夏日炎炎。北京運(yùn)營最久的地鐵一號線和二號線即將開始新一輪通風(fēng)空調(diào)改造。由于歷史的原因,當(dāng)初這兩條軌道交通并沒有為現(xiàn)代通風(fēng)空調(diào)設(shè)備預(yù)留空間,這無疑增加了施工難度。不過,這絲毫難不住地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)達(dá)人李國慶。
十多年里,數(shù)十項(xiàng)專利技術(shù)和發(fā)明從他手中誕生——城市軌道交通地下車站通風(fēng)空調(diào)多功能設(shè)備集成系統(tǒng)、地鐵車站設(shè)置的可開閉新型屏蔽門的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、城市軌道交通風(fēng)機(jī)并聯(lián)式通風(fēng)集成系統(tǒng)……不一而足。
從清華學(xué)子到通風(fēng)空調(diào)領(lǐng)域?qū)<遥顕鴳c無疑是所在行業(yè)的探索者與追風(fēng)者。
壹
“左顧右盼”的整合高手
當(dāng)形容一個(gè)人志存高遠(yuǎn)且努力前行時(shí),人們常說“一邊腳踏實(shí)地,一邊仰望星空”,而李國慶笑言自己是“一邊腳踏實(shí)地,一邊左顧右盼”。
李國慶在行業(yè)內(nèi)一戰(zhàn)成名是在北京地鐵五號線的建設(shè)中。1998年,他有了改進(jìn)地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的念頭,這時(shí)距離他從清華大學(xué)畢業(yè)分配到北京城建設(shè)計(jì)院已經(jīng)過去了八年。傳統(tǒng)的地鐵車站公共區(qū)、區(qū)間隧道、辦公用房的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)三者獨(dú)立設(shè)置,區(qū)間隧道事故通風(fēng)設(shè)備平時(shí)閑置,系統(tǒng)機(jī)房占地面積大。1998年前后,地鐵結(jié)構(gòu)施工受建設(shè)條件制約,很多工程不能再采用傳統(tǒng)的明挖式,取而代之以暗挖式施工,這就需要機(jī)電設(shè)備減少占用空間。
在與其他專業(yè)打交道的過程中,李國慶開始跳出自己的暖通專業(yè),思考機(jī)電與其他專業(yè)間的連帶關(guān)系,于是產(chǎn)生了一個(gè)想法,如果將地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行重新整合和改進(jìn),就可以縮小占地面積和體積,減小結(jié)構(gòu)施工難度,降低施工風(fēng)險(xiǎn)和工程投資。他的這個(gè)想法得到著名地鐵暖通空調(diào)專家褚敬止老先生的支持。
李國慶尋思構(gòu)造出一種形式簡單、功能齊全,同時(shí)又節(jié)約機(jī)房占地、造價(jià)低廉的新型通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。說干就干,他和同事仔細(xì)研究反復(fù)計(jì)算,終于有了比較可行的方案,新的集成系統(tǒng)在滿足城市軌道交通地下線路所需功能的基礎(chǔ)上,通過節(jié)省機(jī)房的土建面積來減少地下車站的土建規(guī)模,從而降低工程建設(shè)的投資。在設(shè)備的使用上,通過采用風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù),可以在夏季根據(jù)軌道交通系統(tǒng)內(nèi)部空間的熱負(fù)荷在不同運(yùn)營時(shí)間的變化,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的變風(fēng)量運(yùn)行;而在非空調(diào)季節(jié)通過可開啟表冷器,降低系統(tǒng)阻力,從而減少大量能耗,降低運(yùn)行費(fèi)用。
經(jīng)過一波三折,五號線最終用上全新的空調(diào)系統(tǒng),車站比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)縮短了20米。很快,十號線、四號線也用了這套空調(diào)集成系統(tǒng),僅五號線和十號線一期38個(gè)站土建工程造價(jià)就因此省了1.9億元!
