旧方形封闭冷却塔空间改造设计研究*——以宝地博绣荟文体园为例

康宸铃

0 引言

随着资源节约型、绿色环保型社会的发展，人们的生态意识逐渐提高，旧工业建筑改造日渐受到重视。旧方形冷封闭却塔作为旧工业建筑中的重要角色，往往成为工业遗产改造项目的重要对象。考虑到旧方形封闭冷却塔体型较小、工业特色鲜明等特点，对其空间改造进行研究，可为类似项目的空间改造提供参考。

1 方形冷却塔构成

冷却塔作为散热制冷的必要设备，在工业生产中发挥了重要作用。方形冷却塔是众多冷却塔形式之一，故成为旧工业改造中概率较高的单项改造工程。

方形冷却塔的生产形制较统一，其构造相似，内部组织架构清晰，既为内部空间结构的筛留提供便利，又为后期改造提供基础。

冷却塔是用水作为循环冷却剂以降低水温的装置。冷却塔类型较多，因方形封闭式冷却塔作为建筑空间设计的标注化意义更大，故研究对象定为方形封闭冷却塔。方形封闭冷却塔自下而上分别为喷淋泵、集水槽、进水管、进风格栅、冷却器、出水管、面板、风筒、风机（见图1）。

2 旧方形封闭冷却塔构成的留筛研究

在旧方形封闭冷却塔整体状况评估良好情况下，对其原状构成的留筛进行分析。旧方形封闭冷却塔分为内外2个部分。

1）外部设备留筛 外部设备主要为喷淋泵与进出水管，此部分可作为工业特色标志进行保留。移除外部管道喷淋留下的水管接口，是方形封闭冷却塔的特色之一，可作为空间改造的重点。原冷却塔立面自带的特色进风格栅可保留并作为通风采光口，门或窗的洞口形式既可根据自身需求进行选择，又可直接拆除砌筑。冷却塔顶部的风机、风筒因移除困难较大，耗费人力物力较多，故研究后予以保留。

2）内部设备留筛 内部首层集水槽部分自带下沉高差，故需认真研究其高差处理方式。内部密集的冷却管道占用大量空间，根据建筑空间置换、结构变化要求，选择全部或部分移除（见图2）。

2 旧方形封闭冷却塔内部设备留筛后示意

旧方形封闭冷却塔留筛选择新旧共生与内隐设置方式。新旧共生即在尽可能保留方形封闭冷却塔现有可用部分及不对未来空间置换产生影响的情况下，对其进行部分移除。内隐设置则是保留对原工业形象的群体记忆，而非被新功能空间完全占据。

3 旧方形封闭冷却塔留余部分的空间改造设计

进行内部留筛后的旧方形封闭冷却塔，剩余部分内部空间具有典型性特征，如均为大空间、管道连接洞口等。通过具体项目实践，其内部空间形成待填充的“标准模板库”。

3.1 室内外高差处理

旧方形封闭冷却塔原有集水池会导致室内外高差存在，可通过设计下沉庭院、填平室内高差等方式进行消化。

3.2 层高影响空间功能

旧方形封闭冷却塔留余部分特点突出，其底层多为架空形式且有内外高差，用于原始集水所用。并非所有方形封闭冷却塔移除冷却器后内部均为空体空间，若为净高较高的整体空间，需根据不同功能需求通过楼板进行划分；若有隔层，原有底层高差较小时需进行合理的功能选择，若需更多开阔功能，则应打通原有隔层，改变空间层高。

3.3 通风采光影响空间功能

旧方形封闭冷却塔四体开洞部分多为底层栅栏（原用于冷空气进入）、管道移除的留余开口及顶部风机开口。中上部原冷却器部分则为实体墙，由于墙体本身较薄，在其上开口或对结构稳固性产生影响，故建议使用原有开口进行改造（见图3）。

3 旧方形封闭冷却塔留余立面可开口部分

旧方形封闭冷却塔整体净空较高，层数为2～3层，导致中间层采光既无法依托底部格栅，也不能借用顶部风扇，多使用原有开口进行通风采光。基于此，旧方形封闭冷却塔中上部应选择展厅、储藏、暗光实验室等对采光通风要求不高的建筑形式。

