湖北省图书馆新馆建筑及节能设计文本

楚天鹤舞智海翔云

————湖北省图书馆新馆及节能设计2009.5.22武汉市建筑设计院总用地规模：67252.5平方米建设规模：100823平方米净用地：58659.6平方米其中：地上79999平方米

地下20824平方米基本概况容积率：1.36（不含地下室）绿地率：42.37%建筑密度：25.96%建筑物层数：地上八层，地下二层建筑物高度：13.8-41.4米停车数量： 275（可达405） 辆总藏书量：

1022.3万册总坐席数：

6279个日均读者接待量：1万人次。总投资额：6.4亿元按照武汉市

“三边”规划和规划设计条件对建筑的高度限制：建筑临沙湖控制在20米以下，临公正路控制在40米以下，将省图书馆新馆规划位于基地东侧的单栋台阶状独立式建筑。建筑南侧为读者主要入口及办公入口，通过大台阶进行人流分离，北侧为读者次入口，东侧为报告厅入口，西侧为儿童阅览和培训区入口，室外利用大面积绿化游园设置儿童室外活动场地，与沙湖公园对接，景观相互呼应。建筑西南角结合架空部分设置下沉式文化广场与游园呼应，广场中组织了室外露天剧场、舞台、宣传栏、休憩座凳、水池绿化等环境小品，将优美的自然景色引入到地下层，成为公共餐厅的室外延伸。

公正路环湖路规划路规划路下沉广场读者主要入口办公入口报告厅入口读者次要入口儿童阅览入口培训区入口儿童活动场地地下二层平面基本书库基本书库设备间设备间地下一层平面地下车库设备间基本书库餐饮区过厅一层平面业务区书店盲文阅览区办公门厅展览陈列区报告厅少儿阅览区专家研究接待门厅公共厅二层平面自修室咖啡吧学术报告区24小时自助借还中文报刊借阅寄存中央大厅小中庭小中庭办证出纳三层平面中文图书借阅中文图书借阅中文图书借阅声像资料，电子阅览公共厅小中庭小中庭边中庭大中庭四层平面保存库本阅览保存本库外文过刊库西文阅览公共厅小中庭小中庭大中庭边中庭边中庭五层平面地方文献阅览历史文献阅览公共厅小中庭小中庭大中庭屋顶花园屋顶花园六层平面咨询服务区网络中心机房专科阅览缩微资料阅览公共厅小中庭小中庭大中庭七层平面专家接待研究内部办公区天井天井屋顶花园屋顶花园大中庭八层平面专家接待研究内部办公区天井天井空间特色化

功能复合化环境舒适化布局灵活化现代图书馆的发展趋势空间特色化图书馆内部空间丰富,造型独特，能体现特有的地域文化，给读者留下深刻印象。空间特色化南京图书馆内设置有历史文化遗迹展览空间，凸显城市深厚的文化底蕴，给读者留下深刻印象。深圳图书馆共享大厅多层通高，配合大面积玻璃幕墙，凸显宏伟而现代的特色。空间特色化深圳图书馆室内空间深圳图书馆室内空间

空间特色化亚历山大图书馆室内空间

空间特色化埃及亚历山大图书馆在倾斜采光屋面下，阅览室空间层层退台处理，空间通透舒适。亚历山大图书馆室内空间

空间特色化重庆图书馆室内空间

空间特色化重庆图书馆室内通高，空间里各层阅览平台层层出挑，相互错动，丰富室内景观。国家图书馆室内空间

空间特色化国家图书馆四库全书古籍藏品设置环绕式中庭，中庭层层扩大。功能复合化现代图书馆在满足阅读，藏书的同时兼具休闲，娱乐，餐饮，办公，商务，会议，培训等多种功能于一体，丰富使用功能，提供一站式服务，充分利用空间。商务藏书阅读餐饮办公培训娱乐重庆图书馆个人研究室重庆图书馆设有个人研究室，便于专家进行文献研究。功能复合化重庆图书馆展示空间深圳图书馆展示空间功能复合化图书馆中设置展示角及专用展览厅满足展示功能需要。功能复合化深圳、重庆图书馆中设有多功能报告厅，可满足大、中型讲座、培训及演出的需要。深圳图书馆报告厅深圳图书馆报告厅重庆图书馆报告厅现代综合图书馆中尽量采用自然采光，布置绿化，中庭及室外环境中设置水池绿地等，营造舒适阅读环境。环境舒适化室内绿化休闲区室内中庭室外环境深圳图书馆适当的绿化配置，天光照明，使环境舒适。环境舒适化深圳图书馆采光庭