有了這次成功,李國慶整合的步子越來越大。北京地鐵一號線和二號線因?yàn)樾藿〞r(shí)間較早,沒有安裝空調(diào)系統(tǒng),夏天乘坐悶熱不堪。2004年,北京市擬對這兩條地鐵線進(jìn)行改造,增加空調(diào)設(shè)備。這個(gè)擔(dān)子落到李國慶肩上。
問題是顯而易見的,兩條地鐵老線沒有預(yù)留空調(diào)設(shè)備的位置。到哪里找空調(diào)設(shè)備的空間?風(fēng)道又安裝在哪里?李國慶想起了廣州江南西站的做法。由于地形所限,江南西站洞區(qū)和站臺區(qū)特別的狹小窄仄,無法安置體型巨大的風(fēng)道和空調(diào)箱,以往的地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)根本無法實(shí)施,李國慶和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)采用了一種全新的系統(tǒng),將占地面積大的集中通風(fēng)空調(diào)機(jī)房分散為若干個(gè)占地面積小的機(jī)房,利用暗挖施工的拱形結(jié)構(gòu)特點(diǎn),巧妙地利用廢棄的空間布置機(jī)房,將風(fēng)機(jī)盤管布置在拱形結(jié)構(gòu)上部和站臺一側(cè)側(cè)面的廢棄空間內(nèi),空調(diào)冷水直接送入盤管,新風(fēng)則通過專用風(fēng)管送入車站。
北京地鐵一號線和二號線也使用了這種“螺螄殼里做道場”的法子,風(fēng)機(jī)盤管就“藏”在站臺吊頂上面。“下一輪改造我們考慮把通風(fēng)空調(diào)和裝修結(jié)合起來,風(fēng)機(jī)盤管和吊頂合二為一,這樣可以進(jìn)一步節(jié)省空間,擴(kuò)大效能。”
貳
“無中生有”定制市場
李國慶有個(gè)本事,可以稱為“無中生有”。
前文提到,經(jīng)過一波三折,五號線最終用上李國慶發(fā)明的地鐵暖通空調(diào)集成系統(tǒng)。為什么會(huì)一波三折呢?2002年時(shí)設(shè)計(jì)方案就出爐了,城建院多次邀請國內(nèi)外暖通空調(diào)專業(yè)的專家為地鐵暖通空調(diào)集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評審,巧妙的構(gòu)思,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撏茖?dǎo),得到多位老專家認(rèn)可與支持。
當(dāng)大家以為一切順利的時(shí)候,一道意想不到的難題出現(xiàn)了,沒有廠家愿意投入七八百萬元上新設(shè)備研制全新的,同時(shí)也是前途未卜的表冷器。“當(dāng)時(shí)聯(lián)系了幾十個(gè)廠家,都被婉言謝絕。”李國慶回憶起當(dāng)時(shí)的情景記憶猶新,“如果在五號線上沒有取得成功,這個(gè)系統(tǒng)別的地鐵線也不會(huì)用,廠家的投入就打了水漂。”
有志者事盡者。好在經(jīng)由工程院江憶院士大力推介,2005年下半年,最終有三家廠家同意研制,并如期生產(chǎn)出了質(zhì)量上乘的產(chǎn)品。2007年10月,五號線順利開通,全新的地鐵暖通空調(diào)集成系統(tǒng)運(yùn)行良好。此后,這款新產(chǎn)品在多條地鐵線投用。
李國慶說,他搞的這些跨界整合需要很多定制產(chǎn)品,最初為能生產(chǎn)這些定制產(chǎn)品的廠家費(fèi)了不少勁,但現(xiàn)在情況發(fā)生了巨大改觀。
