潘旭丹

( 廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院，廣州，510010 )

空調(diào)系統(tǒng)在仿古建筑中的應(yīng)用

潘旭丹

( 廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院，廣州，510010 )

本文以廣州某仿古建筑的空調(diào)系統(tǒng)為例，就該系統(tǒng)與建筑特點(diǎn)、使用要求等方面的配合作一介紹。

仿古建筑；空調(diào)系統(tǒng)；配合

0 引言

中國古代建筑通常以“間”為單位構(gòu)成單座建筑，再以單座建筑組成庭院，進(jìn)而以庭院為單位，組成各種形式的組群；單座建筑間分布較分散，面積也相對(duì)較小。建筑均為坡屋面，最外層覆蓋瓦片，屋脊、屋角多有裝飾品。

建筑之間以連廊連接為主，連廊上有頂，沒有維護(hù)結(jié)構(gòu)，一方面出于建筑功能上的要求，方便兩個(gè)單座建筑的聯(lián)系，又具有良好的采用效果和廣闊的視野。

以木結(jié)構(gòu)為它的主要結(jié)構(gòu)方法，單體古建筑的材料基本上是木材，一般會(huì)把構(gòu)件交接的部分裸露出來，再在他們外表形狀上稍稍加工，使它成為整個(gè)建筑本身的裝飾的一部分。比如：在整組的梁柱上刻畫圖案等。

仿古建筑是近現(xiàn)代修建的外觀接近古建筑的作品，是指專門用于模仿與替代古代建筑、傳統(tǒng)宗教寺觀、傳統(tǒng)造景、歷史建筑、文物建筑、古村落群，還原歷史風(fēng)貌概況的建筑。外觀、構(gòu)造與古代建筑相仿，同時(shí)又需要滿足現(xiàn)代建筑的使用功能。

就暖通空調(diào)專業(yè)而言，古代建筑以“間”為單位，單體小而分散，各房間外墻、外門窗、屋頂?shù)韧鈬o(hù)結(jié)構(gòu)比例大，房間受室外氣象參數(shù)影響大[1]，單位建筑面積冷、熱指標(biāo)大而單座建筑所需冷、熱負(fù)荷總量小。坡屋面等獨(dú)特造型以致通常擺放于屋面的室外設(shè)備需要另尋他處。建筑之間用以連接的連廊本可以作為管道敷設(shè)的通道，卻因?yàn)槠鋽?shù)量多、分散、總長(zhǎng)度長(zhǎng)、四周通透、無維護(hù)結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，使得管道輸送冷、熱損失大；加上連廊沒有吊頂，設(shè)備管道的明裝與建筑整體風(fēng)格顯得格格不入。外立面的仿古造型要求所有外墻百葉必須很好的與建筑效果結(jié)合，既滿足設(shè)備運(yùn)行的需要，又不破壞整體的氛圍。古建筑的室內(nèi)，往往為了給大家展示精美的木質(zhì)結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)裝飾品，而直接將整個(gè)屋頂裸露出來，使得空調(diào)末端設(shè)備、管道無法吊裝，尋找安裝位置困難。

以上種種空調(diào)專業(yè)面臨的難題如何解決，本文以廣州某仿古建筑的空調(diào)系統(tǒng)為例，就該系統(tǒng)與建筑特點(diǎn)、使用要求等方面的配合作一介紹，以期對(duì)廣大設(shè)計(jì)者作參考之用。

1 工程概述

本工程位于廣州市老城區(qū)，包括一棟主館(地下二層，地上三層，建筑面積約1.35萬m2)；五棟小單體(地上一～二層),每個(gè)建筑面積約700m2；項(xiàng)目總建筑面積約1.7萬m2，總建筑高度 19.01m，主館主要功能為藏品庫房、展覽用房、車庫、多功能廳、小型劇院、辦公；單體主要功能為茶樓、紀(jì)念品售賣等。

主館采用仿古造型，內(nèi)部構(gòu)造以現(xiàn)代工藝為主，各房間均設(shè)有吊頂，僅南向屋面有部分平屋面，建筑面積較單體大，房間以高大空間為主；小單體外觀及構(gòu)造均仿古，材料為木材與石材，坡屋面，室內(nèi)梁、柱完全裸露，不設(shè)吊頂。

