空调外机机位在不同遮挡形式下的可视范围与有效遮挡范围分析

郇龙

【摘要】在“九寨沟魅力小镇综合改造项目”“中环路（成华段）城市空间品质提升项目”中的实践，文章通过对空调外机机位的几种常见遮挡形式进行分析，推导出可视范围、有效遮挡范围相应结论与公式，以期相关设计人员在遇到类似问题时能根据相关结论与公式，能准确、高效地推导出所需的遮挡形式。

【关键词】立面改造; 空调机位; 可视范围; 遮挡范围

【中国分类号】TU767.5【文献标志码】B

一个城市的建构筑物既是城市魅力的展示者，亦是城市发展的见证者。为了让既有建构筑物能容光焕发、再展风采，决策者们决定给城市换新衣、除旧痕、加点缀、引科技、复古韵，从而焕然一新。

在对城市空间品质提升的过程中发现，每家基本都有一个必不可少的家用电器——空调，而空调都有一个空调外机，也正是这个外机的存在，让建构筑物满脸“痘痘”，也成了城市空间品质提升的绊脚石。去之，户斥;留之，城丑。根据协商、讨论，最终确定根据建构筑物情况增加合适的空调外机机位，通过规整、外饰等手段来遮“痘”。下面即对空调外机机位及其在不同遮挡外饰下的可视范围与有效遮挡范围进行分析（图1、图2）。

1 空调工作原理

空调在日常生活中，发挥着重要作用——夏制冷、冬制热、湿干燥、闷通风。

不论是制冷还是制热，都属于能量的传递，需要一定的通风条件使其进行能量转换。而干燥、通风更是需要良好的通风条件进行室内外空气的交换。如：当制冷时，压缩机将制冷剂压缩成液体，而此时将液体送入室内，此时室内热空气和蒸发器接触，液体制冷剂受热变气态，带走室內热量，到室外冷凝器，在风机吹动及压力变化下，快速放热到室外。当制热时，液体制冷剂向室外机流动，在其中吸热变成气体，形成的气体制冷剂向室内机流动，在室内放热后变回液体状态[1]。

2 空调外机机位几种常见的遮挡形式及其无法遮挡的水平可视角

空调外机机位根据功能需求可分为承重式与造型式。

承重式即空调外机可置于机位上，不需单独设置支撑;造型式即空调机位仅为造型装饰，不具有承载能力，空调外机需单独设置支座对其支撑（图3）。空调外机机位的遮挡外饰根据形式主要分为板材、开孔板、矩管、百叶。

2.1 板材

即遮挡外饰选用板材进行遮挡，整体效果美观，可进行二次装饰，但通风条件较差，只能通过空调机位的顶部与底部进通风（图4、图5）。

2.2 开孔板

即遮挡外饰选用开孔的板材进行遮挡，整体效果美观，可进行二次装饰，且具有一定的通风散热能力，通风散热能力越好，开孔率约大，但视觉遮挡效果亦随着开孔率增大而减弱，同时其不论水平或俯（仰）视方向均存在部分无法遮挡的可视角度（图6～图8）。

