本文作者
崔景立
机械工业第六设计研究院有限公司 教授级高级工程师
国机中兴工程咨询有限公司
01
图面表达
提到设计图纸质量,不能不谈“图面表达”。一套设计图纸,要给甲方看,要给施工单位看,要给监理单位看,要给造价咨询单位看,自己也要看(包括校对人员和审核人员)。那么,你的“图面表达”,务必要求做到整洁、美观、耐看。让看图的人愿意看你的图纸。关于“图面表达”,是工程技术人员的基本功,大学期间的《工程制图》,或者《画法几何》等均有详细的介绍,包括图幅的规格类型,图纸内容占到整张图的比例,线条,字体,字的大小,专业内容有没有突出,非专业内容有没有做必要的处理,如此等等。就像一位设计院领导说的:“我们的水平可能不如别人高,但是我们的图纸,给人第一眼的感觉一定要做到整洁、美观,给人留下一个比较好的第一印象。”
对工程设计人员来说,“图面表达”,是基本的不能再基本的基本功。
02
设计内容
对一般的工业或民用建筑设计来说,规划、建筑、结构、给水排水、暖通空调、建筑电气、弱电智能化等专业,通常必不可少。上述这些专业,其专业基础,无不源自其大学教材(本科、硕士、博士等)。那么,进入工程设计行业以后,除了扎实的专业基础,还需要面对大量的设计标准(国家标准、行业标准、地方标准、团体标准)。
随便哪一个专业,十几本、几十本、上百本的标准,是司空见惯的事。这些标准,有通用的,包含各个专业内容,包含各类建筑的内容;也有专用的,仅规定某一个专业的内容,仅规定某一类建筑的内容,仅规定某一项技术的内容。假设一本标准有100条规定(许多标准,不止是100条),100本标准就是10000条的规定,有多少人能够做到记的清清楚楚、丝毫不落呢?如果说有的话,恐怕也是百里挑一、凤毛麟角了。
这么多标准,记不住,怎么办?难道就没有出路了吗?
华罗庚曾经说过,“读书的真功夫在于,既能把薄的书读成厚的,又能把厚的书读成薄的。”这句话,不只是读书,对广大工程设计人员,对于提到设计图纸质量,同样有着重要的借鉴意义。
标准规定的是什么?标准规定的是设计的内容。设计的内容是什么?设计的内容,是每个专业的一个一个具体的技术节点。
换个思路来看。我们把一个完整的设计比作一个树,把“规划、建筑、结构、给水排水、暖通空调、建筑电气、弱电智能化”比作这棵树的7个主要的树干。具体到每个树干,都会有他的枝叶。那么好了,我们把“每个专业的一个一个具体的技术节点”,仔细梳理清楚。在此基础上,针对每一个技术节点,结合多如牛毛、浩如烟海(这里的用词有些夸张了,但是设计的标准,确实也是太多了)的标准条文,对每一个节点相关的标准条文进行整理、归纳和分析。那么,在整理和归纳的过程中,你会发现,不同的标准,对同一个问题的规定,可能会是重复的、可能会是有出入的,甚至也可能会是有些矛盾的。
打个比方,你整理了100本标准,假设每本标准都有一条针对同一个问题,看似这个问题就有100条相关的规定。整理的过程,“并不是简单的机械整理,而是在整理的基础上的分析和归纳。”经过分析和归纳,你会发现,针对某个具体问题的规定,可能最终剩下10来条了。这就好办了,记起来难度就会小很多了吧?
