以下技术手段减少冷负荷

（1）改善围护结构的特性。要求建筑设计尽量选用保温性能良好的墙体与屋面材料，以提高玻璃隔热性能，减少太阳辐射透过率，增加窗户的遮阳可以用内外百页窗帘。（2）合理确定室内的设计参数。在满足人体舒适条件下，尽量提高夏季的室内设计温度和相对湿度，如果夏季室内设计温度取值太低，会增加空调的冷负荷。（3）室内局部热源就地排除。由于使用功能的需要，有些建筑的室内空间比较高，上部汇集污蚀高温热气，如图书馆天井。应考虑在热源附近设置局部排风机，将热量及时直接排至室外，减少空调负荷。（4）减少新风负荷控制和正确使用新风量是空调系统有效的节能措施。在满足卫生、补偿排风、稀释有害气体浓度、保持正压等要求前提下，不要盲目增大新风量。（5）充分利用自然条件。应尽量利用自然采光和自然通风，以节约能源。［1］

1.2 合理选择空调系统冷热源、生活热水系统热源和加强空调系统运行管理以及应用节能技术来完成空调节能

（1）合理选择空调系统冷热源。冷热源装置提供空调系统需要的冷热量，设计方案应选用合理的冷热源形式，采用天然气及电冷水机组，按照“高质高用”的原则完成能源转换。在消耗同样品质和数量的能源条件下尽可能多输出热量和能量，同时应采用高效制冷机及锅炉或其他冷热源设备。实际工程中，图书馆建筑冷热源选择普遍存在制冷机容量过大的现象，因此在负荷计算时应采用动态负荷计算的方法，对冷热负荷逐项逐时进行计算。根据实际负荷及特点选择合适的冷热源。设备选型时不应考虑设计工况，应注意系统运行工况和部分负荷下的系统性能。（2）合理选择生活热水系统热源。生活热水加热应避免直接电热或天然气热水锅炉等“高质低用”的热源方式，同时鼓励高效回收排水中的热量以及利用余热废热作为预热，选用高效热源设备，降低热源能耗。此外，对于电锅炉的选用，《公共建筑节能设计标准》中已作了明确的规定，并作为强制性条文提出，只有该地区电力确实充足且电价优惠或者利用如太阳能、风能等装置发电的建筑，才可以使用电锅炉。［2］（3）加强空调系统运行管理。空调调试过程必须由专业人员严格按照规范标准执行。系统运行过程中必须根据实际负荷对冷量、水量、风量进行必要的调整，在空调风系统的控制上，采用合理划分系统，VAV系统配合自动变频装置调解空调风量，并采用大温差等输送技术；在空调水系统的控制上采用分区四管制系统，分别设置冷热水泵，采用二次变流量系统，大温差输送等技术；在空调系统的自控上，VAV系统采用风量控制法，并对周边控制器连锁控制，对冷热源系统、热交换设备、VAV系统进行统一的管理和控制。（4）应用节能技术。有关资料表明，如果采用节能技术，现有空调系统节能20%—50%完全可能。

2 通过计量供热的技术与手段来实现图书馆建筑用电节能

计量供热是我国供热体制改革的重要组成部分。它的主要目的在于节约能源，且是在提高采暖用户热舒适度，提高热网供热水平基础上的节能。计量供热的节能是通过各种调节和控制方式，使供热量尽量接近用户需热量来实现的。

（1）室内温控的节能潜力。由于通常采暖设备的选型是按照冬季采暖室外计算温度（较低值） 确定的，在不同日、不同时刻室外温度不断波动时采暖设备的出力在绝大部分时刻是大于实际采暖负荷的。在设有散热器温控阀的系统中，通过室内恒温控制，可以及时减少采暖设备出力，消除水平和垂直热力失调，使各环路达到流量和温度的要求，从而在提高供热环境热舒适度的同时节约大量的能源。室温控制的另一个节能潜力在于可以充分利用日照得热、人体活动散热等自由热，而不再仅仅是将它们当作采暖的安全裕量。国内示范工程的节能率约为20%—25%。（2）气候补偿器的节能作用。气候补偿器的工作原理是当室外气候发生变化时，室外温度传感器将信息传至气候补偿器，据其内部设定的调节曲线，确定恰当的供水温度，在与实际供水温度对比后，输出动作信号至执行器——电动调节阀，调节流量使供水温度符合设定的调节曲线。在实际运行中，由于受管理水平及管网条件的限制，供热量通常是需热量的150%—170%，有时甚至达到200%。在供热端采用气候补偿器，避免了因凭经验和感觉进行系统运行操作而造成的大量能源浪费，同时供水温度的降低，也使管路沿程的热力损失降低，（通常热水管网热损失占总输热量5%—8%，供回水平均温度tp每降低1℃，热损失较设计工况tp=82.5℃减少1.2%）减少了无效能耗，节能比率约在15%—30%。设置气候补偿器是供热系统节能的必要措施。（3）变流量系统的节能分析与调节。计量供热系统中，变流量即量调节一般分为用户自主调节和热源集中调节两种情况。用户的自主调节为用户根据自身需要改变室内温度设定从而使系统流量改变。热源集中调节是供热方根据室外气温变化调节供水流量，如有恒定供水温度的量调节、分阶段改变流量的质调节、分阶段改变供水温度的量调节、变频泵量的质调节等。在实际应用中分阶段改变流量的质调节方式最为普遍，广泛应用于还未推广变速水泵的中小型供热系统，常由多台水泵的并联组合来实现。［3］

