分析建筑工程中图书馆室内环境

 

关键词:图书馆 室内环境 空气质量 绿色建材

 

20世纪90年代中期,由于中国高等教育改革的深入发展,高校在校大学生人数成倍增长,学生对信息资源的利用率激增,高校图书馆馆室不足的矛盾日益突出,由此图书馆建设的规模与数量呈现出一个高速发展的态势。仅以湖北省高校为例,近3年间,建成或正在建设的图书馆有10座之多。其中建筑面积在2万m2以上的占60% ~70%,建筑面积最大的达5万m2 [1]。建设新馆热潮的兴起,适应了中国高等教育对信息资源的需要,这既是知识经济社会与科技发展对知识总体需求增长的必然,也是图书馆贯彻“以人为本”服务理念的物质体现。而营造安全、舒适、“环保”的图书馆环境是图书馆建设中不容忽视的一个重要方面。论文格式图书馆环境包括室外环境和室内环境,这里主要探讨图书馆的室内环境问题。

1　图书馆室内环境对读者的影响图书馆室内环境主要是指阅览室(书刊阅览室、电子阅览室、音像阅览室)环境,还包括氛围、陈设、布局、空气质量等一系列因素。图书馆作为读者学习的场所,其室内环境质量应达到较高的要求。人们对于室内环境质量的认识经历了较长的时间,从最初对预防职业病的环境质量的初始认识,到现在随着建筑物的封闭化所暴露出越来越严重的室内环境污染问题,人们已越来越多地开始重视室内环境质量[2]。图书馆建筑的功能分区、空间尺度、温度、通风状况、空气质量影响着室内环境质量,在诸多因素中,空气质量是影响室内环境的重要因素,被认为是对人们身体影响最大的环境因素。室内环境关系到每位读者的身心健康,高品质、新鲜宜人的空气是满足人体舒适感和健康的需要。图书馆内新鲜的空气可以使读者心气平和,产生宁静幽雅感,并能激发读者的想象力和创造力。而室内空气污染会危害读者的身心健康,会使读者产生头痛,眼、鼻、喉部的不适,注意力难以集中,长时间时还会使读者学习效率下降。目前,影响扩建、新建图书馆室内环境质量的因素主要有2点:一是图书馆建筑材料造成的室内污染,主要是放射性污染如氡污染;二是装饰装修材料造成的污染,这也是目前最突出、问题最多的室内污染,主要污染物为甲醛、苯及苯同系物等。

2　室内空气污染对健康的危害室内环境是人们一生中关系最紧密、接触时间最长的环境。室内空气污染程度与装饰装修材料有密切关系,针对室内装饰装修材料,国家制订了相应标准(GB 18580—2001至GB 18588—2001),而影响室内环境的污染源主要来自不符合标准的装饰材料。这些装饰材料中,影响最为明显的则是甲醛、苯及苯同系物。

2•1　甲醛及其危害甲醛(HCHO)是最简单的醛类,具有易挥发的特性,熔点为-92℃,沸点为-19.5℃。甲醛为无色气体,具有刺激性的气味,密度比空气略大,常温下易溶于水,常用的是40%(质量分数)水溶液或多聚甲醛。常压下,当温度大于150℃时,甲醛分解为甲醇和CO,有光照时很易催化为CO2。甲醛易与空气中的示踪物和污染物发生化学反应,白天无NO2时,甲醛的半衰期为50 min,有NO2时,其半衰期下降为35 min。甲醛对皮肤和黏膜有强烈的刺激作用,能引起视力和视网膜的选择性伤害,当其质量浓度为1 mg/m3时,可被人嗅到。人体长期接触甲醛,可出现记忆力减退、嗜睡等神经衰弱症状,引起遗传物质的突变,损伤染色体。表1给出了甲醛暴露与健康效应的剂量反应关系[3]。表1　甲醛暴露与健康效应的剂量反应关系Tab.1　Relation of quantity that formaldehyde expose andhealthy effect reflects甲醛质量浓度/(mg•m-3)人体反应0~0.05无刺激和不适0.05~1.0臭阈值0.05~1.5神经生理学影响0.01~2.0眼睛刺激反应甲醛质量浓度/(mg•m-3)人体反应0.1~25上呼吸道刺激反应5.0~30呼吸系统和肺部刺激反应50~100肺部水肿及肺炎>100死亡

