能够全面认识建筑机电系统的价值是不言而喻的。很些人由于工作经历的原因对整个机电系统有相对全面的理解，从而产生了巨大的效益。
曾经同一项目的项目经理去施工现场查看工作进度，项目经理刚走进楼梯就开始问分包队伍，为什么这里的应急照明没有做，线槽为什么没有开出来？进入前室以后就问这里没有消火栓吗？为什么楼板上没有开消火栓立管的孔；刚刚走出电梯厅就又开始问了，为什么声光报警和手报的线管没有做下来；抬头一看上部的桥架就问电气施工员这一层一共有几个桥架。走一圈下来大家都紧张兮兮的，一个小时过去了，回到办公室开始开会，要求所有的人员汇报进度和存在的问题，没有一个分包单位敢瞎讲。
最初还以为项目经理是有备而来，认真看了图纸以后才去的现场，要是这样，项目经理做的有点累了，时间长了才发现，这个项目经理从来都不看图，但是现场应该做成什么样自己却非常的清楚。
由于对系统的充分了解，在项目的管控中，分包单位和施工员工作也少了很多应付了事，在分配工作上也恰到好处，整个项目运作非常轻松。
由于这个项目经理还是公司的副总，需要关心非常多的项目，这个项目上基本待上一段时间就要去总部工作一段时间。但是项目运转非常正常，大部分工作，现场的施工员就处理掉了。也从侧面培养了下一代的项目经理。让整个工作系统和人才的培养，形成一个良性的循环。
从我的工作经历来看，这种项目经理是非常少见的，大部分的项目经理都是做的焦头烂额，或者为了让项目通过验收而使用各种潜规则。但是，这个项目不论从质量还是管理流程上来讲都是非常靠谱和严肃的。
也许你认为这是一个很小的项目，其实不然，这是一个超高层项目，竣工完成当年评上了全球10大超高层建筑奖项。
在整个实施过程中，项目经理对系统的全面了解起到了重要作用。如果没有对系统的全面理解，必然要增加非常多的管理手段，才能起到足够的效果。比方说，经常要施工人员去核查，写报告，上传图片，总之会产生严重的信息遗漏恐惧症，让整个管理复杂臃肿，施工员，预算员以及资料员等等都疲于奔命，从而团队气氛压抑，从而感觉前途无望。
更有甚者，项目质量越来越差，严重依靠质量管理部门，以及过分责怪分包队伍技术能力不足。项目的进度跟不上，整个项目的运行缺乏连贯性，总是会出现，后一道工序要开始了，前一道工序还没有完成，或者根本就没有人去管。
曾经就有个项目，业主指定了消防验收的日期，项目经理只是去盯着消防报警分包单位，其他相关的系统很少过问，到消防验收日期临近了，消防报警分包真的来不及了的时候说：防排烟风机和消防水泵的控制箱都没有安装上去，消防报警系统怎么可能完成。现在不是消防报警系统延误了，而是其他的系统影响我了。
后来才发现，消防控制箱的进场有些问题，而这个问题也在会议上说过，只是没有引起足够的重视。整个项目运作起来就是磕磕碰碰的。
正反对比，其实就是项目经理对技术的了解不够，很多人一直以为做了项目经理就不用懂技术了，其实不然，需要更加懂，只不过你不用去管理技术工作了。
特别是，现在各个项目人员流动非常快，谁知道下一个项目，项目经理配备什么样的技术总工和技术员。
2
理解系统是管线综合能产生价值的关键
整个建筑中机电系统非常多，很多人工作了多年，都没有个相对全面把握，有的甚至已经放弃了这种想法，而且普遍认为应该放弃。毕竟，一个人不可能什么都懂。
