CAR—ASHRAE學生設計競賽的參賽體會

潘嵩 王新如 謝浪 許傳奇 樊莉 王云默

摘要：CAR-ASHRAE學生設計競賽旨在為推進我國建筑環境與能源應用專業教學改革，提高本專業學生實際設計水平，促進國際交流。通過設計比賽，發現學生在實際的設計過程存在一些問題。本文就參賽過程中出現的問題進行總結，為今后指導學生的課程設計和畢業設計提供參考。

關鍵詞：設計;CAR-ASHRAE競賽;學生

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）05-0108-02

一、CAR-ASHRAE比賽簡介

中國制冷學會（CAR）、住房和城鄉建設部高等學校建筑環境與設備工程學科專業指導委員會（以下簡稱建環專指委）和美國供熱制冷空調工程師學會（ASHRAE）共同舉辦CAR-ASHRAE學生設計競賽。競賽通過項目設計的形式，鍛煉提高學生綜合運用專業基礎知識的能力，幫助學生建立工程設計的基本概念。比賽旨在促進我國建筑環境與設備工程專業教學，提高本專業學生實際工程設計應用水平，促進國際交流。

二、北京工業大學14年競賽

北京工業大學2014年組織學生參加CAR-ASHRAE競賽，參賽小組由教研組老師進行評定，參賽學生最終為14屆保研大四學生四名，指導老師三名。

北京工業大學2014年CAR-ASHRAE競賽，共有四名學生組成，其中將設計內容分為四個方面，分別為負荷計算、方案比選（由組長完成）、冷熱源設計以及自控策略，每人負責相應的部分，每一個部分都有專門的指導老師進行指導設計。組長將此次設計項目作為自身的畢業設計題目并進行申優答辯，組員需要另外進行自己的畢業設計。設計考查由每個部分專責的老師每周定期進行指導和檢查，然后布置下一周的設計內容。

設計時間為四個月，設計題目為江西九江某醫院通風空調設計，內容主要是對江西九江的綜合大型醫院的病房和門診部進行設計，設計本身的理念為以人為本，滿足病人，醫生和家屬的實際需求，在此基礎之上，本著可持續發展和低碳原則，設計進行節能分析，方案進行詳細的經濟技術比選。

三、出現的問題及總結

CAR-ASHRAE學生設計競賽作為在校大學生進行工程設計，高校老師和工程師共同審評的一個比賽，其主要目的為：（1）考察建筑環境與設備工程專業學生對本專業本科教學內容的掌握;（2）考察學生是否具備工程設計的基本思路;（3）鼓勵和培養學生進行合理的創新。在本次參賽參賽過程中，發現學生存在以下幾方面的誤區，從以下幾個方面對學生進行指導。

（一）負荷與計算方面誤區

負荷與計算是設計的依據，也是問題存在最多的部分，學生出現的錯誤主要體現在有以下幾點：

（1）設計死板，概念存在誤區。學生設計時，參考了大量的文獻，并且對北京的三甲級醫院—北京市協和醫院進行了實地現場調研，結合醫院設計規范和手冊，對醫院室內外的設計參數進行設計。但是實際設計時只是設定了一個具體的溫度值，沒有考慮到空調設計精度的問題，概念和應用方面存在不足。

（2）計算過程不清晰。負荷計算部分，學生抄了一大堆計算公式在上面，但具體問時，發現學生對于公式里面的設計參數不是很理解，計算結果沒有進行很好的分析利用，只是得出結果，不知道正確與否就進行設計;采用軟件進行計算時，更是對一些輸入參數不進行深究，造成計算結果出現很大誤差，甚至對于自己采用一些軟件，比如Dest等軟件的目的不明確，人云亦云，別人用了，然后覺得自己也應用，實際上不明白運用這些軟件的目的意義。在課程以及畢業設計指導中，指導老師應當對學生進行正確以及明確的指導，培養他們的思考意識和主動性，不要被動接收，被動使用。

（3）對理論知識的運用不到位。學生在實際設計時，忽略了醫院內區的存在，我們發現設計不到位，考慮不夠全面，比如他們進行了內外分區，接下來實際空調系統設計的時候，就直接將內外區分開來進行設計。今后的教學中應當強調這部分內容，鼓勵學生放手去做，大膽去嘗試。

（二）方案選擇誤區

設計中，最重要的部分是方案的比選，無論是冷熱源還是系統以及設備的選擇，都是極其重要的一部分，由于學生沒有實際的設計經驗，方案比較以及可行性論證時，存在以下幾點問題：

（1）方案比選簡單。學生對調系統類型選擇的原則是：大空間便選全空氣，凡是小空間便選風機盤管。后續要求學生進行經濟與技術上面的比較，但是結果仍然是如此，而且比選的過程過于簡單，沒有系統的全周期以及客觀的比較。只是將參考書上面的一些東西直接摘抄。

（2）系統設計單純的只追求高科技。學生設計只追求高科技，忽略建筑本身的特色，并且對于高科技的把握不準確，沒有考略這是一個實際項目，忽略了用戶的客觀需求，一些方案不具有可實施性，設計理念中的以人為本沒有很好的貫徹始終。