3 通过提高照明系统的设置和相关设备的效率来实现图书馆照明用电节能

3.1 确定科学合理的照度标准，选用高效、绿色光源、节能型灯具

（1）确定合理的照度标准。图书馆照明按使用功能划分为：阅览室照明、书库照明、办公室照明、走道照明、公共部分照明，装饰部分照明、室外建筑物景观照明等。（2）采用高效节能的光源。在图书馆中最好采用紧凑型荧光灯或卤钨灯取代普通白炽灯。在阅览室、开放型书库、办公室等可以用细管的36WT直管荧光灯，细管荧光灯与原40W荧光灯相比，在耗电相同的情况下，光输出可以提高10%，寿命可以提高到24000小时。（3）采用高品质的照明灯具。在图书馆用电时间较长的阅览室和电子阅览室，最好选用经过中国电气产品认证委员会检测认证的具有绿色环保标志的照明器具，以创造出舒适的阅读效果。同时要经常保持照明设备的清洁。（4）用电子型镇流器替代电感型镇流器。

3.2 按照度等级分组、分相、间隔的设计原则，合理设计照明回路

照明设计主要是照明回路的设计，它是以光线的照度为基础，同时考虑照度的均匀度、眩光度、显色性、立体感等物理量为指标，来进行照明环境的设计。设计者在进行照明环境设计时，必须综合考虑人眼的视觉特性、人体的舒适感，以及建筑和照明艺术，在满足照度、照度均匀性、眩光度、色温色差、冷/热光源等技术指标和特性的基础上，结合建筑物本身的结构、景深、高度、装饰、人文环境等来进行综合设计。

3.3 利用先进的控制技术对图书馆照明回路进行有效控制

（1）实现照明控制智能化，可以使人工照明系统工作在全自动状态，按预先设定的若干基本状态进行工作；这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换，并将照度自动调整到工作最合适的水平。如，在靠近窗户等自然采光较好的场所，系统会很好地利用自然光照明调节到最合适的水平；当天气发生变化时，系统仍能够自动将照度调节到最合适的水平。（2）采用智能照明控制系统可预先设置不同的场景于模块中，在需要时只要对相应的控制面板进行操作即可调入相应的场景。用户还可以通过可编程控制面板对场景进行适时调节以适应不同的场景要求。另外，用户还可以通过可编程接口，用便携式编程器进行不同场景的变换设置。图书馆智能照明控制还可以采用区域场景控制的方法。区域场景控制就是将每层走廊、首层大厅、开架书库、阅览室等设为不同的控制区域，每个控制区域的照明环境分为4个不同的照度等级，即紧急照明、33%照度、66%照度和100%照度。紧急照明应纳入到消防控制电源或UPS电源供电中，不受照明控制系统控制，其余的3个不同的照度等级设计为3个不同的照明供电回路，每一路照明回路通过BA系统现场DDC控制，实现3个不同照度等级的控制。图书馆照明电源供电由单相电源改为三相电源供电的好处是：一是有利于三相负载的平衡；二是有利于减弱光源闪烁现象，改善光使用环境。［4］三是解决了灯具不能控制、不能调节的问题，为图书馆灯具间隔开启创造了条件。［4］

技术的进步与社会的发展，以及人们对建筑舒适度的要求越来越高，促使公共建筑用电系统向高效、节能、环保与灵活、舒适、人性化方向不断进步，作为一个具有民族或文化象征意义的文化建筑——图书馆，在建筑设计中不但要符合时代精神，在形式上推陈出新，图书馆建筑更要体现时代的建筑理念和特征，更应该体现节能的主题。图书馆建筑设计中用电节能就是对现代公共建筑节能的最好诠释。

［1］程瑞瑞，等．城市空调系统现状及其节能措施［J］．广东省暖通空调制冷学术年会专刊，2005：72－78.

［2］张爱萍．浅谈公共建筑节能设计的必要性［J］．科技情报开发与经济，2006，16（13）：229－230.

［3］高翔，等．计量供热系统的节能性与经济性分析［J］．重庆建筑大学学报，2006，28（6）：91－93.

［4］杨国栋．公共建筑照明系统的控制与节能［J］．楼宇自动化，2005（11）：78－81．