从我多年的工作经历来看，除了上面说的项目经理对系统了解比较全面外，只遇到过一个香港工作的施工主管对各个系统比较了解，香港本来就水暖电不分家，而且这位业主年纪应该也五十多了。
在现实当中，由于大家都默认每个人都是有专业之分的，项目虽然磕磕碰碰但是大家也都忍忍就过去了。
曾经有个同事，不喜欢和别人扯技术上的事情，当别人问她桥架的时候，就告诉别人，她不是电气专业；过一段时间，有人问她水管事情，就告诉别人，她不是给排水专业。如此，一个项目过去了，业主都不知道，她究竟是什么专业，她也完成公司的项目。
管线综合涉及到所有专业是它的特点，做出来的成果天然会被各方怀疑，如果不了解机电系统技术和安装，是很难获得设计院或者施工组信任的。更最严重是，自己都不信任自己成果。相对项目施工和项目设计来说，管线综合成员更加需要对系统的全面认识。
经常看到一些工作多年的人，还在问，这个图例是代表什么意思，图例表里面也没有啊。
要不就纠结，这个管道移动一下可以吗，要不就是，把管道随便移动什么也不管，待设计院不同意了再说，或者设计院没发现就直接这样做了。
一般情况下，如果没有问题，当然好，如果发生了问题，大家绝对会不认账。设计院认为原设计没有错，只是被管线综合单位深化错了；管线综合单位会认为设计院已经审批通过了，责任应该设计院承担。如此以来后面的事情必然难做了。相关方将会更加保守，或者让流程更加长，如果出了问题大家一起背锅，最后整个项目整体受损，每个单位叫苦不断。这样的例子非常多，大家对一对自己所在项目就知道了：只要出了较大的返工问题，最后都会让大家更加保守，谨慎，管理会变得更加臃肿僵化。
相反，如果大家对整个系统了解的比较清楚，特别是管线综合人员对系统了解比较清楚，管理将会越来越简单，即使法定的流程不变，最后法定的流程也会变成一个签字流程，形同虚设。
现在大部分的管线综合人员都处于一种翻模的阶段，随着自动翻模的全面普及以及BIM的全面铺开，对单纯的翻模人员将是严重的打击，如果全面的了解了机电系统，不论BIM如何发展，将会为你提供一个坚定的技术基础。对技术的理解是不可替代的。
3
机电系统共性-系统论
有的人可能说了，要想了解整个机电系统，非常的不可能，很少有人能够达到这种程度。
确实，如果想了解所有专业的技术细节和规范条文，基本上是不可能的，即使是单专业也不可能。
但是从整体上去把握这些专业，还是可以。之所以能够从整体上把握机电系统，是因为机电系统和所有其他系统一样，具有同样的范式模型：包括输入、输出以及信息和能量的传输通道。
比如，电脑就是一个系统，键盘鼠标输入指令，显示屏输出结果，并不需要知道电脑很多细节，一样能很好利用电脑。如果要想进一步精进时候，可以再去学习更加底层的系统。
比方说，了解内存在硬盘的输入以及对CPU缓存的输出之间是什么运作规律，这样可以了解为什么内存以及CPU的缓存对revit运行非常重要。
而对于管线综合，不一定要知道电缆损坏了如何去连接，以节约成本；
不需要知道，如何实施管道坡口以提高焊接质量，降低系统漏水的概率；
不需要知道，风管如何加固，以防止风管表面凹陷；
也不需要知道，多种给水方案之间如何最优化分析，做出取舍。
也不需要知道，多种供配电方案之间的初投资比较。
这些事情都有更加专业的施工人员，设计人员去处理。但这并不妨碍对整个机电系统有整体而清晰的认识。
对整个机电系统整体的认识，这也是机电综合人士独特技能。掌握了这些，在技术上面你将具有不可替代的优势。
