空調外機機位在不同遮擋形式下的可視范圍與有效遮擋范圍分析

郇龍

【摘要】在“九寨溝魅力小鎮綜合改造項目”“中環路（成華段）城市空間品質提升項目”中的實踐，文章通過對空調外機機位的幾種常見遮擋形式進行分析，推導出可視范圍、有效遮擋范圍相應結論與公式，以期相關設計人員在遇到類似問題時能根據相關結論與公式，能準確、高效地推導出所需的遮擋形式。

【關鍵詞】立面改造; 空調機位; 可視范圍; 遮擋范圍

【中國分類號】TU767.5【文獻標志碼】B

一個城市的建構筑物既是城市魅力的展示者，亦是城市發展的見證者。為了讓既有建構筑物能容光煥發、再展風采，決策者們決定給城市換新衣、除舊痕、加點綴、引科技、復古韻，從而煥然一新。

在對城市空間品質提升的過程中發現，每家基本都有一個必不可少的家用電器——空調，而空調都有一個空調外機，也正是這個外機的存在，讓建構筑物滿臉“痘痘”，也成了城市空間品質提升的絆腳石。去之，戶斥;留之，城丑。根據協商、討論，最終確定根據建構筑物情況增加合適的空調外機機位，通過規整、外飾等手段來遮“痘”。下面即對空調外機機位及其在不同遮擋外飾下的可視范圍與有效遮擋范圍進行分析（圖1、圖2）。

1 空調工作原理

空調在日常生活中，發揮著重要作用——夏制冷、冬制熱、濕干燥、悶通風。

不論是制冷還是制熱，都屬于能量的傳遞，需要一定的通風條件使其進行能量轉換。而干燥、通風更是需要良好的通風條件進行室內外空氣的交換。如：當制冷時，壓縮機將制冷劑壓縮成液體，而此時將液體送入室內，此時室內熱空氣和蒸發器接觸，液體制冷劑受熱變氣態，帶走室內熱量，到室外冷凝器，在風機吹動及壓力變化下，快速放熱到室外。當制熱時，液體制冷劑向室外機流動，在其中吸熱變成氣體，形成的氣體制冷劑向室內機流動，在室內放熱后變回液體狀態[1]。

2 空調外機機位幾種常見的遮擋形式及其無法遮擋的水平可視角

空調外機機位根據功能需求可分為承重式與造型式。

承重式即空調外機可置于機位上，不需單獨設置支撐;造型式即空調機位僅為造型裝飾，不具有承載能力，空調外機需單獨設置支座對其支撐（圖3）。空調外機機位的遮擋外飾根據形式主要分為板材、開孔板、矩管、百葉。

2.1 板材

即遮擋外飾選用板材進行遮擋，整體效果美觀，可進行二次裝飾，但通風條件較差，只能通過空調機位的頂部與底部進通風（圖4、圖5）。

2.2 開孔板

即遮擋外飾選用開孔的板材進行遮擋，整體效果美觀，可進行二次裝飾，且具有一定的通風散熱能力，通風散熱能力越好，開孔率約大，但視覺遮擋效果亦隨著開孔率增大而減弱，同時其不論水平或俯（仰）視方向均存在部分無法遮擋的可視角度（圖6～圖8）。

