總館在2010年採取競圖方式選出建築師的設計案,2011年第二階段評選後,由劉培森建築師事務所、搭配技術顧問合作團隊日本竹中工務店,建築手法非常特殊,採用懸吊式的鋼棒、是輕量化的設計、並採玻璃帷幕、因此也是全世界穿透性最高的圖書館。
新圖書總館設計概念來自於大樹,以大樹下的常民文化為概念意象,整個建築體就像是棵大樹,新光路入口,一樓不再是氣派的大廳,而是挑高七米五無柱空間,就像是樹蔭廣場,市民朋友可以在這邊休閒、閱讀、運動。一二樓間的夾層處、市民朋友可在此喝杯咖啡、享用簡餐充個電。綠能環保概念融入每個樓層,三至八樓西南側設計五米深的草皮綠地景觀陽台,一方面可降低高雄夏日西曬、南曬的高溫,另一方面還可讓民眾躺在草皮、綠樹下看書,創造優質的綠化閱讀場所;天井中設計懸吊的空中森林,把六、七、八樓閱覽空間包覆在樹海的視野。頂樓又是一個超大空中花園,頂樓可以看到我們美麗的高雄港、未來這邊可以委外經營、可以作為休憩、舉辦小型藝文活動的空間。是名符其實館中有樹,樹中有館的綠建築,以富有創意、融入周遭元素形塑地區人文景觀、創造都市地標新風貌、發揮綠建築理念,營造永續環境品質等特色,獲頒101年第廿屆中華建築金石獎規劃設計類首獎肯定。103年獲得第一屆高市新建建築物工程品質金質獎的殊榮。
為創造地面層的空間穿透性,實現一樓平面上不落柱的結構特色,該工程在四角落以鋼構箱型柱、圓管柱、挫屈束制斜撐(又稱韌性斜撐構材,簡稱BRB)等構件組成巨型支撐柱,配合八樓的桁架層組成三維立體「巨型構架」,形成該工程的主要結構系統,建築共有四個電梯及兩支電扶梯、非常現代化的設計、採用「懸吊工法」,利用鋼材受拉最為經濟的設計原則,吊裝直徑6至12公分的鋼棒取代傳統的結構柱斷面(90公分×90公分,指垂直結構柱的剖面),這樣由上而下施工方式,與一般建築物由下而上興建風貌大異其趣。室內空間的視覺通透性,就像玩魔術,懸吊式的結構系統把地面層柱子「變不見」。
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