本书通过分析暖通、给排水专业还是强电弱电专业的系统输入，输出以及信息和能量流动，从而达到对整体清晰认识。
例如，喷淋消火栓系统，为了满足建筑灭火需要，都设置了末端装置，这些末端装置就是整个系统输出，而市政供水或者消防水箱就是整个系统输入，系统中关键部分就是消防泵房和消防管网。
同样，空调冷冻水系统为建筑内提供冷量，都设置有空调箱、风机盘管等这些末端装置，而冷水机组就是整个系统的输入，系统中关键部分就是冷冻机房和冷冻水管网。
动力系统也一样，为了满足建筑内设备能源的需要，末端设备都设置有控制箱或者配电箱，而变配电室就是整个系统输入，系统中关键部分就是变配电室和主干线缆。
弱电系统也逃不出这个框架，例如，火灾自动报警系统，为了满足建筑火灾报警的需要，都设有烟感、手报，电话机等末端装置，而系统的关键部分是消防控制中心和主干线。
如果能够再对系统中信息传递和能量物质流动做出分析，基本上就能应对绝大部分专业场景。
机电系统要正常运行，系统各部分之间需要以某种形式来传递信息，以保证各个部分之间的配合。信息可能是压力，温度，流速，电压，电流或者数字信号。比方说，火灾报警联动控制系统，当烟感、温感或手报收到火灾信息后，通过总线传递给消防控制中心，消防控制中心把信息根据程序转发给指定的输出模块，从而打开排烟阀和启动排烟风机。这就是通过数字信号传递信息。
由于现在弱电系统非常普遍，大部分信息都会转化成数字信号来传递。
例如，消火栓系统中，当末端消火栓放水后，系统压力会不断降低，设置在消防泵房的压力开关，会把压力开关的压力信号转换成电流信号，直接启动消防水泵，并且把启动信号同时发送给输出模块，从而通过系统总线传递给消防控制中心。
能量物质流动则是需要的核心。例如，动力系统中电能是如何在线缆中传递，给水系统中生活用水是如何在给水管网中传递，冷冻水系统中冷量是如何在管网中传递。
在整个过程中，通过什么样指标去描述他们，比方说，电流在传递过程中，主要有电压指标的变化，这个指标使变配电室覆盖面积有限制要求；
给水管网在水流输送过程中，有压力要求，从而导致给水系统需要分区布置，以防止压力太高而不利于项目成本安全；
冷冻水系统在冷量传递过程中，会有温差的变化，从而会导致不能无限制使用板式换热器来应对超高层项目因压力过高而引起的问题。
完成了输入、输出和信息能量的分析后，基本上对系统就有了个大概的了解，随着建筑的要求越来越高，建筑机电的系统也会越来越多，如果遇到了新的系统，只需要从上面四个方面去分析，都能很快的理解这个系统。
4
世界并不是连续的--优先数
对科学关注的人都知道，现在物理学认为，不论是时间、空间还是能量都不是连续的，而是一份一份的。
如果从建筑机电的角度来理解这句话还是很容易的。
先讲一个故事。有个法国人，查尔斯·雷诺。他在观察载人升空气球时，发现所使用的绳索尺寸复杂多样，各种尺寸都有，让市场上生产绳索的厂家也特别烦恼。
于是他想出来一个办法，将10这个数开5次方，得到一个数1.6，再将1.6这个数作为公比，构成了一个从1到10区间的等比数列：1.00、1.60、2.50、4.00、6.30、10.00。
有了这个等比数列，绳索厂家也不用生产无数规格的绳索了，厂家先选定一个大家公认需要的尺寸，再通过等比关系计算各种尺寸就可以了。
