十多年间，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、城市轨道交通地下车站设置的可开闭新型屏蔽门的通风空调系统、城市轨道交通地下车站无冷却塔式通风空调系统……他就是北京城建设计发展集团党委书记李国庆，被职工们誉为地铁通风空调系统领域的“技术达人”。

今年年底，北京将要开通9条地铁线（段），其中，11号线西段将直接服务于2022年北京冬奥会和冬残奥会。根据服务奥运的实际需求和绿色奥运、节能减排的办奥理念，李国庆主导制定了本线分区环境调控设计的原则和标注，并跟踪落实。

降低能耗

为土建工程造价节省上亿元

李国庆出生在北京，在河北徐水商庄村长大。当年，他以全县第一名的成绩考上清华大学，进入热能工程系暖通空调专业学习。空调是什么？家里唯一上过大学的表姐夫告诉他，就是让屋子变凉快的设备。李国庆一听挺高兴：“那挺好，我怕热。”就这样，他与空调行业结下一辈子的缘分。

1990年，从清华大学毕业，李国庆进入北京城建设计院从事地铁暖通设计工作。在参与北京地铁5号线的建设中，他在行业内一战成名。“我国地铁通风空调技术起初基本是‘抄’西方国家技术、‘抄’地面建筑技术，采用做‘加法’的方法，将隧道、车站公共区、设备管理用房等区域的通风系统、制冷系统简单叠加。这种‘加法’造成地铁通风空调系统投资、占地、能耗等各项指标居高不下，单公里的综合造价少则七八亿元，多则十多亿元。”李国庆说，“地下空间寸土寸金，地铁车站通风空调系统决定着地铁工程的规模、造价以及建成后地铁的运行能耗。研究地铁投资、规模和能耗能不能降，首当其冲是空调占地能否压缩。”

当北京城建设计研究院接到北京地铁5号线的设计任务后，李国庆感到机会来了。他提出，把传统负责车站空调的空调机组拆掉，将空调机组部件与负责隧道的风机两个系统有机结合在一起，并根据地铁的特点设计研发出新设备，安置在原本闲置的地铁通风道里。将“风”与“热”有机结合，地铁在排风的同时就能带走运行产生的余热等垃圾。通过“加法”变“减法”，为压缩车站长度创造了条件。

最终，5号线用上全新的空调系统，车站比传统设计缩短了20米。很快，10号线、4号线也都用上这套空调集成系统，仅5号线和10号线一期38个站土建工程造价就因此省了1.9亿元。

奇思妙想

成功改造地铁旧线路空调系统

北京地铁1号线和2号线在建设时均未安装空调和预留相关设备安装空间，夏天乘坐闷热不堪。2004年，北京市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。

问题的根源是显而易见的，两条地铁老线没有预留空调设备的安装位置。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1号线和2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。”李国庆说。

自主创新

让乘客体感更舒适

从业以来，李国庆从未停止创新的脚步，他适时转变研究目标对象，即从乘客个体对温度的感知角度启动新的研究。

目前，地铁空调系统一般采用固定热舒适模式，即地铁车站站厅、站台等不同功能区域的空调控制温度标准是统一的，这种模式对乘客的舒适度服务性不强，也不利于控制能耗。“炎热的夏天，当乘客从38摄氏度的室外进入26度的站厅后，瞬间的冷气扑面而来，给人的感觉很不舒服，甚至对健康不利。”李国庆说，“我们结合地铁乘客流动性特点，建立了地铁乘客动态热舒适自适应(aPMV)理论，使热环境中人体热舒适预测精度提升20%以上。”

在此理论基础上，针对地铁车站出入口通道、站厅、站台以及车厢等不同功能区的特点，进一步将地铁车站内不同功能区域按照人员停留时间进行动态分区，建立按不同舒适等级确定设计温度、湿度的技术路线，在满足乘客动态热舒适前提下，有效降低空调系统装机容量，极大地节约了地铁系统初期建设投资和后期运营维护费用。“通俗而言，这套系统为地铁空调控制系统装上了‘智慧大脑’，它可以自动采集室外温度数据，并根据室外温度的变化，动态调整车站内部不同区域的阶梯式温度标准，比如，室外温度为32摄氏度时，站厅温度可设置为30摄氏度，站台温度可设置为28摄氏度。这种‘因体感而变’的模式既符合人体生理学，又可大大降低能耗。”李国庆说。这些成果已经成功应用于北京地铁6号线、7号线、8号线、9号线、14号线以及上海、广州、深圳、天津、杭州、石家庄等地铁工程，取得了显著的社会效益和经济效益。

从事地铁暖通空调设计30余年，李国庆先后参与主持了北京、广州、南京、德黑兰等国内外30多项城市轨道交通重大工程设计，多项发明获得专利。

2021年11月3日，在北京人民大会堂隆重举行2020年度国家科学技术奖励大会。作为我国城市轨道交通通风空调领域的知名专家，李国庆参与研究的“建筑热环境理论及其绿色营造关键技术”荣获国家科学技术进步奖二等奖，这是他15年来第三次步入人民大会堂领取国家级奖项。

手捧着鲜红的证书，李国庆感慨道，“这是一份荣誉，也是一份责任，是国家对我们整个科研团队研究成果的认可和勉励。我将持续坚持创新引领，立足行业前沿，努力培养一支‘政治可靠，业务过硬，作风优良’的干部人才队伍，为我国城市轨道交通绿色低碳发展、企业的高质量发展作出贡献”。

从清华学子到通风空调领域专家，他用30余年的潜心研究，致力于做“风”与“热”有机融合技术的引路人，不断刷新我国地铁通风空调技术，为城市轨道交通系统的“双碳”目标实现做出了贡献。

□本报记者 周美玉