就像前面说的,“对同一个问题的规定,可能会是重复的、可能会是有出入的,甚至可能会是有些矛盾的。”遇到“有出入的、有些矛盾的”怎么办?别急,你的专业基础,这个时候就用得上了。如果你对这个问题的认识,能够做到清晰透彻,那么,你一定会知道怎么做了。比如说你在公路上开车,前面出现了一个大石头,你还会一头撞上去吗?你一定会选择向左或者向右绕过去啊。
分析了,归纳了,好比说是把书读薄了。但是,前面必不可少的整理工作,一定会比较辛苦,毕竟我们每个专业的标准规范都比较多。这个整理的过程,就是把书读厚;同时,整理的过程,也是一个查缺补漏的过程。在整理的过程中,随时都会有新的发现。这一点,也可以算作是这么多年下来的一点心得吧。
具体到每个专业,我们可以做一些更进一步的分析。
大量的专业技术规范标准,如果交给一个人去整理,去分析,去归纳,确实有一定的难度。但是如果能交给多个人去做,可能就会好一些。
交给多个人,怎么做呢?比如100本标准,交给10个人,一人10本,分别整理?这样做就错了,只有其形式,没有其本质。
如前所述,我们把“每个专业的一个一个具体的节点”先梳理出来,具体到人,一个人针对其中的1个或者几个节点,分门别类的去整理标准,这就好办了。整理出来以后,共同去探讨、共同去分析,这不就是一个很好的再认识的过程吗?同时,通过共同完成这项工作,你会发现,无形之中,促进了设计人员之间的相互技术交流,一举两得。
这个过程,我们可以称之为“先分散、再汇总、同提高。”
2.1 建筑专业
关于建筑专业,我们可以做一些探讨。
画图之前,总需要了解一下规划批复,了解一下总图位置和竖向吧。
处理室内外高差,需要注意哪些问题,需要归纳一下。
处理室内地坪,工业的(生产类、仓储类),民用的(居住的、商业的、宾馆类、体育类、教学类、医疗类、老年人类)等,什么样的建筑性质,室内地坪需要注意哪些内容,需要归纳一下。
涉及到外墙材料,外墙装饰材料,内装饰等,需要注意哪些内容。有功能性的、有防火需要的,有节能方面的,不一而足。需要注意哪些内容,需要归纳一下。
涉及到建筑防火方面的,楼梯、楼梯间、电梯、电梯间、电梯机房、防火门、防火卷帘、疏散距离、疏散通道宽度、防火分区的划分、防火墙或防火隔墙的要求、消防车道、消防车回车场、室外救援场地、防排烟的风机房的位置、消防(安防)控制室的位置、消防水泵房的位置等等,需要注意哪些内容,需要归纳一下。
功能性的建筑,需要注意哪些内容,需要归纳一下。
试想,如果我们能够把建筑专业的每一个技术节点,分门别类的,结合相关标准的规定,进行整理、归纳、分析、提炼。具体到人,每个人负责一个或几个节点,整理成果相互交流。那么,这样是不是能够起到事半功倍的效果内。
质量从哪里来?生产过程,对质量起着决定性的作用。成批量的生产产品,需要好的生产装备。设计高质量的建筑,需要高质量的工程技术人员(工程师)。工程技术人员的专业技术能力提高了,再去谈设计图纸质量的提高。不是吗?
2.2 结构专业
涉及到结构专业,笼统的说,地基、基础、梁、板、柱。
具体到地基,采用天然地基?还是复合地基?不同的建筑,采用天然地基的时候,需要注意哪些方面的问题;比如果强夯,适用于哪些情况,换填,适用于哪些情况,需要注意哪些问题;采用复合地基的时候,需要注意哪些方面的问题。如果我们都能够分门别类的把这些问题理清楚的话,就比较好办了。
基础,同样也很多。单单一个基础型式,就可以分出很多。独立基础、条形基础、筏板基础、桩基础(静压桩、锤击桩、灌注桩、预制桩、钢桩、木桩等)、桩筏基础、箱型基础等等,不一而足。当然了,对于深基坑,还有基坑支护与基坑降水的问题。另外,也可能会包含危大工程的问题。需要考虑哪些内容,需要注意哪些内容,一旦注意不到,可能会产生什么样的后果。如果我们都能够分门别类的把这些问题理清楚,对于团队的建设,对于技术的提升,或许能够起到很好的作用。
具体到梁板柱,哪些建筑可以采用砖混结构,采用砖混结构需要注意哪些问题;哪些建筑可以采用框架结构,采用框架结构需要注意哪些问题;哪些建筑可以采用框剪结构,采用框剪结构需要注意哪些问题;哪些建筑可以采用框筒结构,采用框筒结构需要注意哪些问题;哪些建筑可以采用钢结构,采用钢结构需要注意哪些问题;哪些建筑可以采用钢-钢混结构,采用钢-钢混结构需要注意哪些问题。
当然,说到结构专业,不能不谈抗震。抗震设计需要注意哪些问题,抗震措施包括哪些内容。
建筑专业有楼梯和节点大样,结构专业也有这个问题。单跑楼梯,两跑楼梯,多跑楼梯,旋转楼梯,钢结构楼梯等等。此外,也包括一些外挂构件与主体结构的连接等等。如果我们能够从受力分析、从标准的规定、从建筑功能的结合等多个方面,有条理、成系统的把这些问题归纳清楚的话,那就比较好了。
2.3 暖通专业
暖通专业,笼统的说,采暖、通风、空气调节。
什么样的建筑,适合什么样的采暖、通风和空气调节型式?