这个公认的尺寸其实很好找，如果在中国我们可能选成10mm；如果是美国可能确定为1英寸。这样就形成了10mm，16mm，25mm，40mm这样的尺寸序列。
当然这样也有坏处，如果通过计算我们需要11mm的绳索，这时候你也只能浪费一点，采用16mm的绳索了。
相比缺点，其优点是很明显的，这样可以大大的提高厂家的效率，这样每个厂家只需要攻关很少几种规格，提高技术含量，也不用准备无数种规格产品，降低库存，各个厂家之间也有了比较，提高了竞争意识。
从这个角度去理解物理学上空间、时间以及能量不是连续的也理所当然了，这种方式效率非常高。不过也间接的暗示，整个宇宙有一种效率的需求，究竟是谁在意这种需求，那就是物理学家和神学家们的问题了。
现在我们把查尔斯·雷诺这样的系列，称为R5系列。
查尔斯·雷诺做出了开创性的工作，后续的事情就简单多了，人们将这个方法拓展，分别构成R10、R20、R40甚至更多的系列。
从机电产品的角度来说，如果采用统一的标准，那么全世界的厂家只需要生产固定几种标准尺寸就能相互共享。标准的制定一向就是各个国家争夺的焦点，大家比较熟悉的华为5G标准争夺过程把联想推到了舆论的火山口。
给排水专业、暖通空调专业、建筑电气专业中的水管、风管以及电缆的尺寸就是按照这种方式来确定的。
例如：在整个建筑电力系统中，大部分电力都用来供应电动机来驱动设备了，给排水系统中的消防泵，给水泵以及各种排水排污泵都是通过电动机来驱动的；冷冻水系统中的水泵以及冷水机组的压缩机也是通过电动机来驱动；电梯的动力系统也是通过电动机来驱动的，可以说电动机无处不在，即使是一些控制阀的驱动装置也是一些电动机作为动力装置的。
为了合理的生产电动机，国家规定了电动机的功率序列：分别为：1.1kw、1.5kw、2.2kw、3kw、4kw、5.5kw、7.5kw、11kw、15kw、18.5kw、22kw、30kw、37kw、45kw、55kw、75kw、90kw、110kw、132kw、160kw、185kw、200kw
这个序列基本上是在R10（就是10的根号10次方）的基础上，通过优选取整后确定的。在整个机电系统中，除了冷水机组的电动机功率超过200KW外，其他基本上处于1.1kw~200kw之间。
以电梯为例，根据物理定律，电梯的功率与轿厢的承重和速度有关，一般商业建筑，根据电梯的速度和承重不同，电梯的功率大约为11-45kw之间，以15~22kw最为普遍。
以冷冻水泵为例，一般来讲，一台冷水机组对应于一台冷冻水泵，冷水机组的制冷量范围大约在300-1300冷吨，一台大约可以服务1万~5万平米的面积，基本上满足大部分商业建筑的需要，据此推算，冷冻水泵的功率大约在10-100KW的范围。
同样的道理，排烟风机、空调风机以及消防水泵的功率也可以估算出来。
不同的功率对应于不同的电流，为了对设备进行短路保护、过载保护，以及对这些设备进行控制需要生产大量的电气元器件，这些电气元器件一般都安装在控制箱或者配电箱内。基于同样的理由，也采用了优先数R10来确定。
以断路器的电流为例：3A、4A、6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、100A、125A、160A、250A、400A、630A、800A、1600A、2000A、3200A、4000A、6300A.