2•2　苯、苯同系物及其危害苯、甲苯、二甲苯都为无色、有芳香气味、易挥发、易燃的液体,以蒸气状态存在于空气中,中毒反应一般是由于吸入蒸气或皮肤吸收所致。苯属中等毒类物质,慢性中毒主要对造血组织及神经系统有损害,急性中毒主要是对中枢神经系统有毒害,如果长期接触一定含量的甲苯、二甲苯,则会引起慢性中毒,出现头痛、失眠、精神萎靡、记忆力减退等神经衰弱症[3]。表2列出了苯及苯同系物的暴露与健康效应的剂量反应关系[3]。表2　苯及苯同系物的暴露与健康效应的剂量反应关系Tab.2　Benzene and benzenes fasten the revelationof the thing and a quantity of the healths torespond the relation together苯及苯同系物质量浓度/(mg•m-3)刺激和不适暴露范围分类0.2无刺激和不适适应范围0.2~3.0其他暴露因素联合作用时可能出现刺激和不适多因素暴露协同作用范围3.0~25出现刺激和不适,其他暴露因素联合作用时头痛不适应范围>25除头痛外,可能出现其他神经毒性作用中度范围

2•3　氡污染及其危害氡是天然产生的放射气体,来源于自然界中铀的放射衰变。在含有铀的土壤、花岗岩、页岩矿中,人们可以发现高含量的氡。氡是一种无化学活性的惰性气体,是放射性核素铀衰变系列的衰变产物,是一种密度比空气重7.5倍的无色无味的放射气体,其衰变母体铀-238广泛存在于地壳中,半衰期长达44.7亿a。铀-238经一系列过程衰变为镭-226,其半衰期为1 602 a。据2001年国家环境统计年报,全国环境空气中氡含量为14.3~41.6 Bq/m3。氡的穿透性很强,可以在房基下的土壤和岩石中自由活动,可以通过泥土地板、混凝土地板的裂缝、接合面以及空心砖墙体的缝或孔进入房间。氡可以继续衰变为一系列固体辐射物,能吸附在气溶胶颗粒上被人吸入肺内。一旦氡及其子体被吸入人体后,便会沉积在气管、支气管等部位,并会在肺中不断发射α粒子,形成内照射,这些粒子会杀死或杀伤肺细胞或者局部组织。人体若长期生活在含氡量高的环境里,氡还可能对人的血液循环系统造成危害,如白细胞和血小板减少,严重时还会导致白血病的发生。氡及其子体在衰变时还会放射出穿透力极强的γ射线,对人体造成外照射。

3　室内空气污染的控制与防治

3.1　倡导绿色建筑绿色建筑是综合运用当代建筑学、生态学及其他现代科学技术的成果,把建筑建造成一个小的生态系统,为人类提供生机盎然、自然气息浓厚、方便舒适并节省能源、没有污染的使用环境。其“绿色”的本质是物质系统的首尾相连、无废无污、高效和谐、开放式闭合性良性循环。通过建立起建筑物内外的自然空气、水分、能源及其他各种物资的循环系统,来进行“绿色”建筑的设计,并赋于建筑物以生态学的文化和艺术内涵。绿色建筑的概念归纳如下:1)建筑物的环境要有清洁的空气、水源与土壤;2)建筑物能够有效地使用水、能源、材料和其他资源;3)回收并重复使用资源;4)建筑物的朝向、形状与室内布置;5)尽量保持和开辟绿地,在建筑物周围种植树木,以改善景观,保持生态平衡。总之,绿色建筑是资源和能源的有效利用,是保护环境、亲和自然、舒适健康、安全的建筑[4]。