2014年,當(dāng)北京地鐵建管公司提出地鐵十四號線阜通站嘗試取消冷卻塔時(shí),此舉與李國慶不謀而合,他建議將制冷和排廢氣結(jié)合起來,用新的空調(diào)系統(tǒng)取代冷卻塔,只是當(dāng)時(shí)還沒能造出樣機(jī)。此時(shí)距工程驗(yàn)收只有五個(gè)月時(shí)間,李國慶當(dāng)即找到熟悉的公司詢問是否可生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。此時(shí)他的知名度,已遠(yuǎn)勝于十年前設(shè)計(jì)五號線之時(shí),對方公司滿口答應(yīng),第二天就派了總工和技術(shù)人員抵達(dá)北京。產(chǎn)品很快生產(chǎn)出來并順利通過驗(yàn)收。令不少行內(nèi)人士稱道的是,雖然取消了冷卻塔,制冷效果卻出奇的好。此舉不僅節(jié)約出空間,也降低了投入,把以往那種占地大戶、能耗大戶的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)往前推動(dòng)了一大步。
新的空調(diào)系統(tǒng)后來又應(yīng)用在了青島、濟(jì)南、杭州、石家莊等地的地鐵建設(shè)中,而參與生產(chǎn)的公司因?yàn)檫@個(gè)產(chǎn)品還申請到了廣東省科技基金。
叁
“自創(chuàng)武功”考入清華
李國慶這整合的本事,和他小時(shí)候的經(jīng)歷密不可分。
1994年,李國慶(紅衣者)和他所在的暖通團(tuán)隊(duì)遠(yuǎn)赴西亞參與地鐵設(shè)計(jì)工作。
1966年出生在北京的李國慶陰差陽錯(cuò)地去了河北徐水商莊村上小學(xué),和村里的孩子一起玩泥巴、扔石頭,父母在北京鞭長莫及,那段時(shí)光活生生就是魯迅筆下的“百草園”。小學(xué)畢業(yè),天資聰穎的李國慶考上了徐水中學(xué)。中學(xué)生活依然是快樂的,初中畢業(yè)的時(shí)候李國慶想考師范中專,盡快吃上商品糧,無奈以2.5分的差距名落孫山,只得上了高中。
到了高中,自小喜歡語文的李國慶選擇了文科班。高二的那個(gè)暑假,不知哪根弦動(dòng)了一下,李國慶忽然對文科失去興趣,于是抱了一堆數(shù)理化的書回家啃了一個(gè)暑假,并且很快開了竅,于是一個(gè)重要決定出爐了。高三一開學(xué),李國慶就跑到老師那里,要求轉(zhuǎn)到理科班。
文科生轉(zhuǎn)理科班,一般人很難適應(yīng),李國慶剛轉(zhuǎn)過去的時(shí)候考試成績排名也并不靠前。但是,一次次考試過去,他的排名一次比一次提前,最終排到了全年級第一名的位置,并一直保持到高中畢業(yè),并以全縣第一名的成績考上清華大學(xué)。
“我不覺得自己聰明,但我確實(shí)找到了適合自己的學(xué)習(xí)方法。”李國慶對自己的學(xué)習(xí)“法寶”并不保密。“我總是自己琢磨各種題目的規(guī)律,它們之間的關(guān)系,還經(jīng)常自己發(fā)明‘抄近’的土法子。比如找到了類似史豐收速算法的數(shù)學(xué)土算法,比較自己編口訣背化學(xué)元素周期表,我還把立體幾何、極限方程揉在一起解題。”說起少年時(shí)的發(fā)明創(chuàng)造,李國慶哈哈大笑,“這些法子雖然土,但是很管用。”
李國慶口中的這些土法子,其實(shí)就是研究式學(xué)習(xí)方法。在不少孩子還處于被動(dòng)式學(xué)習(xí)時(shí),在河北一所縣中學(xué)讀書的李國慶已經(jīng)掌握了探索式學(xué)習(xí)的訣竅。
靠著這樣天馬行空一般的自創(chuàng)武功,李國慶考入了清華大學(xué)。遺憾的是,第一志愿建筑系沒有錄上,錄上的是熱能工程系暖通空調(diào)專業(yè)。班上不少同學(xué)和李國慶有著同樣的際遇,當(dāng)不甘心的同學(xué)們找校領(lǐng)導(dǎo)要求轉(zhuǎn)系的時(shí)候,李國慶只是跟家里唯一上過大學(xué)的表姐夫打聽了一下,空調(diào)是什么?同樣沒有見過空調(diào)的表姐夫告訴他,就是讓屋子變涼快的設(shè)備。李國慶一聽挺高興:“那挺好啊,我怕熱啊,先給我自己裝一個(gè)。”就這樣,從來沒有聽說過空調(diào)的李國慶與空調(diào)行業(yè)結(jié)下一輩子的緣分。