断路器的电流序列基本上以R10优先数为基准，在优化的基础上取整确定的。
一般来讲，三相电机1kw的功率对应2A的电流，这样就非常容易的选择出相应的电子元器件了。
如果电路中还有一些接触器，也按照同样的办法实施。
有了电流就需要确定线缆的尺寸，也许你也想到了线缆的尺寸也是有序列的。
综合考虑到线缆的使用情况，线缆的序列考虑R5和R10两个序列，在小截面上采用R5系列，在大截面上采用R10系列，再按这两个基础进行优化取整得到:2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300。
建筑中使用的电缆截面积在2.5~300mm2之间。根据电缆载流量表格手册，300mm2的线缆服务的电流不超过500A。对比之前的电动机功率序列，建筑机电中用到的最大电机功率不超过200KW，也就是400A，也就是说，300mm2的线缆完全是满足要求的。
对于电流超过500A的线路，一般采用双拼或者母线形式，双拼就是两个同样的线缆并联使用。
母线载流量的序列也同样服从R10优先数：250A、400A、630A、800A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A、5000A、6300A
有些人工作了十几年都搞不清楚电流和线缆截面之间的关系，不是去查表就是要去记忆口诀和推算，其实线缆并不是连续的，也只有很少的几种，只要记住这些线径对应的电流的可以了。
在核算桥架尺寸的时候，我们还经常需要线缆的外径，如果能够把对应线缆的外径记住，在校核桥架的尺寸也非常快。
有些设计师在出图的时候，特别是确定桥架尺寸的时候，没有基本的把握，又不想去计算，这样导致线槽不是太大就是太小。很多施工单位就靠优化桥架也能挣得不少利润。
之所以断路器以及母线的电流序列到6300A截止了,这是由电气系统中最核心的设备-变压器决定的，变压器也是采用R10作为优先数的，变压器的视在功率的系列为：630KVA、800KVA、1000KVA、1250KVA、1600KVA、2000KVA、2500KVA、3150KVA、4000KVA。
根据视在功率与电流的关系，4000KVA的变压器对应400V侧的额定电流约为6000A。在实际项目中，采用的变压器的视在功率一般不大于2000KVA，一般选择额定电流为4000A的断路器与之匹配。
除了电气专业外，给排水和暖通专业一样会有很多R10的优先数。
给排水和暖通系统中，管道无处不在，按照道理来讲，不论多大的管道都应该有，基于同样的考虑，也采用R10对管道进行了序列化。管道的公称直径系列：DN15、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN630、DN700。
由于一般的建筑都只考虑一次火灾的用水量，不同的建筑，虽然建筑体量相差很大，其实消防用水量基本差不多，消防的管道一般不会超过DN200。
通过简单的估算，也能够知道一般大型建筑的冷冻水管道的最大尺寸。以30万㎡的商业综合体为例，如果按照每平米100W的冷负荷推算，机房中冷冻水管的最大口径为DN700。
同样的道理，也可以推算出市政给水的尺寸。
风管同管道一样，也有类似的R10的优先数系列：100mm、150mm、200mm、250mm、320mm、400mm、500mm、630mm、800mm、1000mm、1250mm、1500mm、2000mm、2500mm。
风管主要是用在防排烟系统和空调送排风系统中，一般来讲，风管的高度不超过630mm。主要原因是，高于630mm后需要占用太大的吊顶空间，当然立管除外。
根据暖通空调的要求推算，可以大致估算出最大的空调风管，一般来讲单台空调箱的服务面积小于2000㎡，按照层高3.5m、送风换气次数10次计算，总风量为70000m³/h。采用风管2500x630时，风速为12.4m/s左右，基本上满足要求。
上述都是按照优先数来确定的设备材料的序列，还有一些设备也是序列化了，但是并没有按照优先数来处理。但是他们的目的还是一样的。