大面积玻璃幕墙提供天光照明，营造舒适的阅读环境。南京图书馆入口大厅环境舒适化南京图书馆随处可见的室内绿化布置，创造自然气氛。南京图书馆室内绿化环境舒适化环境舒适化南京图书馆室内绿化建筑周边绿化及水景配置，使建筑亲近自然。重庆图书馆外环境

重庆图书馆外环境

环境舒适化布局灵活化现代图书馆中功能分区相互渗透，布局突破了生硬、传统布局方式，采取休闲而灵活的布局方式布局灵活化重庆图书馆入口大厅

国家图书馆利用室内空间的进退变换，灵活的布置各功能区域。布局灵活化利用建筑走廊合理布置桌椅，设置出灵活多变的空间。

重庆图书馆休闲区

重庆图书馆休闲区

布局灵活化深圳图书馆休闲区

深圳图书馆阅览区

布局灵活化门厅入口设置座椅，增加阅览区面积。

平面生成功能布局地域文化空间特征

湖北省图书馆的基本特征8100X8100规则柱网生成图书馆平面曲线的建筑外型+=+均匀的核心筒分布平面轴网外曲内方，既满足图书馆使用功能，又能与造型完美结合，曲线的外部造型充分体现空间特色化的发展趋势，方正的内部空间也满足了布局灵活化的功能需求。

平面生成功能布局设备基本书库基本书库特藏书库设备汽车停车库餐饮流通书库电子阅览区中央环廊中文阅览区学术报告对外展览办公会议儿童阅览馆内业务区盲人阅览书店西文阅览区及期刊库中央环廊保存本库及阅览区学术报告咖啡吧自习区入口大厅中文报刊阅览自助借还报刊闭架库古籍阅览中央环廊地方文献阅览专科阅览中央环廊咨询服务区网络中心行政办公专家研究行政办公专家研究图书馆内部布置有餐饮.学术报告.展览.办公.会议.盲人阅览.儿童阅览.24小时自助借还.咖啡.自习.对外培训.咨询服务.专家研究等衍生服务功能，充分体现了图书馆功能复合化的发展趋势。室内座椅根据不同的功能要求，结合建筑空间，读者心理，设置了各种各样的布置方式，体现了家具布置的灵活性。室内空间意向室内空间意向室内空间意向室内空间意向功能布局

地域文化行云流水白云黄鹤建筑设计从荆楚地域文化中提取白云黄鹤与行云流水的概念构思，室内外造型元素的统一符合空间特色化的发展趋势，体现公共建筑的地标性。

空间特征

飘逸的外部曲线造型，体现“行云流水”的空间造型特征。中庭透视

中庭透视

内部空间与形体统一，通过曲线，比拟鹤舞楚天，体现出荆楚地区独特的地域文化，彰显空间特色化。

空间特征在湖北省图书馆建筑周边布置绿化及水景，使建筑亲近自然。室内设置中庭，边庭，增加公共休闲场所，营造舒适阅读环境，体现环境舒适化。外环境大中庭小中庭边庭采光天窗

空间特征中庭平面设计深化过程室外环境与整体设计的统一过程室内空间与整体设计的细化过程空间形象深化过程软件模拟计算的优化设计室外环境与整体设计的统一过程1环境母题2室外构筑物的统一室外环境与整体设计的统一过程

