舊方形封閉冷卻塔空間改造設(shè)計(jì)研究*
——以寶地博繡薈文體園為例

康宸鈴

0 引言

隨著資源節(jié)約型、綠色環(huán)保型社會(huì)的發(fā)展，人們的生態(tài)意識(shí)逐漸提高，舊工業(yè)建筑改造日漸受到重視。舊方形冷封閉卻塔作為舊工業(yè)建筑中的重要角色，往往成為工業(yè)遺產(chǎn)改造項(xiàng)目的重要對(duì)象?？紤]到舊方形封閉冷卻塔體型較小、工業(yè)特色鮮明等特點(diǎn)，對(duì)其空間改造進(jìn)行研究，可為類似項(xiàng)目的空間改造提供參考。

1 方形冷卻塔構(gòu)成

冷卻塔作為散熱制冷的必要設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。方形冷卻塔是眾多冷卻塔形式之一，故成為舊工業(yè)改造中概率較高的單項(xiàng)改造工程。

方形冷卻塔的生產(chǎn)形制較統(tǒng)一，其構(gòu)造相似，內(nèi)部組織架構(gòu)清晰，既為內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的篩留提供便利，又為后期改造提供基礎(chǔ)。

冷卻塔是用水作為循環(huán)冷卻劑以降低水溫的裝置。冷卻塔類型較多，因方形封閉式冷卻塔作為建筑空間設(shè)計(jì)的標(biāo)注化意義更大，故研究對(duì)象定為方形封閉冷卻塔。方形封閉冷卻塔自下而上分別為噴淋泵、集水槽、進(jìn)水管、進(jìn)風(fēng)格柵、冷卻器、出水管、面板、風(fēng)筒、風(fēng)機(jī)（見圖1）。

2 舊方形封閉冷卻塔構(gòu)成的留篩研究

在舊方形封閉冷卻塔整體狀況評(píng)估良好情況下，對(duì)其原狀構(gòu)成的留篩進(jìn)行分析。舊方形封閉冷卻塔分為內(nèi)外2個(gè)部分。

1）外部設(shè)備留篩 外部設(shè)備主要為噴淋泵與進(jìn)出水管，此部分可作為工業(yè)特色標(biāo)志進(jìn)行保留。移除外部管道噴淋留下的水管接口，是方形封閉冷卻塔的特色之一，可作為空間改造的重點(diǎn)。原冷卻塔立面自帶的特色進(jìn)風(fēng)格柵可保留并作為通風(fēng)采光口，門或窗的洞口形式既可根據(jù)自身需求進(jìn)行選擇，又可直接拆除砌筑。冷卻塔頂部的風(fēng)機(jī)、風(fēng)筒因移除困難較大，耗費(fèi)人力物力較多，故研究后予以保留。

2）內(nèi)部設(shè)備留篩 內(nèi)部首層集水槽部分自帶下沉高差，故需認(rèn)真研究其高差處理方式。內(nèi)部密集的冷卻管道占用大量空間，根據(jù)建筑空間置換、結(jié)構(gòu)變化要求，選擇全部或部分移除（見圖2）。

2 舊方形封閉冷卻塔內(nèi)部設(shè)備留篩后示意

舊方形封閉冷卻塔留篩選擇新舊共生與內(nèi)隱設(shè)置方式。新舊共生即在盡可能保留方形封閉冷卻塔現(xiàn)有可用部分及不對(duì)未來空間置換產(chǎn)生影響的情況下，對(duì)其進(jìn)行部分移除。內(nèi)隱設(shè)置則是保留對(duì)原工業(yè)形象的群體記憶，而非被新功能空間完全占據(jù)。

3 舊方形封閉冷卻塔留余部分的空間改造設(shè)計(jì)

進(jìn)行內(nèi)部留篩后的舊方形封閉冷卻塔，剩余部分內(nèi)部空間具有典型性特征，如均為大空間、管道連接洞口等。通過具體項(xiàng)目實(shí)踐，其內(nèi)部空間形成待填充的“標(biāo)準(zhǔn)模板庫”。

3.1 室內(nèi)外高差處理

舊方形封閉冷卻塔原有集水池會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)外高差存在，可通過設(shè)計(jì)下沉庭院、填平室內(nèi)高差等方式進(jìn)行消化。

3.2 層高影響空間功能

舊方形封閉冷卻塔留余部分特點(diǎn)突出，其底層多為架空形式且有內(nèi)外高差，用于原始集水所用。并非所有方形封閉冷卻塔移除冷卻器后內(nèi)部均為空體空間，若為凈高較高的整體空間，需根據(jù)不同功能需求通過樓板進(jìn)行劃分；若有隔層，原有底層高差較小時(shí)需進(jìn)行合理的功能選擇，若需更多開闊功能，則應(yīng)打通原有隔層，改變空間層高。

3.3 通風(fēng)采光影響空間功能

舊方形封閉冷卻塔四體開洞部分多為底層?xùn)艡冢ㄔ糜诶淇諝膺M(jìn)入）、管道移除的留余開口及頂部風(fēng)機(jī)開口。中上部原冷卻器部分則為實(shí)體墻，由于墻體本身較薄，在其上開口或?qū)Y(jié)構(gòu)穩(wěn)固性產(chǎn)生影響，故建議使用原有開口進(jìn)行改造（見圖3）。