例如，冷水机组基本上按照等差数列来序列化的：400（Tons）、450（Tons）、450（Tons）、500（Tons）、550（Tons）、600（Tons）、650（Tons）、700（Tons）、750（Tons）、800（Tons）、850（Tons）、900（Tons）、950（Tons）、1000（Tons）、1100（Tons）、1200（Tons）、1300（Tons）这里的单位为美国冷吨，虽然国际单位是kw，但是由于冷水机组大部分厂家都是欧美的，而且大家都一直用的这种冷量单位，所以大家也习惯了。
如此，系列也是按照美国冷吨来区分的，如果转化为KW，数字就没这么好看了，1（Tons）=3.51KW。
空调箱设备也是有序列化的，其序列化也是按照等差数列来确定的：2000（m³/h）、3000（m³/h）、4000（m³/h）、5000（m³/h）、6000（m³/h）、7000（m³/h）、8000（m³/h）、10000（m³/h）、15000（m³/h）、16000（m³/h）、20000（m³/h）、25000（m³/h）、30000（m³/h）、40000（m³/h）、50000（m³/h）、60000（m³/h）、80000（m³/h）。
可以看出，这里是采用国际单位来序列化的，很多时候，序列化后的数字并不重要，也没有什么意义可言，只要有序列化就能够产生重大的意义。
空调系统的末端除了空调箱外，风机盘管的使用也非常多，同样的考虑，风机盘管的规格也序列化了：340（m³/h）、510（m³/h）、680（m³/h）、850（m³/h）、1020（m³/h）、1360（m³/h）、1700（m³/h）、2040（m³/h）、2380（m³/h）。
从变压器、电气元器件、电缆、母线、电动机以及空调箱、冷冻机和风机盘管，可以看出建筑机电中基本上所有的设备材料都是有序列的，而且这些序列都是有规律的。
整个机电系统的选型过程，就是在这个序列之间相互搭配。如果大家多多去熟悉上面的序列，可以在最短的时间，对整个机电系统有一个基本的认识。
当然，优先数除了在设备材料中使用以外，给排水以及暖通中经常用到的压力等级也采用了优先数。
曾经参与过一个高校体育馆的项目，当时，要求材料员去采购不同口径的法兰，谁知道买回来后无法安装。
原来设备上面的法兰接口是PN16，而采购的是PN10的，法兰的连接螺栓数量不太一样多，导致无法安装，当时活生生被材料员骂了一通。当然，通过这件事让我永远都记住了这个知识点：压力与材料息息相关。
现在阀门和一些压力配件进场都需要做压力试验。比方说PN16的阀门，需要在2.4Mpa的压力下测试。这个压力相对于240mH2O。如果在测试时候，爆裂那将是非常危险的。
曾经有个项目在试压喷头的时候就出现过问题。由于压力过大喷头直接脱开，喷头直接撞到了墙上，足足打出一个大坑，如果打在人身上，身体打穿都有可能。
曾经有个新闻，一个小孩在音乐喷泉处玩耍，喷泉忽然启动，直接把小朋友肚子打穿，结局是非常悲伤的。
在做项目的过程中，确定压力一定要有敬畏之心。很多人平时看到管道静静的待在哪里，其实如果他发起脾气来，是非常可怕的。
在建筑机电中，到处都是压力的身影。不同的压力就需要不同的产品来匹配。如果没有合适的标准。那市面上的产品将混乱不堪。
在建筑中常用的压力等级一般有：PN06、PN10、PN16、PN25。
这几个压力等级是给水系统、消火栓、喷淋系统以及冷冻水系统分区的核心依据：不论是设备、管材还是一些阀门，都是根据对应的压力等级来设计的。如果系统的压力过大，可能需要提高系统中设备的压力等级，将大大的加大项目成本和安全风险。
机电系统承压设备默认压力为PN16，也就是公称压力为1.6mpa，最大为PN25。
也有一些特殊的设备承压是比较低的，主要是一些洁具例如水龙头之类，其额定压力为PN06，由于给水系统的压力可能非常高，所以在对给水系统进行分区的时候，水龙头处的压力是一个重要的考虑因数。
序列化主要是一种分类的思维方式，通过这种思维方式可以覆盖所有的机电系统，就连管线综合的间距也可以序列化，让管线综合更加简单，这一部分在《管线综合技术与管理实践》中有详细的论述。
序列化是所有专业的共性，在对系统的输入输出模型做出了解后，可以去查看一下各个设备材料的序列，一般来讲，机电设备都有相应的国家标准，国标中都会有序列的。
可能大家对前面讲述的设备材料还不是太熟悉，但是希望大家能够记住他们。
不同的知识储备阶段的人，对这些序列会有不同的心得，适合不同阶段的人，对做技术的人，终生有益。