2.3 矩管

即遮擋外飾選用矩管進行遮擋，根據矩管排列方向不同，可分為豎向布置矩管與橫向布置矩管。根據矩管布置形式不同，兩種排列方式又可分為單層矩管、雙層矩管、組合矩管。

2.3.1 豎向布置矩管

起遮擋作用的外飾矩管豎向布置，其水平方向存在部分無法遮擋的可視角度，由于布置形式不同，可視范圍也各不相同，但其俯（仰）視效果無差別（圖9、圖10）。

若矩管（板材）按照間距d進行均布，擬矩管斷面邊長為b，板材長為c，外飾面無法遮擋的水平可視角為N。

2.3.1.1 單層矩管

單層矩管外飾面無法遮擋的水平可視角：N=2×tan-1d/b。

若想遮擋效果與通風能力相對均衡，則建議矩管間距d與矩管斷面b相同。

2.3.1.2 雙層矩管

雙層矩管布置見圖11、圖12。

雙層矩管外飾面無法遮擋的水平可視角：

（1）當d>b時，則：

由于是雙層矩管，錯位布置后遮擋效果優于單層矩管。由于矩管需雙層錯位布置，遮擋外飾面厚度較厚。建議構建間間距不大于其斷面尺寸。

2.3.1.3 組合矩管

組合矩管布置見圖13、圖14。

組合矩管外飾面無法遮擋的水平可視角：

（1）若d>c，則：

由矩管+板材或其他形式組成的遮擋外飾。推薦采用雙層錯位布置，其遮擋效果更佳。由于組合矩管需雙層錯位布置，遮擋外飾面較厚。建議構建間距不大于其斷面尺寸。

2.3.2 橫向布置矩管

起遮擋作用的外飾矩管橫向布置，其俯（仰）視存在部分無法遮擋的可視角度，由于布置形式不同，可視范圍也各不相同，但其水平方向無差別（圖15、圖16）。

若矩管（板材）按照間距d進行均布，擬矩管斷面邊長為b，板材長為c，外飾面無法遮擋的俯（仰）視可視角為N，則：

2.3.2.1 單層矩管

單層矩管外飾面無法遮擋的水平可視角：

若想遮擋效果與通風能力相對均衡，則建議矩管間距d與矩管斷面b相同。

2.3.2.2 雙層矩管

雙層矩管橫向布置見圖17、圖18。

由于是雙層矩管，錯位布置后遮擋效果優于單層矩管。由于矩管需雙層錯位布置，遮擋外飾面厚度較厚。建議構建間間距不大于其斷面尺寸。

2.3.2.3 組合矩管

組合矩管橫向布置見圖19～圖21。

組合矩管外飾面無法遮擋的水平可視角：

（1）當d>c時，則外飾面無法遮擋的俯視可視角度為α，俯視可視角度為β，可視角度為N：

（2）當d≤c時，則外飾面無法遮擋的俯（仰）視可視角度為向上（下）偏α后的N范圍：

由矩管+板材或其他形式組成的遮擋外飾。推薦采用雙層錯位布置，其遮擋效果更佳。由于組合矩管需雙層錯位布置，遮擋外飾面較厚。建議構建間距不大于其斷面尺寸。

2.4 百葉

即遮擋外飾選用百葉進行遮擋，根據排列方向不同，可分為豎向布置百葉與橫向布置百葉。根據百葉布置形式不同，兩種排列方式又可分為單層百葉、雙層百葉。其中因豎向布置的百葉遮擋效果較差，故不作分析（圖22、圖23）。

2.4.1 單層百葉

若百葉按間距d進行均布，擬百葉寬度為b，百葉偏轉傾角為α，外飾面無法遮擋的俯（仰）視的可視角為N，則：

外飾面無法遮擋的俯（仰）視的可視角：

通風散熱能力與視覺遮擋效果均較好，但需根據俯視或仰視需求調整百葉傾角，同時建議百葉間間距不宜過大，呈類魚鱗狀接踵布置效果最佳。若無特殊訴求，推薦使用此種布置形式。

2.4.2 雙層百葉

若百葉按間距d進行均布，擬百葉寬度為b，外飾面無法遮擋的俯（仰）視的可視角為N，見圖24、圖25。

由于是雙層橫向百葉，錯位布置后遮擋效果優于單層橫向百葉，外飾厚度小于雙層橫向矩管。

3 有效遮擋范圍

根據之前推導出的外飾面無法遮擋的可視角度進一步分析，可得出行人站在什么位置看遮擋外飾可實現有效遮擋，即外飾面的有效遮擋范圍。

（1）板材：不論從遠或近、平視或俯（仰）視均能實現完全遮擋。

（2）開孔板：與板材剛好相反，不論從遠或近、平視或俯（仰）視均無法實現有效遮擋。

（3）矩管：①豎向布置的矩管不論遠或近，均在水平可視角度范圍無法實現有效遮擋。②橫向布置的矩管根據無法遮擋的俯（仰）視的可視角N，可推導出有效遮擋范圍。

（4）百葉：單層百葉與雙層百葉均可根據無法遮擋的俯（仰）視的可視角N，可推導出有效遮擋范圍。

4 有效遮擋距離計算

擬路人視野高度為H，俯視時有效遮擋距離為Lf、遮擋建筑距地面高度為Hf，仰視時有效遮擋距離為Ly、遮擋建筑距地面高度為Hy，俯（仰）視的可視角為N，見圖26。

4.1 俯視

遮擋物下檐有效遮擋距離：

遮擋物上檐有效遮擋距離：

當空調外機機位低于路人視野高度H時，遮擋外飾想要起到遮擋效果，則有效遮擋距離Ly的取值范圍為Lf>Lf1且Lf>Lf2。

4.2 仰視

遮擋物下檐有效遮擋距離

遮擋物上檐有效遮擋距離

當空調外機機位高于路人視野高度H時，遮擋外飾想要起到遮擋效果，則有效遮擋距離Ly的取值范圍為Ly

5 結束語

任意安置的空調外機讓建構滿臉“痘痘”，既然采用遮“痘”的方式來解決“戶與城”的矛盾，那么就要綜合考慮各種遮擋形式的效果，以免施之無果、畫蛇添足，本文著力于各種遮擋形式的可視范圍與其有效遮擋范圍的分析，以求通過分析，推導得出的相應結論與公式能在日后對相關設計人員在工作中提供一定的幫助。

參考文獻

[1] 百度經驗>生活/家居>家電維修.空調工作原理[EB/OL].https：//jingyan.baidu.com/article/d8072ac461fb04ec95cefdle.html，2016-11-01.