环境母题以曲线的水平排列、律动组合比拟行云流水的顺畅自然，周边环境的设计中大量运用曲线元素，与建筑外型统一。

方案阶段施工图阶段室外构筑物的统一

室外环境与整体设计的统一过程室外环境与整体设计的统一过程车棚曲线外型，使用了和图书馆相同的造型元素，与整体造型统一。室内空间与整体设计的细化过程

1室内增加边中庭

2书库的调整

3室内家具布置的调整

4中庭室内效果的优化

5室内转换桁架处的空间优化

6六层南侧观景天窗设计室内边庭的增加增加的室内边庭，改善了北侧的观湖视线的同时，有助于室内通风，更多的引入天光照明，改善阅览环境。室内空间与整体设计的细化过程边庭透视

书库的调整室内空间与整体设计的细化过程原有位置调整后位置将方案阶段设置在5、6层的书库调整到地下1、2层，书库位置集中，方便管理；将地上采光视线良好的区域留给读者，体现以人为本的设计理念。室内家具布置的调整室内空间与整体设计的细化过程小中庭，边庭及靠窗位置的采光较好的区域设置标准座椅和沙发,家具可以随着建筑形体布置,灵活自由。离采光区较远的区域,柱网规整,布置了双面书架。藏阅一体的布置方式，方便读者就近查阅，大大提高了文献的利用率和流通量。中庭室内效果的优化中庭透视

增加了电动开启窗,外加可拆卸式遮阳百叶，改善了中庭的通风采光,也方便中庭顶窗的维修。室内空间与整体设计的细化过程室内空间与整体设计的细化过程空间转换桁架处的空间优化40.5m24.3m7.5m建筑主入口上部的大悬挑处，最大跨度为40.5m，最大悬挑为7.5m。空间转换桁架处的空间优化最初情况原方案缺点：1黄色区域阻碍交通2红色杆件较粗室内空间与整体设计的细化过程空间转换桁架处的空间优化第一次调整情况：取消蓝色区域内的桁架，便于中庭环廊交通的流畅，并对杆件进行细化处理。室内空间与整体设计的细化过程空间转换桁架处的空间优化最终调整情况：将V字型桁架改为倒V字型桁架,使该区域的空间更为理想,方便读者活动,结构受力也更加合理,大量支撑杆件由压杆变为拉杆，少量的压杆其压力也较小。室内空间与整体设计的细化过程六层南侧观景天窗的设计观景天窗的设计增加了空间的趣味性，天窗下方吊顶沿天窗底部进行切角，扩大了视野范围。室内空间与整体设计的细化过程空间形象深化过程

1外立面带型窗开窗设计

2百叶条的设计

3屋顶花园的设计

4天花吊顶的纹饰处理

外立面带型窗开窗设计2400180036005400吊顶控制线楼层线

原方案以1.8m和2.4m的模数进行外窗设计,底层为玻璃幕墙，整个建筑略显头重脚轻。底部玻璃幕墙改为1.8m均匀分布的带型窗设计。建筑底部划分较多，显得过于封闭。空间形象深化过程外立面带型窗开窗设计最终调整方案一二层外窗进行了推敲,由1.8米的模数,最终调整为3.6米的模数,外立面的优化立足于外形的完整,结合通风采光的要求,并考虑了人视线的范围、窗台的高度、室内吊顶的标高等等，使立面效果达到最佳。240018003600吊顶控制线楼层线空间形象深化过程百叶条设计南侧百叶条间距为600mm，一方面较密的百叶条可以阻止主干道上噪声传入室内，保持室内的安静，另一方面可以使太阳直射光转变为漫射光进入室内，改善室内的阅读环境。为了避免百叶条对人视线的遮挡，对人们站式和坐式两种高度进行了视线分析，保证了人们视线的不遮挡。1.6m1.1m1.6m1.1m光线视线视线空间形象深化过程百叶条设计

北侧百叶条间距为2400mm，较稀的百叶条保证了玻璃幕墙的通透性，增加了景观面，方便观湖远眺。1.6m1.1m1.6m1.1m视线视线空间形象深化过程百叶条设计

东西侧百叶条间距为1200mm，并配以电动控制，可以调节角度，达到遮阳的效果。空间形象深化过程屋顶花园的设计利用可种植绿化的保温屋顶，减少屋面热辐射，改善空气质量，局部配以硬地和木地板，增加人们的可达性。空间形象深化过程天花吊顶的纹饰处理饕餮纹饰来源于楚文化符号，经过有序排列形成该图案，图案以8.1米X5.4米为一个基本单元，白色的标高与灰色标高相差10cm。8.1m5.4m空间形象深化过程(与华中科技大学建筑与城市规划学院合作）