3.2　使用绿色建材绿色建材是指清洁的生产技术,大量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、有利于人体健康的建筑材料。论文格式1992年,国际学术界明确提出绿色材料的定义:绿色材料是指在原料采取、产品制造、使用或者再循环以及废料处理等环节中对地球的负荷为最小和有利于人类健康的材料,也称之为“环境调和材料”。绿色建材就是绿色材料中的一大类[5]。绿色建材的基本特征如下。1)其生产所用原料尽可能少用天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物。2)采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术。3)产品生产过程中,不使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物;产品中不得含有汞及其化合物,不得用含铅、镉、铬及其化合物的颜料和添加剂。4)产品的设计是以改善生活环境、提高生活质量为宗旨,即产品不仅不损害人体健康,而且有益于人体健康,产品具有多功能化。5)产品可循环或回收再生利用,无污染环境的废弃物。悉尼奥运会场馆的建设提供给我们一个很好的范例。悉尼奥运会体育场馆对建筑材料的选用原则非常好地诠释了绿色建材的概念。在建筑的选材和施工过程中,始终贯穿着“3R”环保概念,即减少(Reduce)规模和材料,重复使用(Re-use)和再循环利用(Recycle),强调与环境的协调性,对使用的建筑材料要求无污染、可回收,不能使用有毒有害物质。悉尼奥运场馆建筑材料使用有以下特点。1)建筑材料主要以传统建材为主,“绿色建材不等同于新型建材”。悉尼奥运场馆的建筑材料主要以水泥、玻璃、钢结构、木材等传统材料为主,主体结构基本上采用混凝土与钢结构相结合的方式。2)材料耐久,不追求高档。大多数场馆设计简洁,很少采用高档石材等装饰材料。内外墙面基本是混凝土素面。永久性建筑及构件大都考虑具有较高的耐久性,临时性建筑则在满足使用需求的基础上尽可能地保证回收利用。3)材料的选用充分考虑环保要求,非常注意更好地使用现有材料,尽量减少材料用量,“减少材料即是环保”。在场馆设计上大量采用钢材、玻璃、石膏板、刨花板、塑料、人工速生林制造的木制品等可回收利用材料,尽可能地避免因装饰材料选用不当而造成室内空气污染[6]。

总之,绿色建筑与绿色建材的一个主要目标是寻求室内环境和建筑效率之间的协调,以达到室内空气污染的控制与防治。建筑材料是造成室内空气污染的主要污染源,应从源头把好材料关,使用绿色建材是防止室内空气污染的关键。为避免室内装修后产生空气污染,首先在建材的选择方面应选用国际上已经开发出的符合生态保护的绿色环保材料,如无毒涂料、抗菌涂料、生态建筑涂料、胶漆装饰材料等,尽可能使用原木木材、软木合板,而不用刨花板、硬木胶合板和强度纤维板等,以减少室内甲醛散发量和挥发性有机化合物进入室内。控制装修材料污染量释放和降低室内空气中污染物浓度是图书馆室内装修防止污染的重要环节[7]。