2 設(shè)計(jì)內(nèi)容

包括夏季空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)、防排煙系統(tǒng)。

3 設(shè)計(jì)參數(shù)

本工程要求的觀眾廳、舞臺(tái)和藏品庫的設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。辦公、展廳、會(huì)議室等按常規(guī)參數(shù)設(shè)計(jì)。

表1 設(shè)計(jì)參數(shù)

4 空調(diào)冷熱源及系統(tǒng)

主館以高大的展廳、觀眾廳為主，面積較大，負(fù)荷相對(duì)集中且總量較大。設(shè)置集中冷凍水系統(tǒng)1套，采用2臺(tái)130RT(457 kW) 螺桿式冷水機(jī)組，制冷機(jī)房位于地下二層。冷凍水、冷卻水系統(tǒng)的供回水為常規(guī)溫度，溫差均設(shè)定為5℃。采用2臺(tái)容量為125m3/h的超低噪聲橫流式冷卻塔。

主館消防控制中心、辦公區(qū)域、化妝室等房間使用頻率高，使用時(shí)間不固定，采用智能多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)，設(shè)置4套多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)，總冷量為173kW，室外機(jī)裝機(jī)容量為180kW。

主館負(fù)二層藏品庫區(qū)要求恒溫恒濕，單獨(dú)采用一套恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)。由四臺(tái)風(fēng)冷恒溫恒濕空調(diào)器組成 (其中一臺(tái)備用)，單臺(tái)冷量27.3kW，總冷量81.9kW。

以上系統(tǒng)的冷卻塔、空調(diào)室外機(jī)均擺放于主館南向平屋面區(qū)域。該區(qū)域面積較小，所有設(shè)備需要非常合理的布置。同時(shí)如何保證各種設(shè)備在不影響建筑總體外立面及建筑構(gòu)架的前提下，能正常運(yùn)行又有效遮擋，避免仿古建筑中出現(xiàn)大型現(xiàn)代設(shè)備的不協(xié)調(diào)局面，具體詳本文第6點(diǎn)。

圖1 多聯(lián)空調(diào)室外機(jī)安裝示意圖

五棟單體建筑，通過連廊與主館依次連接。單個(gè)建筑面積小，每個(gè)冷負(fù)荷約54kW。布置分散，單體之間同時(shí)使用率低，連廊不設(shè)吊頂，設(shè)備管道裸露安裝會(huì)破壞整個(gè)建筑氛圍。最后設(shè)置5套獨(dú)立的多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)，總冷量為270kW，室外機(jī)裝機(jī)容量為298kW。為配合建筑整體效果，在單體建筑內(nèi)設(shè)置機(jī)房將室外機(jī)隱藏起來,室外機(jī)排風(fēng)通過導(dǎo)管與外墻百葉連接，進(jìn)風(fēng)則通過機(jī)房門(門上裝有百葉)自然補(bǔ)進(jìn)或?qū)⑹彝鈾C(jī)擺放于周圍附屬用房平屋面(見圖1)。

5 空調(diào)末端

主館展廳、觀眾廳、舞臺(tái)等大空間區(qū)域采用柜式空調(diào)機(jī)組全空氣低速空調(diào)系統(tǒng)，氣流組織為上送上回(或側(cè)回),部分大空間采用分層空調(diào)[2]。

學(xué)術(shù)交流報(bào)告廳、辦公室等小空間區(qū)域采用風(fēng)機(jī)盤管(或風(fēng)管機(jī))加新風(fēng)系統(tǒng)，氣流組織為上送上回。

圖2 屋面冷卻塔及遮擋用不上人連廊

小單體由于要求室內(nèi)梁、柱完全裸露，且室內(nèi)暫無家具，無法結(jié)合裝修、家具設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)末端，末端采用柜式空調(diào)，直接擺放在房間角落。冷媒管、冷凝水管則穿墻到隔壁室外機(jī)機(jī)房或室外布置。