3.4 特色空间的记忆性保留

旧方形封闭冷却塔的文艺符号较强，出水管口、顶部风扇等工业特色明显。出水管口既可作为功能性使用，如将其镶嵌玻璃打造天然的圆形窗口，又可作为装饰性文艺标志进行留存，镶嵌玻璃，设计文艺性景观，或将管道留半截于室内，作为置物架等。

顶部风扇因长期暴露于室外，其坚固性有所欠缺，故需拆除或修复风扇叶，改为功能性天窗，此为整体采光不足情况下较经济的处理方式（见图4）。

4 顶部风扇的经济化处理

4 宝地博绣荟文体园改造设计

宝地博绣荟文体园位于上海宝山区长江西路，是综合性体育特色园区。园内旧方形封闭冷却塔的原始构造满足改造需求，可将其更新设计为餐厅与展馆（见图5）。

5 旧方形封闭冷却塔原始构造模型

4.1 留筛

通过与业主沟通，部分保留旧方形封闭冷却塔特色管道（见图6）。拆除原有首层冷气入口处筛板，将其改造为入口大门，2层层高的百叶部分作为通风采光口予以保留，风机拆毁不易，故保留概率极大，顶部风机风扇部分以修代拆为主。

6 特色管道保留示意

移除项目中间层部分复杂的管道体系，去除多余柱子结构，保留部分柱子以迎合目标展厅的大空间功能需求，保留风筒、部分墙体、外部管道等特色空间形象，增加中间风筒的圆形加固圈梁以达到承重要求。首层现状无积水，存在高差，需巧妙处理；首层分格墙根据需求与结构进行变动；中层拆除冷却器，冷却塔内部承重梁予以保留，在进行结构承重检测后修缮使用。

为满足消防要求，外部楼梯进行留筛，在保留加固原有钢梯基础上，将钢梯延伸至地坪标高，以便室内人群及时疏散至室外。

4.2 空间改造与功能置换

考虑到宝地博绣荟文体园首层为餐饮功能，旧方形冷却塔原状首层层高若采用抬高方式无法满足功能需求，故选用下挖空间的方式解决室内外高差问题（见图7）。在下挖基础上将两侧抬高作为餐厨空间，既可实现空间划分，又可隐藏餐厨管线，提高美观性。

7 室内外高差处理

室外打造下沉空间，为方便餐厅排污等管线埋设，适当抬高首层平整地面两侧，抬高处集中埋设管线。同时利用高差对功能区块进行划分，中间为就餐休闲区，两侧抬高处为备餐后勤区，彰显空间与功能的结合。

在保留工业化标志方面，设计师对内部空间设计模板库进行研究后，拆除部分管道，保留室内管道口并将其作为窗户（见图8）。

8 保留特色管道口

业主要求将其改造为底层餐饮、顶层展厅的建筑类型，这对建筑整体具有较高的通风与防排烟要求。经测算，原有建筑不符合通风与防排烟要求。若在底层周围墙体开洞将增加经济成本，故在保留原有结构基础上将建筑中部风筒上下贯通，以满足通风与防排烟要求。改造项目在中庭玻璃体部分及顶棚交接处增加圈梁，以保证玻璃体结构的安全性。每层增加可开合的玻璃空间，借助原有开洞结构设计为灵活的玻璃体，作为通风防排烟的对外通道。玻璃体中设计旋转楼梯，作为室内装饰性交通通道，起到引导作用，红色的旋转楼梯与空间形成鲜明对比，丰富了空间色彩，吸引了人们的注意力（见图9）。

9 可开合的玻璃空间

5 结语

随着城市更新推进，旧工业厂房改造日益受到关注，旧方形封闭冷却塔作为形制构造简单的独立改造对象，需深入探讨有限条件及现有建筑状况下的空间改造策略，进而为类似工业建筑单体改造项目提供参考。