清華大學(xué)的學(xué)習(xí)生活是緊張而愉快的,同時(shí)也潛移默化地影響著年輕人的思維方式。一次,李國慶的導(dǎo)師安排了一個(gè)“環(huán)境舒適化研究”試驗(yàn),請不同年齡、不同性別的志愿者在身體的不同部位配戴熱電偶(注:即金屬片),用來測定環(huán)境溫度與體感溫度的關(guān)系,通過對比打規(guī)律,畫出擬合曲線。后來李國慶在做地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候就用到了這項(xiàng)研究理論,相比國內(nèi)同行更具超前意識。
肆
“雙高人才”是怎樣煉成的
一邊興致勃勃地聊技術(shù)問題,一邊張羅著大家品嘗辦公室新上的現(xiàn)磨咖啡,李國慶是那種智商情商一樣不落的“雙高人才”。他有個(gè)筆記本十分有趣,從前面翻是黨務(wù)工作內(nèi)容,從后面翻是各種通風(fēng)管道線路圖和設(shè)計(jì)筆記,似乎印證著主人的雙重身份——既是北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)黨委書記,又是著名的地鐵暖通空調(diào)設(shè)計(jì)專家。
這樣的雙重身份是李國慶自己爭取的。1990年,李國慶從清華大學(xué)畢業(yè),來到北京城建設(shè)計(jì)院地鐵所做地鐵暖通設(shè)計(jì)工作,專業(yè)對口,工作充實(shí),小伙子很滿意。正當(dāng)李國慶“擼起袖子加油干”的時(shí)候,院黨委書記柏賢華找他談話,希望他擔(dān)任院團(tuán)委書記。
巨型風(fēng)扇被搬至城市地下空間。
當(dāng)?shù)弥⒉坏R鉆研專業(yè)后,他應(yīng)承下來。“雙肩挑”的李國慶先后參加了沈陽地鐵、南京地鐵和伊朗地鐵設(shè)計(jì)任務(wù)。正干得起勁的時(shí)候,設(shè)計(jì)院黨員組織生活會(huì)上有人對李國慶提出批評,罪名是“不務(wù)正業(yè)”。好在院黨委出面解圍,勉勵(lì)他再接再厲。黨組織的信任讓李國慶感念至今。
10年后,已成為地鐵暖通行業(yè)專家、擔(dān)任北京城建設(shè)計(jì)院副院長的李國慶被組織安排擔(dān)任院黨委書記,李國慶沒有猶豫,走馬上任了,因?yàn)樗窒肫鹄蠒浀脑挘拔覀兙褪且囵B(yǎng)復(fù)合型干部”。做專職黨委書記也不脫離專業(yè)技術(shù),李國慶在北京城建集團(tuán)開了先河。
在李國慶的帶動(dòng)下,城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)很多行政、黨務(wù)干部也都是業(yè)務(wù)干部。院黨委工作部部長白海衛(wèi)就是橋隧專業(yè)的博士生,原是某設(shè)計(jì)院橋梁所所長,黨委工作部還有兩名學(xué)結(jié)構(gòu)的研究生和大學(xué)畢業(yè)生。李國慶認(rèn)為,做黨務(wù)工作和做業(yè)務(wù)工作不僅不沖突,還可以相互補(bǔ)充,有利于年輕人的人格建設(shè)。在以工程設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)為主的設(shè)計(jì)院,引進(jìn)人才一般要求專業(yè)對口,而業(yè)務(wù)工作中經(jīng)常和人打交道,這些有專業(yè)的年輕人做一些黨務(wù)工作有助于提高情商。
伍
技術(shù)進(jìn)步?jīng)]有完成時(shí)
2017年1月9日上午,中共中央、國務(wù)院在北京人民大會(huì)堂隆重舉行國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì),大會(huì)揭曉了2016年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)、國家自然科學(xué)獎(jiǎng)、國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)、國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)和中華人民共和國國家科學(xué)技術(shù)合作獎(jiǎng)的評選結(jié)果。