6 與土建專業(yè)的配合

仿古建筑中出現(xiàn)大型的設(shè)備會(huì)破壞建筑的整體氛圍，給人很突兀的感覺。為了隱藏空調(diào)室外設(shè)備，經(jīng)過與土建專業(yè)的多次配合，最后確定擺放在主館南向屋面處，并在屋面外側(cè)專門修建了一條裝飾性仿古連廊(非上人)用于遮擋，連廊高約4米，與冷卻塔高度相近，四周通透，在保證室外設(shè)備通風(fēng)、散熱效果的情況下，起到了很好的遮擋作用(見圖2)。

服務(wù)于地下室的智能多聯(lián)空調(diào)室外機(jī)，防、排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備，也通過與土建專業(yè)的配合，在首層設(shè)置專用設(shè)備機(jī)房，然后在外墻上設(shè)置下凹百葉，盡量避免對(duì)建筑造型的影響(見圖3)。

圖3 外墻百葉

7 其他

該仿古建筑位于居民區(qū)內(nèi)，為了與周圍的環(huán)境融為一體，設(shè)備運(yùn)行時(shí)不影響周圍居民的正常生活，大型室外機(jī)的噪音也是一個(gè)需要注意的地方。該項(xiàng)目建筑主體與四周民居樓的距離非常近，最近一處民居外墻離主體外墻小于10米。為保證附近居民的正常生活不受設(shè)備噪音的影響，采取了如下一些措施：冷卻塔單臺(tái)容量為125CMH,容量較小，整體上控制了設(shè)備的運(yùn)行噪音；冷卻塔選用超低噪音橫流式冷卻塔，并且將其設(shè)置在四周通透無遮擋的屋面。實(shí)測(cè)白天運(yùn)行時(shí)，冷卻塔1米范圍內(nèi)的噪音為55分貝，經(jīng)過傳播過程中的衰減，該噪音值滿足《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-93)中以居住為主區(qū)域的噪音要求。

8 設(shè)計(jì)成果

該項(xiàng)目主館建筑面積大，建筑造型仿古，而房

間內(nèi)部構(gòu)造為現(xiàn)代手法，各房間均設(shè)置吊頂，大大方便了末端設(shè)備及管道的安裝。屋面部分的平屋面又為大型室外設(shè)備的擺放提供了有利的條件。通過與土建專業(yè)的配合將大型設(shè)備遮擋起來，使空調(diào)系統(tǒng)很好地融入到了整體的環(huán)境中去。

單體建筑很好地保留了古代建筑的風(fēng)格，獨(dú)立多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)及機(jī)房的設(shè)置，減少了因建筑分布分散、同時(shí)使用系數(shù)低所帶來的冷量損失。為擺放室外機(jī)設(shè)置的機(jī)房，一方面解決了室外機(jī)擺放的問題，另一方面由于機(jī)房貼單體建筑外墻設(shè)置，無形中將單體原來的外墻變成了內(nèi)墻，降低了室內(nèi)所需冷負(fù)荷。

9 結(jié)束語

各個(gè)仿古建筑之間既有相同的特性又各不相同，本文僅一個(gè)項(xiàng)目做了簡(jiǎn)單介紹。如何將現(xiàn)代的功能與古代的造型完美的結(jié)合，還有很多需要我們?nèi)ヌ骄康念I(lǐng)域，需要設(shè)備工種與土建專業(yè)更加緊密的配合。

10 參考文獻(xiàn)

[1] 陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第二版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008

[2] 趙鳳羽. 分層空調(diào)系統(tǒng)在高大仿古建筑群項(xiàng)目中的應(yīng)用[J]. 暖通空調(diào)，2010，40(1)：47-50

Application of Air Conditioning Systems in Antique Buildings

PAN Xudan

( The Architectural Design & Research Institute Of Guangdong Province,Guangdng 510010 )

This paper introduces the experience of air conditioning system design of an antique building in Guangzhou, In respect of co-ordination systems and architectural modeling, requirements do a brief introduction.

Antique building；Air conditioning system ；Assort

2017-2-20

潘旭丹(1985-)，女，工程師，主要從事暖通空調(diào)設(shè)計(jì)。Email：colinpanxudan@163.com

ISSN1005-9180(2017)02-044-04

TU831 文獻(xiàn)標(biāo)示碼：B

10.3969/J.ISSN.1005-9180.2017.02.009