（3）方案設計片面，全局把握不準確。方案設計時，只是注重極限工況，忽視全年的運行。這也與學生對于自己的計算結果沒有進行合理的分析有很大的關聯。

（4）冷熱源方案設計誤區大。實際學生進行設計時，我們發現最大的問題在于對整體的把握，也就是冷熱源方案的選用，由于現在對于冷熱源方面的資料比較多，而且現下對于節能的要求比較高，學生設計時新穎以及創新的地方均需要符合節能減排的需求，造成學生片面的追求新型和節能，設計浮于表面化，不具有工程實際價值。

（三）末端設計誤區

末端系統與用戶的使用息息相關，極為重要，但是我們發現，末端設計出現了很多細節問題，有以下幾個方面：

（1）設計沒有針對性。學生設計的主要內容包含有意愿的病房和門診樓兩部分，這兩部分的房間使用時間不同，房間功能不同，設計時，學生將他們混為一談，后期修正后，雖然將不同的部分進行了分區，但是系統仍然采用的都是風機盤管加新風的系統方式，這也與方案選擇簡單有關。

（2）設計細節不足。室內機組安裝位置，安裝方式，以及后期的關于室內管道的保溫設計等均沒有考慮。醫院屬于需要安靜的環境，因此噪音的設計顯得極為重要，學生設計缺乏實際經驗，考慮不周，很多地方即使考慮也是丟三落四。

（四）參賽體會與小結

北京工業大學14年學生是由建筑環境與能源應用學科部整體教師進行評定商議進行的，通過此次的設計指導，我們對學生的參賽進行了反饋總結，學生的普遍反映是經過此次實際的方案設計，發現自己的基礎理論知識有，但是有些概念和原理存在誤區，實踐經驗嚴重不足，設計中只考慮理論，設計的方案在實際的施工或者操作方面存在很大的問題，缺乏常識性問題。通過整個醫院的設計，學生學到很多的實際知識，是在理論學習過程中所沒有接觸過得，在專業知識的認識和應用方面有了很大的進步和提高。

學生CAR-ASHRAE競賽，年年有，每年是不同的類型，設計包含體育館，賓館，醫院等，都是一些常見的大型公共建筑，對于設計人要求比較高，今后設計時，不僅僅是針對一次比賽，更應該是注重積累，對經驗進行總結積累，今后的設計指導中就能夠避免很多問題，此次參賽，沒能將前幾次的學生經驗進行吸收，學生設計從零開始，遇到很多實際的問題，今后當以此為戒。

四、指導老師存在的問題

在學生參賽過程，我們發現學生的很多東西不正確來源于教師指導方式的不當，根據學生的反饋，我們總結出以下幾條：

（1）過多的注重理論，與實際工程項目脫節。這主要是由于很多大學的老師沒有實際的工程經驗，教學以及指導的過程中，過多的注重理論，教學大部分是灌輸式教學，不利于激發學生的主動學習性，在實際項目的設計中出現很多常識性工程錯誤。

（2）指導不及時，不能滿足學生需求。很多老師在學生需要指導的指導，力度不夠，甚至有些是學生自己做的東西，老師沒能及時的把關，出現一些很嚴重的原則性問題，后續進行修正，導致設計時間不足，設計倉促完成。

（3）團隊協調能力不足，分工不合理。在一些團隊當中，團隊協調性不夠。出現分工不合理，指導老師和學生的目標不明確，導致效率低，溝通不及時，問題堆積。

五、總結

針對此次學生設計比賽，經過以上的總結，得出以下結論：

（1）學生設計中，存在很多概念的誤區。暖通空調專業知識面非常廣，有制冷、空調、供熱采暖、通風和燃氣等，有些是跨專業、多學科的工作，作為優秀的設計人員，概念必須非常清楚。參賽過程中發現學生對于自己所學的東西掌握不牢，甚至出現原則性錯誤，在今后的教學中，應該著重抓基礎，將學生的一些錯誤概念糾正。讓學生有完善的知識結構和廣闊的視野。

（2）在教學中，應當多給學生一些實際參考或者設計的經歷，使得學生不僅僅只掌握理論，將實際工程結合起來，讓學生學以致用，理論與實際相結合，激發學生的學習興趣。不管是那種工程設計，系統觀、工程觀的形成非常重要，這需要指導教師長期的灌輸和培養。建議教學過程中，給學生繼續提供更多的工程實踐、實習機會。

（3）作為指導老師，希望指導工程設計的教師，就要先有工程經驗，要能夠指導學生進行恰當的設計，不脫離實際，與時俱進。培養和提高學生和設計人員的宏觀思維能力。

參考文獻：

[1]朱穎心.歷年競賽作品的常見問題與專業教學問題的探討[M].2014年暖通CAR-ASHRAE設計競賽開題宣講會，2013，11.

[2]邵宗義.CAR-ASHRAE學生設計競賽的實踐及思考[M].2013年暖通CAR-ASHRAE設計競賽開題宣講會，2012，12.

[3]畢月虹，陳超，刁彥華，謝靜超，尚春鴿.建筑環境與設備專業實踐教學的思考[A].土木建筑教育改革理論與實踐（第12卷）[C].2010.

[4]畢月虹，李炎鋒，樊洪明，等.大學生科技競賽與素質培養[A].土木建筑教育改革理論與實踐（第12卷）[C].2010.

[5]胡艷維，張義良科技競賽對大學生素質培養的影響研究[J].萍鄉高等專科學校學報，2009，（06）：103-105.