3 舊方形封閉冷卻塔留余立面可開口部分

舊方形封閉冷卻塔整體凈空較高，層數(shù)為2～3層，導(dǎo)致中間層采光既無法依托底部格柵，也不能借用頂部風(fēng)扇，多使用原有開口進(jìn)行通風(fēng)采光?；诖耍f方形封閉冷卻塔中上部應(yīng)選擇展廳、儲(chǔ)藏、暗光實(shí)驗(yàn)室等對(duì)采光通風(fēng)要求不高的建筑形式。

3.4 特色空間的記憶性保留

舊方形封閉冷卻塔的文藝符號(hào)較強(qiáng)，出水管口、頂部風(fēng)扇等工業(yè)特色明顯。出水管口既可作為功能性使用，如將其鑲嵌玻璃打造天然的圓形窗口，又可作為裝飾性文藝標(biāo)志進(jìn)行留存，鑲嵌玻璃，設(shè)計(jì)文藝性景觀，或?qū)⒐艿懒舭虢赜谑覂?nèi)，作為置物架等。

頂部風(fēng)扇因長(zhǎng)期暴露于室外，其堅(jiān)固性有所欠缺，故需拆除或修復(fù)風(fēng)扇葉，改為功能性天窗，此為整體采光不足情況下較經(jīng)濟(jì)的處理方式（見圖4）。

4 頂部風(fēng)扇的經(jīng)濟(jì)化處理

4 寶地博繡薈文體園改造設(shè)計(jì)

寶地博繡薈文體園位于上海寶山區(qū)長(zhǎng)江西路，是綜合性體育特色園區(qū)。園內(nèi)舊方形封閉冷卻塔的原始構(gòu)造滿足改造需求，可將其更新設(shè)計(jì)為餐廳與展館（見圖5）。

5 舊方形封閉冷卻塔原始構(gòu)造模型

4.1 留篩

通過與業(yè)主溝通，部分保留舊方形封閉冷卻塔特色管道（見圖6）。拆除原有首層冷氣入口處篩板，將其改造為入口大門，2層層高的百葉部分作為通風(fēng)采光口予以保留，風(fēng)機(jī)拆毀不易，故保留概率極大，頂部風(fēng)機(jī)風(fēng)扇部分以修代拆為主。

6 特色管道保留示意

移除項(xiàng)目中間層部分復(fù)雜的管道體系，去除多余柱子結(jié)構(gòu)，保留部分柱子以迎合目標(biāo)展廳的大空間功能需求，保留風(fēng)筒、部分墻體、外部管道等特色空間形象，增加中間風(fēng)筒的圓形加固圈梁以達(dá)到承重要求。首層現(xiàn)狀無積水，存在高差，需巧妙處理；首層分格墻根據(jù)需求與結(jié)構(gòu)進(jìn)行變動(dòng)；中層拆除冷卻器，冷卻塔內(nèi)部承重梁予以保留，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)承重檢測(cè)后修繕使用。

為滿足消防要求，外部樓梯進(jìn)行留篩，在保留加固原有鋼梯基礎(chǔ)上，將鋼梯延伸至地坪標(biāo)高，以便室內(nèi)人群及時(shí)疏散至室外。

4.2 空間改造與功能置換

考慮到寶地博繡薈文體園首層為餐飲功能，舊方形冷卻塔原狀首層層高若采用抬高方式無法滿足功能需求，故選用下挖空間的方式解決室內(nèi)外高差問題（見圖7）。在下挖基礎(chǔ)上將兩側(cè)抬高作為餐廚空間，既可實(shí)現(xiàn)空間劃分，又可隱藏餐廚管線，提高美觀性。

7 室內(nèi)外高差處理

室外打造下沉空間，為方便餐廳排污等管線埋設(shè)，適當(dāng)抬高首層平整地面兩側(cè)，抬高處集中埋設(shè)管線。同時(shí)利用高差對(duì)功能區(qū)塊進(jìn)行劃分，中間為就餐休閑區(qū)，兩側(cè)抬高處為備餐后勤區(qū)，彰顯空間與功能的結(jié)合。

在保留工業(yè)化標(biāo)志方面，設(shè)計(jì)師對(duì)內(nèi)部空間設(shè)計(jì)模板庫進(jìn)行研究后，拆除部分管道，保留室內(nèi)管道口并將其作為窗戶（見圖8）。

8 保留特色管道口

業(yè)主要求將其改造為底層餐飲、頂層展廳的建筑類型，這對(duì)建筑整體具有較高的通風(fēng)與防排煙要求。經(jīng)測(cè)算，原有建筑不符合通風(fēng)與防排煙要求。若在底層周圍墻體開洞將增加經(jīng)濟(jì)成本，故在保留原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上將建筑中部風(fēng)筒上下貫通，以滿足通風(fēng)與防排煙要求。改造項(xiàng)目在中庭玻璃體部分及頂棚交接處增加圈梁，以保證玻璃體結(jié)構(gòu)的安全性。每層增加可開合的玻璃空間，借助原有開洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為靈活的玻璃體，作為通風(fēng)防排煙的對(duì)外通道。玻璃體中設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)樓梯，作為室內(nèi)裝飾性交通通道，起到引導(dǎo)作用，紅色的旋轉(zhuǎn)樓梯與空間形成鮮明對(duì)比，豐富了空間色彩，吸引了人們的注意力（見圖9）。

9 可開合的玻璃空間

5 結(jié)語

隨著城市更新推進(jìn)，舊工業(yè)廠房改造日益受到關(guān)注，舊方形封閉冷卻塔作為形制構(gòu)造簡(jiǎn)單的獨(dú)立改造對(duì)象，需深入探討有限條件及現(xiàn)有建筑狀況下的空間改造策略，進(jìn)而為類似工業(yè)建筑單體改造項(xiàng)目提供參考。