顯微鏡下的“設計”：訪中國建筑設計研究院第六機電綜合設計院暖通專業主任工程師金健

文/李 甜

我們知道，在日常生活中可以通過顯微鏡把小的物體放大，那么如果我們把設計行業放在顯微鏡下，我們又能夠觀察到哪些呢？此次接受采訪的主人公是中國建筑設計研究院第六機電綜合設計院暖通專業的主任工程師金健，筆者將與他一同來窺探顯微鏡下的“設計”。

顯微鏡一：最初的心做永恒的事

“從1998年畢業至今，我一直在現在的設計院工作，設計院當時名為建設部建筑設計研究院，2000年時改名為中國建筑設計研究院。我是1998年開始從事暖通空調方面的設計工作，單位最早是綜合性的設計所，后來轉變為專業的集團化設計院，現在是機電綜合設計所，我目前是在機電六室擔任暖通專業主任工程師，主要工作是從事暖通空調專業方面的設計。”金健這樣介紹他的工作。

回顧曾經的設計歷程，金健侃侃而談。簡短的概述，難掩其對工作的熱愛。十年如一日的堅持，莫過于用最初的心做永恒的事。有時，無可撼動的堅持可以讓平凡的工作瞬間變得偉岸。“日常工作中接觸的機型包括大型的冷水機組，也包括小型的模塊機組、變頻多聯機組以及熱泵類機組。另外，還接觸過一些新型的機組。比如，早些時候的燃氣吸收型機組轉變為太陽能吸收式制冷機組。總的來說，大型機組領域的項目我們基本都有參與設計”，金健說，“工作初期，曾有幸參與國家體育場鳥巢的初步設計，設計方向主要涉及燃氣動力，包括外線的燃氣管具以及主會場火炬方案的可行性。另外，參與設計的項目有青藏鐵路拉薩站的站房，這個工程曾獲得國家設計金獎，采暖充分利用了當地高原氣候太陽能的作用，因此屬于比較有特色的項目之一。相比常規的采暖方式，節能效率達到60%～70%，運行多年來的使用效果和節能效果都非常好。最近剛做完的項目是南京青奧中心，這個項目由我們與ZAHA公司合作進行初步設計，我們南京的分院參與施工圖設計，將于2014年正式投入使用。”

顯微鏡二：小設計看大問題

北京是全國經濟文化中心，不論哪個品牌都想在北京擁有一席之地，因此競爭相比其他城市更為激烈。那么，在這種情況下品牌如何才能立足？金健認為，首先，產品質量過硬是不被市場淘汰的前提；其次，產品在技術優勢和價格優勢并行的情況下，才能可持續發展；第三，要和建筑設計院保持良好的溝通，使專家對產品區別于其他產品的特點有一個深入的了解，才能把產品更好地應用到最適合其特點的項目上。

在最初的項目應用和產品設計方面，金健坦言常會遇到一些問題。

比如由于國情的不同，外資產品并不能完全的應用到國內項目中。舉個例子，制冷機中涉及到水的污垢系數，由于國外的水質較好污垢系數較小，所以當把這類產品直接移植到國內時，就會發現其污垢系數不滿足國內需求的問題。因為國內的水質相對較硬污垢系數較大，直接降低了產品的換熱效率，因此達不到產品預期的標充冷量。“發現問題后，院相關領導要求我們在設計文件里表明這一點，要求設備廠家針對國內的污垢系數進行選型設計，否則廠家往往會按原先產品去生產，這樣產品的標充冷量就要打折扣，所以產品的性能要和設計人員充分的溝通，使設計人員對產品做到全面的性能掌控，才能更好的把產品用到設備中。如果理解有偏差，往往會有一些不太理想的情況出現，使甲方和建設方在使用產品的過程中發生一些問題，帶來不好的影響。”

再比如，北京是北方地區，屬寒冷區域，和南方的區別在于空調要兼顧夏季和冬季的使用，和南方注意夏季冷負荷不同，北方要注意冬夏冷熱負荷交替使用，主要是靠冬季采暖方面來節省能耗，因此尤其重視建筑外圍結構的保溫性能。參與項目設計時設計人員需要和建筑專業人員說明建筑外保溫的厚度、做法，包括窗的節能性。

另外，從建筑的立面來考慮，建筑師希望用大面積的幕墻，展現建筑的特點，注重建筑的個性化，并且建筑商也希望自己的建筑與其他建筑相比與眾不同，但是這樣往往會增加建筑的能耗。如何來協調建筑的個性和能耗問題，就需要暖通設計人員和建筑師進行充分的溝通，既不能否定建筑師創作的熱情，又要達到節能建筑的要求，因為建筑的節能性是國家強制性規范，不能無限度隨意的創作。因此，這是設備行業技術人員與建筑行業要溝通協調的問題。

由此來看，從單一的設計行業中折射出的問題卻是多方面的，因此設計人員不僅要做好設計本身，還要處理協調好與之相關的連鎖問題。

顯微鏡三：設計事小節能事大

設計行業主要是把空調領域的新技術運用到工程實踐中，系統的設計選用什么樣的產品設備更合理、更節能、更環保是設計人員一直以來探索的課題。現在國家要求節能環保、綠色減排，對節能的關注越來越強，這對于設計行業而言面臨的挑戰非常大。常規來說，空調設計行業最耗能，因為節電是節能的重要組成部分，而空調是用電大戶，因此，如何能節省用電、降低能耗，對于設計行業來說是值得研究的課題。

在降低能耗方面，北京曾試圖通過應用水源熱泵來為城市肩負，但隨之便遇到一系列的問題。北京是一個地下水資源非常匱乏的城市，因此會遇到個別水源熱泵工程打通雙井之后水無法回灌以及地下水遭到污染等問題，于是水源熱泵興起不久便被地源熱泵取代。而地源熱泵設計過程中首先要做好全年的冷熱負荷平衡計算，否則土地熱平衡性失去，會適得其反，影響使用性能。“熱泵類項目中，北京尚存較多的當屬地源熱泵項目，但是地源熱泵占地較多，容易造成對土地資源的浪費。因此，地源熱泵對項目的規模有一定的要求，相比超大型的建筑，體量不太大的項目更適合它。”金健如是說。

那么，設計行業如何才能實現建筑節能？金健認為設計人員可以做的工作主要有3方面。“一方面，通過對室內設計參數進行合理的設計來降低能耗。以北京為例，夏季室內設計參數每調高1 ℃，空調能耗可以降低8%左右，而1 ℃之差對人的體表舒適度并沒有太大的影響。因此，在滿足人體舒適度的前提下盡量保持合理的室內溫度，這是可以采納的節能方式之一。另一方面，增強系統的合理性可以助力節能。比如，很多空調系統送風的方式都設置在不太需要的地方，這是一種資源的浪費。所以在人體需要舒適度的地方合理的設置空調系統，可以減少無謂的能耗損失，即系統、氣流組織的合理性，這是我們設計研究的內容之一，也是對設計人員的專業性比較考究的地方。再者，合理設置安全系數，可以減少能耗。一般的設備我們要打一個安全系數來防范日后特殊情況的出現，或者是保證空調系統在人數增多情況下的可持續運行性。但由于設計人員有時打的安全系數會重復疊加，所以直接導致最后的選型容量過大，從而增加產品的能耗。因此，從設計上要進行合理的安全系數取值，比如通過同時使用系數的合理設置，降低系統的容量來減少電耗和能耗。”

每一位設計人員都應當具備一顆顯微鏡的心，如此才能從“小設計”里看到大世界。