3.3　合理使用室内空气调节器控制空气的流速、洁净度,可使空气质量达到较优状态。室内空气调节器的合理利用是改善图书馆室内环境必不可少的有效途径。当前人们更关注的问题是为工作环境创造一个健康、舒适的空气环境。众所周知,清洁新鲜的空气是维系生命最基本的要素,对任何人都是非常重要的。新鲜空气可以保证读者大脑的血氧供应,增强记忆力,提高学习效果。图书馆是读者学习的场所,尤其是文献阅览室这样以纸文献为媒体交流、读者流量较大的地方,加之读者的呼吸排放物、文献上的尘土,特别是冬季时门窗紧闭,室内空气质量是可想而知的。那么如何降低室内空气污染呢?可以通过污染程度较低的室外空气的稀释作用来提高室内空气质量。稀释作用可以部分或完全通过渗透、自然风、机械通风完成[8]。空调房间如何提高室内空气品质也是面临的一个重要问题,改善室内空气品质的方法和措施如下:1)提高认识———适当的新风量是稀释室内空气污染物、改善室内空气品质的前提,在保证新风量的同时,对新风品质问题也应引起足够重视;2)改进设备———避免将新风口设置在污染源的下风处,新风管应设置新风过滤器,并要定期清洗或更换空调系统易污染部件;3)加强维护———由于长期密闭,湿度高、不便清洁等原因,容易引发室内空气污染。因此,对空调系统中的过滤器、消声器、表冷器、风管内壁等应进行定期维护清洗,对产生凝结水的设备应及时排除积水,保持干燥,保证工作区的最佳空气品质。造就一个舒适、健康的环境并不仅仅是由空气品质决定的,它受到多方面因素影响。人在室内对舒适和健康的环境因素的感受是很复杂的,除了对室内空气品质的一系列指标和常规的空调房间室内温湿度、风速有要求外,还对其他多种环境因素有着不同程度的要求。为保证图书馆读者的身心健康,国家也制订了《图书馆卫生标准》[9](GB 9669—1996),相关内容见表3。表3　图书馆卫生标准Tab.3　Hygiene standard of the library温度/℃有空调装置无空调装置的采暖地区冬季相对湿度(有中央空调)/%风速/(m•s-1)φ(CO2)/%ρ(甲醛)/(mg•m-3)18~28≥16 45~65≤0.5≤0.10≤0.12　　综上所述,室内空气污染防治方法可以通过3种途径实现:堵源、通风和室内空气净化。堵源就是控制污染源,这是控制室内空气污染的根本所在,通过合理的方法控制甚至排除污染源,其效果远比污染物进入室内后再加以治理要好得多,如使用绿色环保建筑材料和装饰材料、禁止人员吸烟和使用化工产品等。通风就是借用自然作用力或机械作用力将不符合卫生标准的污浊空气排出室外或排至空气净化系统,同时引入新鲜空气。室内空气净化是指利用化学、生物的方法,借助特定的净化设备收集室内空气污染物,将其净化后循环回室内或排出室外[9]。

4　结　语

图书馆是人类文明的宝库,是文化传播的特定场所。在高校中,图书馆是信息中心和学术交流中心,它在教学、科研中的地位举足轻重。一个高校图书馆的水平,也标志着这个学校的办学水平,图书馆建筑不仅应是高校的标志,也应成为无污染的绿色图书馆,使读者在健康的环境中读书学习,营造一种既安静又亲切、既与自然相通又与人情相交、内外部环境自然天成、协调一致的学习氛围。

 

参考文献:

[1]　黄孟黎.图书馆建筑面积越大越好?———从现代图书馆的发展趋势看图书馆建筑面积[J].图书馆建设,2004,(1):75-77.

[2]　吴文广,吴　磊.关于高校图书馆新馆建筑若干问题的思考[J].河北科技图苑,2004,17(4):9-12.

[3]　朱天乐.室内污染控制[M].北京:化学工业出版社,2003.

[4]　王金波,王会玲,阴月华.信息时代高校图书馆建筑的发展方向[J].河北科技图苑,2004,17(1):29-31 

[5]　徐东群.居住环境空气污染与健康[M].北京:化学工业出版社,2005.

[6]　姚　燕.绿色建材与建材绿色化[M].北京:化学工业出版社,2003.

[7]　张玉霞,王元忠.高校图书馆室内空气质量现状分析[J].图书馆工作与研究,2004,(3):81-84.

[8]　吴忠标,赵伟荣.室内空气污染及净化[M].北京:化学工业出版社,2005.

[9]　GB 9669-1996,图书馆卫生标准[S].260河　北　工　业　科　技