李国庆:从清华学子到城市轨道交通追风者

2019-08-08 10:01:16 来源: 北京日报 作者: 刘扬
李国庆,城市轨道交通,

2008年,李国庆(居中者)获得“中国发明家”荣誉称号,在极速飞艇-极速飞艇彩票会堂接受颁奖

1994年,年轻的李国庆(红衣者)和所在的暖通团队远赴西亚参与地铁设计工作

夏日炎炎。北京运营时间最久的地铁一号线和二号线即将开始新一轮通风空调改造。由于历史的原因,当初这两条轨道交通线路并没有为现代通风空调设备预留空间,这无疑增加了施工难度。不过,这丝毫难不住地铁通风空调系统领域的技术达人李国庆。

十多年里,数十项专利技术和发明从他手中诞生——城市轨道交通地下车站通风空调多功能设备集成系统、地铁车站设置的可开闭新型屏蔽门的通风空调系统、城市轨道交通风机并联式通风集成系统……不一而足。

从清华学子到通风空调领域专家,李国庆无疑是所在行业的探索者与追风者。

“左顾右盼”的整合高手

当形容一个人志存高远且努力前行时,人们常说“一边脚踏实地,一边仰望星空”,而李国庆笑言自己是“一边脚踏实地,一边左顾右盼”。

李国庆在行业内一战成名是在北京地铁五号线的建设中。1998年,他有了改进地铁通风空调系统的念头,这时距离他从清华大学毕业分配到北京城建设计院已经过去了8年。传统的地铁车站公共区、区间隧道、办公用房的通风空调系统三者独立设置,区间隧道事故通风设备平时闲置,系统机房占地面积大。1998年前后,地铁结构施工受建设条件制约,很多工程不能再采用传统的明挖式,取而代之以暗挖式施工,这就需要机电设备减少占用空间。

在与其他专业打交道的过程中,李国庆开始跳出自己的暖通专业,思考机电与其他专业间的连带关系,于是产生了一个想法:如果将地铁通风空调系统进行重新整合和改进,就可以缩小占地面积和体积,减小结构施工难度,降低施工风险和工程投资。他的这个想法得到著名地铁暖通空调专家褚敬止老先生的支持。

李国庆寻思着要构造出一种形式简单、功能齐全,同时又节约机房占地、造价低廉的新型通风空调系统。说干就干,他和同事仔细研究反复计算,终于有了比较可行的方案,新的集成系统在满足城市轨道交通地下线路所需功能的基础上,通过节省机房的土建面积来减少地下车站的土建规模,从而降低工程建设的投资。在设备的使用上,通过采用风机变频调速技术,可以在夏季根据轨道交通系统内部空间的热负荷在不同运营时间的变化,实现系统的变风量运行;而在非空调季节通过可开启表冷器,降低系统阻力,从而减少大量能耗,降低运行费用。

经过一波三折,五号线最终用上全新的空调系统,车站比传统设计缩短了20米。很快,十号线、四号线也用上这套空调集成系统,仅五号线和十号线一期38个站土建工程造价就因此省了1.9亿元!

有了这次成功,李国庆整合的步子越来越大。北京地铁一号线和二号线因为修建时间较早,没有安装空调系统,夏天乘坐闷热不堪。2004年,北京市拟对这两条地铁线进行改造,增加空调设备。这个担子落到李国庆肩上。

问题是显而易见的,两条地铁老线没有预留空调设备的位置。到哪里找空调设备的空间?风道又安装在哪里?李国庆想起了广州江南西站的做法。由于地形所限,江南西站洞区和站台区特别的狭小窄仄,无法安置体型巨大的风道和空调箱,以往的地铁暖通空调系统设计经验根本无法实施,李国庆和设计团队采用了一种全新的系统,将占地面积大的集中通风空调机房分散为若干个占地面积小的机房,利用暗挖施工的拱形结构特点,把废弃的空间布置成机房,将风机盘管布置在拱形结构上部和站台一侧侧面的废弃空间内,空调冷水直接送入盘管,新风则通过专用风管送入车站。

北京地铁一号线和二号线也使用了这种“螺蛳壳里做道场”的法子,风机盘管就“藏”在站台吊顶上面。“下一轮改造我们考虑把通风空调和装修结合起来,风机盘管和吊顶合二为一,这样可以进一步节省空间,扩大效能。”

“无中生有”定制市场

李国庆有个令人称道的本领,旁人称其为“无中生有”。

前文提到,经过一波三折,五号线最终用上李国庆发明的地铁暖通空调集成系统。为什么会一波三折呢?2002年设计方案就出炉了,城建院多次邀请国内外暖通空调专业的专家为地铁暖通空调集成系统设计方案进行评审,巧妙的构思,严谨的理论推导,得到多位老专家认可与支持。