2.3 矩管

即遮挡外饰选用矩管进行遮挡，根据矩管排列方向不同，可分为竖向布置矩管与横向布置矩管。根据矩管布置形式不同，两种排列方式又可分为单层矩管、双层矩管、组合矩管。

2.3.1 竖向布置矩管

起遮挡作用的外饰矩管竖向布置，其水平方向存在部分无法遮挡的可视角度，由于布置形式不同，可视范围也各不相同，但其俯（仰）视效果无差别（图9、图10）。

若矩管（板材）按照间距d进行均布，拟矩管断面边长为b，板材长为c，外饰面无法遮挡的水平可视角为N。

2.3.1.1 单层矩管

单层矩管外饰面无法遮挡的水平可视角：N=2×tan-1d/b。

若想遮挡效果与通风能力相对均衡，则建议矩管间距d与矩管断面b相同。

2.3.1.2 双层矩管

双层矩管布置见图11、图12。

双层矩管外饰面无法遮挡的水平可视角：

（1）当d>b时，则：

由于是双层矩管，错位布置后遮挡效果优于单层矩管。由于矩管需双层错位布置，遮挡外饰面厚度较厚。建议构建间间距不大于其断面尺寸。

2.3.1.3 组合矩管

组合矩管布置见图13、图14。

组合矩管外饰面无法遮挡的水平可视角：

（1）若d>c，则：

由矩管+板材或其他形式组成的遮挡外饰。推荐采用双层错位布置，其遮挡效果更佳。由于组合矩管需双层错位布置，遮挡外饰面较厚。建议构建间距不大于其断面尺寸。

2.3.2 横向布置矩管

起遮挡作用的外饰矩管横向布置，其俯（仰）视存在部分无法遮挡的可视角度，由于布置形式不同，可视范围也各不相同，但其水平方向无差别（图15、图16）。

若矩管（板材）按照间距d进行均布，拟矩管断面边长为b，板材长为c，外饰面无法遮挡的俯（仰）视可视角为N，则：

2.3.2.1 单层矩管

单层矩管外饰面无法遮挡的水平可视角：

若想遮挡效果与通风能力相对均衡，则建议矩管间距d与矩管断面b相同。

2.3.2.2 双层矩管

双层矩管横向布置见图17、图18。

由于是双层矩管，错位布置后遮挡效果优于单层矩管。由于矩管需双层错位布置，遮挡外饰面厚度较厚。建议构建间间距不大于其断面尺寸。

2.3.2.3 组合矩管

组合矩管横向布置见图19～图21。

组合矩管外饰面无法遮挡的水平可视角：

（1）当d>c时，则外饰面无法遮挡的俯视可视角度为α，俯视可视角度为β，可视角度为N：

（2）当d≤c时，则外饰面无法遮挡的俯（仰）视可视角度为向上（下）偏α后的N范围：

由矩管+板材或其他形式组成的遮挡外饰。推荐采用双层错位布置，其遮挡效果更佳。由于组合矩管需双层错位布置，遮挡外饰面较厚。建议构建间距不大于其断面尺寸。

2.4 百叶

即遮挡外饰选用百叶进行遮挡，根据排列方向不同，可分为竖向布置百叶与横向布置百叶。根据百叶布置形式不同，两种排列方式又可分为单层百叶、双层百叶。其中因竖向布置的百叶遮挡效果较差，故不作分析（图22、图23）。

2.4.1 单层百叶

若百叶按间距d进行均布，拟百叶宽度为b，百叶偏转倾角为α，外饰面无法遮挡的俯（仰）视的可视角为N，则：

外饰面无法遮挡的俯（仰）视的可视角：

通风散热能力与视觉遮挡效果均较好，但需根据俯视或仰视需求调整百叶倾角，同时建议百叶间间距不宜过大，呈类鱼鳞状接踵布置效果最佳。若无特殊诉求，推荐使用此种布置形式。

2.4.2 双层百叶

若百叶按间距d进行均布，拟百叶宽度为b，外饰面无法遮挡的俯（仰）视的可视角为N，见图24、图25。

由于是双层横向百叶，错位布置后遮挡效果优于单层横向百叶，外饰厚度小于双层横向矩管。

3 有效遮挡范围

根据之前推导出的外饰面无法遮挡的可视角度进一步分析，可得出行人站在什么位置看遮挡外饰可实现有效遮挡，即外饰面的有效遮挡范围。

（1）板材：不论从远或近、平视或俯（仰）视均能实现完全遮挡。

（2）开孔板：与板材刚好相反，不论从远或近、平视或俯（仰）视均无法实现有效遮挡。

（3）矩管：①竖向布置的矩管不论远或近，均在水平可视角度范围无法实现有效遮挡。②横向布置的矩管根据无法遮挡的俯（仰）视的可视角N，可推导出有效遮挡范围。

（4）百叶：单层百叶与双层百叶均可根据无法遮挡的俯（仰）视的可视角N，可推导出有效遮挡范围。

4 有效遮挡距离计算

拟路人视野高度为H，俯视时有效遮挡距离为Lf、遮挡建筑距地面高度为Hf，仰视时有效遮擋距离为Ly、遮挡建筑距地面高度为Hy，俯（仰）视的可视角为N，见图26。

4.1 俯视

遮挡物下檐有效遮挡距离：

遮挡物上檐有效遮挡距离：

当空调外机机位低于路人视野高度H时，遮挡外饰想要起到遮挡效果，则有效遮挡距离Ly的取值范围为Lf>Lf1且Lf>Lf2。

4.2 仰视

遮挡物下檐有效遮挡距离

遮挡物上檐有效遮挡距离

当空调外机机位高于路人视野高度H时，遮挡外饰想要起到遮挡效果，则有效遮挡距离Ly的取值范围为Ly

5 结束语

任意安置的空调外机让建构满脸“痘痘”，既然采用遮“痘”的方式来解决“户与城”的矛盾，那么就要综合考虑各种遮挡形式的效果，以免施之无果、画蛇添足，本文着力于各种遮挡形式的可视范围与其有效遮挡范围的分析，以求通过分析，推导得出的相应结论与公式能在日后对相关设计人员在工作中提供一定的帮助。

参考文献

[1] 百度经验>生活/家居>家电维修.空调工作原理[EB/OL].https：//jingyan.baidu.com/article/d8072ac461fb04ec95cefdle.html，2016-11-01.