在獲獎(jiǎng)名單中,“地鐵環(huán)境保障與高效節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用”獲得了國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。這是城市軌道交通領(lǐng)域首次獲此殊榮,李國慶參與并主導(dǎo)了這一項(xiàng)目四項(xiàng)工程創(chuàng)新點(diǎn)。
2008年,李國慶(居中者)獲得“發(fā)明家”稱號。
從事地鐵暖通空調(diào)設(shè)計(jì)快三十年了,李國慶主持參與了北京、廣州、南京、德黑蘭等國內(nèi)外三十多項(xiàng)城市軌道交通重大工程設(shè)計(jì),多項(xiàng)發(fā)明獲得專利,早已榮譽(yù)等身,但是他從來沒有停止對地鐵暖通空調(diào)問題的思考與研究。目前地鐵列車時(shí)速是六七十公里,隨著社會(huì)發(fā)展,提速將會(huì)成為市民的迫切愿望,而列車提速必然會(huì)對隧洞建設(shè)以及通風(fēng)、排煙造成巨大影響,怎樣才能讓通風(fēng)系統(tǒng)達(dá)到最大能效比?沒有條件建設(shè)排煙豎井的情況下,能否讓軌道交通上下行的兩個(gè)隧洞互為排煙通道?北京地鐵一號線和二號線再次面臨改造問題,李國慶考慮將空調(diào)與過濾器分開,所有位置都是一個(gè)溫度、一個(gè)潔凈度存在浪費(fèi)現(xiàn)象,有人的地方可以形成舒適度、潔凈度也好的“小氣候”。
我們的城市正在進(jìn)入精細(xì)化管理階段,個(gè)性化設(shè)計(jì)、差異化競爭將取代一套武功包打天下的時(shí)代。曾幾何時(shí),設(shè)計(jì)成了復(fù)制、粘貼的過程,但現(xiàn)在“這是一個(gè)定制化的時(shí)代,”李國慶說,“我們就是要用定制化的設(shè)計(jì)催生定制化的產(chǎn)品。”
李國慶要想掙錢特別容易,因?yàn)樗龅膭?chuàng)新發(fā)明“無中生有”地制造了很多新的產(chǎn)品、新的市場,都不用他自己辦工廠,那些生產(chǎn)他設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品的企業(yè),拿著蓋了公章的合同,上趕著要送他技術(shù)干股,但都被他一一謝絕了。
李國慶的這些設(shè)計(jì),都是節(jié)能降耗型的,為甲方節(jié)省占地面積,節(jié)省設(shè)備費(fèi)用,而設(shè)計(jì)公司的設(shè)計(jì)費(fèi)是按照工程造價(jià)按比例收取的,也就是說,越為甲方省錢,設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)費(fèi)越少。真有人開玩笑地問他:“你是不是傻?”每當(dāng)這時(shí)候,李國慶總是憨然一笑不說話。
對于利益輸送,李國慶心里很清楚,一方面,按照黨和國家的要求,自己不能辦公司,自然也不能入股企業(yè);另一方面,摻雜了個(gè)人利益,就等于被綁上了同一駕馬車,很多情況下就身不由己了,這個(gè)口子不能開。
而對于越為業(yè)主省錢設(shè)計(jì)費(fèi)越少的問題,李國慶哈哈大笑后講了一件事。2014年李國慶提出新技術(shù)取消地面冷卻塔的時(shí)候,有同行表示反對:“這樣的話,這么多冷卻塔企業(yè)不是要倒閉了。”科技進(jìn)步必然會(huì)淘汰落后技術(shù),有競爭力的企業(yè)自然會(huì)根據(jù)市場調(diào)整產(chǎn)品,不能為了保護(hù)行業(yè)利益而無視技術(shù)進(jìn)步。李國慶說,作為一名工程技術(shù)人員,他就應(yīng)該勉一己之力,在專業(yè)領(lǐng)域不停跋涉,不斷推動(dòng)現(xiàn)有技術(shù)前行。