当大家以为一切顺利的时候,一道意想不到的难题出现了:没有厂家愿意投入七八百万元上新设备研制全新的,同时也是前途未卜的表面式冷却器。“当时联系了十几个厂家,都被婉言谢绝。”李国庆对当时的情景记忆犹新,“如果在五号线上没有取得成功,这个系统别的地铁线也不会用,厂家的投入就打了水漂。”

有志者事竟成。好在经由中国工程院江亿院士大力推介,2005年下半年,最终有三家厂家同意研制,并如期生产出了质量上乘的产品。2007年10月,五号线顺利开通,全新的地铁暖通空调集成系统运行良好。此后,这款新产品在多条地铁线投用。

李国庆说,他搞的这些跨界整合需要很多定制产品,最初为能生产这些定制产品的厂家费了不少劲,但现在情况发生了改观。

2014年,当北京地铁建管公司提出在地铁十四号线阜通站尝试取消冷却塔时,此举与李国庆不谋而合,他建议将制冷和排废气结合起来,用新的空调系统取代冷却塔,只是当时还没能造出样机。此时距离工程验收只有短短五个月,李国庆当即找到熟悉的公司询问是否可生产出合格的产品。此时他的知名度,已远胜于十年前设计五号线之时,对方公司满口答应,第二天就派了总工程师和技术人员抵达北京。产品很快生产出来并顺利通过验收。令不少业内人士称道的是,虽然取消了冷却塔,制冷效果却出奇的好。此举不仅节约出空间,也降低了投入,把以往那种占地大户、能耗大户的通风空调系统往前推动了一大步。

新的空调系统后来又应用在了青岛、济南、杭州、石家庄等地的地铁建设中,而参与生产的公司因为这个产品还申请到了广东省极速飞艇-极速飞艇彩票基金。

“自创武功”考入清华

李国庆这整合的本事,和他小时候的经历密不可分。

1966年出生在北京的李国庆阴差阳错地去了河北徐水商庄村上小学,和村里的孩子一起玩泥巴、扔石头,父母在北京鞭长莫及,那段时光活生生就是鲁迅笔下的“百草园”。小学毕业,天资聪颖的李国庆考上了徐水中学。中学生活依然是快乐的,初中毕业的时候李国庆想考师范中专,尽快吃上商品粮,无奈以2.5分的差距名落孙山,只得上了高中。

到了高中,自小喜欢语文的李国庆选择了文科班。高二的那个暑假,不知哪根弦动了一下,李国庆忽然对文科失去兴趣,于是抱了一堆数理化的书回家啃了一个暑假,很快一个重要决定出炉了。高三一开学,李国庆就跑到老师那里,要求转到理科班。

文科生转理科班,一般人很难适应,李国庆刚转过去的时候考试成绩排名也并不靠前。但是,一次次考试过去,他的排名一次比一次提前,最终排到了全年级第一名的位置,并以全县第一名的成绩考上清华大学。

“我不觉得自己聪明,但我确实找到了适合自己的学习方法。”李国庆对自己的学习“法宝”并不保密。“我总是自己琢磨各种题目的规律和它们之间的关系,还经常发明‘抄近’的土法子。比如找到了类似史丰收速算法的数学土算法,比如自己编口诀背化学元素周期表,我还把立体几何、极限方程揉在一起解题。”说起少年时的发明创造,李国庆哈哈大笑,“这些法子虽然土,但是很管用。”

李国庆口中的这些土法子,其实就是研究式学习方法。在不少孩子还处于被动式学习时,在河北一所县中学读书的李国庆已经掌握了探索式学习的诀窍。

靠着这样天马行空一般的自创武功,李国庆考入了清华大学。遗憾的是,第一志愿建筑系没有录上,录上的是热能工程系暖通空调专业。班上不少同学和李国庆有着同样的际遇,当不甘心的同学们找校领导要求转系的时候,李国庆只是跟家里唯一上过大学的表姐夫打听了一下,空调是什么?同样没有见过空调的表姐夫告诉他,就是让屋子变凉快的设备。李国庆一听挺高兴:“那挺好啊,我怕热啊,先给我自己装一个。”就这样,从来没有听说过空调的李国庆与空调行业结下一辈子的缘分。

清华大学的学习生活是紧张而愉快的,同时也潜移默化地影响着年轻人的思维方式。一次,李国庆的导师安排了一个“环境舒适化研究”试验,请不同年龄、不同性别的志愿者在身体的不同部位佩戴热电偶(注:即金属片),用来测定环境温度与体感温度的关系,通过对比找规律,画出拟合曲线。后来李国庆在做地铁通风空调系统设计的时候就用到了这项研究理论,相比国内同行更具超前意识。