1建筑室外热环境风环境模拟

2建筑室内热环境模拟

3建筑室内风环境模拟

4建筑室内光环境模拟软件模拟计算的优化设计场地内道路以外的地面按照绿地考虑，其表面温度较沥青道路降低12℃,参考计算结果，场地设计除了道路外，其余地方为绿化及可渗透性广场，以达到降温的效果。建筑室外热环境模拟建筑表面温度的分布：7月20日下午3时气温的水平分布：高度1.5m软件模拟计算的优化设计场地内总体通风状况良好、设计合理。建筑室外通风环境模拟软件模拟计算的优化设计建筑室外下沉广场热环境风环境模拟下沉式广场的气温与风速的垂直分布：广场内通风状况良好，未见气温升高的趋势，设计合理。风环境模拟热环境模拟软件模拟计算的优化设计黄色区域原设计为儿童阅览室阅览区的位置，通过热环境模拟后发现此处温度过高，最终方案调整为儿童藏书区。建筑室内热环境模拟热环境模拟软件模拟计算的优化设计热环境模拟三层东南部电子阅览室通过热环境模拟后发现温度过高，设计中要求暖通后期配合，着重处理，该计算结果为设计提供了指导意义。建筑室内热环境模拟热环境模拟软件模拟计算的优化设计四层西南面原方案为书库(蓝色区域），通过风环境模拟后发现此种设置通风不畅。风环境模拟（调整前）软件模拟计算的优化设计通风不畅依据计算结果，将四层西南面原方案为书库(蓝色区域），调整到四层中庭北部（绿色区域），通风流畅，设计合理。风环境模拟（调整后）软件模拟计算的优化设计顶部天窗开启优化前顶部天窗开启比例为50%

建筑室内风环境模拟软件模拟计算的优化设计风环境模拟经过计算，顶部天窗不用全部可开启即可保证相同的通风量，经过优化后，即保证建筑形式又降低了造价。顶部天窗开启比例为30%顶部天窗开启优化后风环境模拟软件模拟计算的优化设计在中庭屋顶天窗采用电动外遮阳，根据室外气候、光线变化智能调节，有利于增加中庭室内漫射光，保障均匀采光建筑室内光环境模拟软件模拟计算的优化设计建筑室内光环境模拟软件模拟计算的优化设计小中庭阅读区的桌椅，根据光环境模拟提供的参考布置在照度较好的区域。软件模拟计算的优化设计光环境模拟其他专业节能措施给排水节能及节水措施暖通节能措施电气节能措施生活给水系统的地下一层至一层供水利用市政给水压力直接供应，不另外进行升压；二次加压生活给水系统采用变频变流稳压全自动供水设备，按实际需要的压力增压。利用太阳能供应卫生热水，在太阳能供应不足时采用地源热泵辅助加热。给排水节能及节水措施节水措施选用节水型卫生洁具及配水件，卫生间坐便器采用容积为6L的冲洗水箱，公共卫生间采用感应式水嘴、感应式小便器冲洗阀和自闭式蹲式大便器冲洗阀。空调冷却用水经冷却塔冷却后，循环使用，可循环利用率约98.5%，系统补水一般利用回用雨水作为水源。绿化用水采用微喷滴灌方式浇洒，一般利用回用雨水作为水源。水池、水箱溢流水位均设报警装置，防止进水管阀门故障时，水池、水箱长时间溢水。给水系统采用竖向分区方式控制最不利处用水器具处的静水压不超过0.35MPa，保证舒适的使用压力，减少水量浪费。给排水节能及节水措施中央空调地源热泵+冰蓄冷+低温送风系统方案中央空调冷热源系统采用地源热泵（地埋管式）与冰蓄冷系统（盘管式）相结合的方式，空气处理系统采用大温差低温送风系统，空调水系统采用大温差变流量系统；计算机房、特藏书库等采用独立恒温恒湿机组。暖通节能措施热冷替代冷却塔热热热冷地下