什么样的采暖、通风和空气调节型式,需要使用哪些设备、附件等,需要注意哪些内容?
比如说采暖,是散热器采暖还是空调采暖?采用散热器采暖,从换热站的计算与设计,到整个供水管网(含散热器)需要注意哪些内容?采用空调采暖(空气调节),是两管制还是四管制?冷(热)源是什么?是一次泵还是二次泵?是工频还是变频?什么样的条件下选用什么样的系统或者方式,把这些东西整理出来。做到每一个具体技术节点,脑子里面自然而然的就会想到需要注意哪些问题。设计的时候,已经考虑到应该考虑的问题了,这样的设计质量,是不是就会比较好了呢?
空气调节,和通风,是一个孪生体。谈空调不谈通风是不对的;谈通风不谈空调,有时候是可以的。那么,在做空气调节(含净化空调、恒温恒湿空调等),水系统,风系统,控制系统(我们平时讲的是空调自控,在工业领域,管道和仪表图,也称为PID),需要注意哪些问题。
你在设计的时候,考虑的有多详细,安装调试的时候就会有多方便,投入使用以后就会有多好用。当然,前面的工作都做好了,节能运行自然而言也就水到渠成了。
上述问题,多人协力,把每一个技术节点整理清楚。原理通了,关键技术问题做到位了,细节问题考虑周全了,我想,这个设计,一定是经得起推敲的,也是经得起实践检验的。
2.4 建筑电气专业
从城市变电站接出的一路,或两路10kV高压线过来(根据需要),引到红线内的开闭所(根据需要),从开闭所分出多路高压至各个变配电室。AC380的低压线路出变配电室后,根据设计需要接至各层级的配电箱和供电终端。
变电、配电、防雷、接地、照明、火灾自动报警、楼宇自控等,细数起来的话,电气专业(强弱电)的各个系统,也是一个又一个。
建筑物的负荷等级,归纳起来,汇总成一个表格,什么样的建筑,直接查表,按照相应的负荷等级设计即可。或根据规定额外配置柴油发电机。设置了柴油发电机,设置在什么位置,有什么要求,储油量是多少,与主电源怎么切换。如此下来,这个问题想必也就逐渐清晰了。即便是刚从事设计行业的新人,也能很快对设计有一个相对全面的认识。
变电和配电(或高压直供),是密不可分的。从负荷计算、到变配电室的设计、再经过电缆或母线接至各级的配电箱,直至接到各个用电终端,每一步,都有需要注意的内容。这些需要注意的内容,其基础,就是专业的基本理论,在大学的教材里面,也应该在我们设计师的头脑里。另外需要注意的内容,就是专业标准的规定。同样,这些规定分布在与之相关的各本标准里。可以想象,我们具体到人,把每一步(每一个节点)的规定,分门别类的整理出来,分析出来,归纳出来,做好交流工作,对于加深专业技术的理解,提升专业技术的水平,一定是会有帮助的。
要求高的时候,可以对每一个开关、插座、配电箱等进行定位,也可以对每一个采暖的散热器、加压送风口等进行定位。把相关专业的内容放在一张图上,也可以用来核查我们的设计有没有存在专业之家的打架问题。
按理说,防雷和火灾自动报警系统不应该存在很大的问题。就像给排水的消火栓与自动喷水灭火系统一样,和暖通的防排烟系统一样。为什么这么说呢?消防系统,防雷系统,涉及到建筑的防火安全或防雷安全,其有关规定均应该是简单明了的,是准确无误的。尽管其内容林林总总,系统众多,但是,只要设计单位(设计人员)分门别类的进行整理与归纳,都可以梳理的井井有条。然而,我们现有的设计标准,理想与现实确实存在一定的差距,只能寄希望于规范日后的修订与完善。
2.5 给水排水专业
这些年,工作之余,对建筑给水排水做了一些技术的整理、归纳和总结,粗算起来的话,也有数十个技术文件,涉及到建筑给水排水的各个细节,就不再多说了。
03
技术进步
社会在发展,建筑技术也在发展。技术在发展,也就要求运用这些技术的人员(工程师),也要持续学习,与时俱进,方可做到不落后与时代。
光伏与建筑的结合,有了光伏,就需要储能;各类新型的能源型式(尽管有的已不再新型),如土壤源热泵、空气源热泵、污水源热泵、江(河、湖)水源热泵等;各种新型节能设备,如节能型的变压器、制冷机等。当然,新型的结构型式,装配式建筑,海绵城市等。如此等等,不一而足。