“双高人才”是怎样炼成的

一边兴致勃勃地聊技术问题,一边张罗着大家品尝办公室新上的现磨咖啡,李国庆是那种智商情商一样不落的“双高人才”。他有个笔记本十分有趣,从前面翻是党务工作内容,从后面翻是各种通风管道线路图和设计笔记,似乎印证着主人的双重身份——既是北京城建设计发展集团党委书记,又是著名的地铁暖通空调设计专家。

这样的双重身份是李国庆自己争取的。1990年,李国庆从清华大学毕业,来到北京城建设计院做地铁暖通设计工作,专业对口,工作充实,小伙子很满意。正当李国庆“撸起袖子加油干”的时候,院党委书记柏贤华找他谈话,希望他担任院团委书记。

当得知并不耽搁钻研专业后,他应承下来。“双肩挑”的李国庆先后参加了沈阳地铁、南京地铁和伊朗地铁设计任务。正干得起劲的时候,设计院党员组织生活会上有人对李国庆提出批评,罪名是“不务正业”。好在院党委出面解围,勉励他再接再厉。党组织的信任让李国庆感念至今。

10年后,已成为地铁暖通行业专家、担任北京城建设计院副院长的李国庆被组织安排担任院党委书记,李国庆没有犹豫,走马上任了,因为他又想起老书记的话,“我们就是要培养复合型干部”。做专职党委书记也不脱离专业技术,李国庆在北京城建集团开了先河。

在李国庆的带动下,城建设计发展集团很多行政、党务干部也都是业务干部。院党委工作部部长白海卫就是桥隧专业的博士生,原是某设计院桥梁所所长,党委工作部还有两名学结构的研究生和大学毕业生。李国庆认为,做党务工作和做业务工作不仅不冲突,还可以相互补充,有利于年轻人的人格建设。在以工程设计业务为主的设计院,引进人才一般要求专业对口,而业务工作中经常和人打交道,这些有专业的年轻人做一些党务工作有助于提高情商。

技术进步没有完成时

2017年1月9日上午,中共中央、国务院在北京人民大会堂隆重举行国家科学技术奖励大会,大会揭晓了2016年度国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖和中华人民共和国国家科学技术合作奖的评选结果。在获奖名单中,“地铁环境保障与高效节能关键技术创新及应用”获得了国家技术发明二等奖。这是城市轨道交通领域首次获此殊荣,李国庆参与并主导了这一项目四项工程创新点。

从事地铁暖通空调设计快三十年了,李国庆主持参与了北京、广州、南京、德黑兰等国内外三十多项城市轨道交通重大工程设计,多项发明获得专利,早已荣誉等身,但是他从来没有停止对地铁暖通空调问题的思考与研究。目前地铁列车时速是六七十公里,随着社会发展,提速将会成为市民的迫切愿望,而列车提速必然会对隧洞建设以及通风、排烟造成巨大影响,怎样才能让通风系统达到最大能效比?没有条件建设排烟竖井的情况下,能否让轨道交通上下行的两个隧洞互为排烟通道?北京地铁一号线和二号线再次面临改造问题,李国庆考虑将空调与过滤器分开,所有位置都是一个温度、一个洁净度存在浪费现象,有人的地方可以形成舒适度、洁净度也好的“小气候”。

我们的城市正在进入精细化管理阶段,个性化设计、差异化竞争将取代一套武功包打天下的时代。曾几何时,设计成了复制、粘贴的过程,但现在“这是一个定制化的时代,”李国庆说,“我们就是要用定制化的设计催生定制化的产品。”

李国庆要想挣钱特别容易,因为他做的创新发明“无中生有”地制造了很多新的产品、开拓新的市场,都不用他自己办工厂,那些生产他设计的新产品的企业,拿着盖了公章的合同,上赶着要送他技术干股,但都被他一一谢绝了。

李国庆的这些设计,都是节能降耗型的,为甲方节省占地面积,节省设备费用,而设计公司的设计费是按照工程造价按比例收取的,也就是说,越为甲方省钱,设计人员的设计费越少。真有人开玩笑地问他:“你是不是傻?”每当这时候,李国庆总是憨然一笑不说话。

对于利益输送,李国庆心里很清楚,一方面,按照党和国家的要求,自己不能办公司,自然也不能入股企业;另一方面,掺杂了个人利益,就等于被绑上了同一驾马车,很多情况下就身不由己了,这个口子不能开。

而对于越为业主省钱设计费越少的问题,李国庆哈哈大笑后讲了一件事。2014年李国庆提出新技术取消地面冷却塔的时候,有同行表示反对:“这样的话,这么多冷却塔企业不是要倒闭了。”极速飞艇-极速飞艇彩票进步必然会淘汰落后技术,有竞争力的企业自然会根据市场调整产品,不能为了保护行业利益而无视技术进步。李国庆说,作为一名工程技术人员,他就应该勉一己之力,在专业领域不停跋涉,不断推动现有技术前行。

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责任编辑:何沛苁
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