把新型的东西用于建筑,作为工程技术人员,务必做到从原理上认识这些新型的东西,做的知其然知其所以然,用的放心,用的踏实。
关于创新,或者说鼓励创新,我们可以从有关法律用词的变化,看出一些问题来。
《工程建设国家标准管理办法》(《工程建设国家标准管理办法》已于一九九二年十二月二十九日经第二十八次部常务会议通过, 现予发布,自发布之日起施行。)第十八条提出:“制订国家标准应当积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料。纳入标准的新技术、新工艺、新设备、新材料,应当经有关主管部门或受委托单位鉴定,有完整的技术文件,且经实践检验行之有效。”注意,这里的典型用语是“新”。
《中华人民共和国建筑法》(2019年修正)(全国人民代表大会常务委员会关于修改《中华人民共和国建筑法》的决定(2019年4月23日第十三届全国人民代表大会常务委员会第十次会议通过))第四条提出:“国家扶持建筑业的发展,支持建筑科学技术研究,提高房屋建筑设计水平,鼓励节约能源和保护环境,提倡采用先进技术、先进设备、先进工艺、新型建筑材料和现代管理方式。”注意,这里的典型用语是“先进”。
两相比较,从“新”到“先进”,不只是用词的变化,更强调实效,强调实实在在、行之有效的创新。
我们常说,以问题为导向。问题在哪里?问题存在于我们对工程设计的实践和认识里。对工程设计的人员来说,发现问题是一种能力。基于对工程设计、工程营造、工程运维的深度认知和广泛实践,在实践和认知的过程中,发现不足,发现问题,首先来说,这就是一种能力,是一种伴随着经验和知识的积累,对经验和知识的一种再认识。所以,我们可以肯定的说,“发现问题是一种能力。”
发现问题了,分析问题。分析问题的过程,对工程技术人员也会提出比较高的要求。怎么分析呢?要奔着事物的本质去分析,顺着事物的基本思路去分析。就像做数学题一样,一步一步的往下推理分析。这样,且只有这样,才能一点一点的去接近答案,去接近问题的本质。当然,可能分析的过程中,出现了偏差。但是,只要你去分析,总会有收获。所谓的“失之东隅,收之桑榆”,说的就是这个意思。
“持续学习,独立思考”。一个人坚持这么做,会收到什么样的效果?一群人坚持这么做,会收到什么样的效果?一个行业坚持这么做,会收到什么样的效果呢?说实话,大学里学的东西,工作中学的东西,不足以成为一个人的“老本”,也根本不够吃。但是,一个人,从大学里面要真正学会“持续学习的能力和独立思考习惯”,这才是根本,这才是老本。
这里顺带强调一下,仅靠标准(规范)条文堆砌出来的设计,一定不是一个好的设计,更不是一个有生命力的设计。设计是基于最大限度满足使用功能的前提下,综合了设计人员智慧与标准条文规定的这么一个结合体,是一个设计师智慧的结晶。甚至可以说,一个好的设计,是有血有肉的,是有灵魂的,是有生命力的。
如前,分析问题的结果,可能得到了想要的答案,可能限于现阶段的水平,并没有得出想要的答案。不管怎样,我们都需要有发现问题,分析问题,解决问题的习惯和思维。如果没有“发现问题,分析问题,解决问题的习惯和思维,遑论创新,遑论技术进步。”
再者,我们所说的创新也好,所说的技术进步也好,一定是基于扎扎实实的基础上的提升与进步。就像我们的摩天大楼一样,基础有多深,基础有多厚实,上面就有可能盖多高。否则的话,很难说什么创新与技术进步。
我们每一个人,只要选择从事了工程设计这个行业,放在一个稍长一些的时间段来看,就好比接力长跑。我们只是其中的一棒。接到前面传下来的棒,以后还需要传到后面去。那么,这一棒在我们手里,一定要跑好,尽最大的努力去跑好。只有这样,在交棒的时候,我们才可以昂首挺胸,理直气壮。套用保尔·柯察金说的,当你回首往事的时答候,不会因为虚度年华而悔恨,也不会因为碌碌无为而遗憾。
一点思考,仅供参考,限于水平,不当之处,还望批评指正。
来源:给水排水 / 崔景立
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建筑给排水
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