稀有视角、工业精神,细节能力、科学情怀:为什么人们沉迷于《异星工厂》?

这就像是游戏玩法的一场"工业革命"。

作者丨DLS_MWZZ


《异星工厂》(Factorio)是一款沉迷度极高的佳作,有"时间杀手"之称。如果你对这款游戏还不怎么了解,不妨看看触乐早前刊登过的科普文,或者围观一下触乐编辑们对这款游戏的个人评价,你就会有一些大致的印象。

《异星工厂》到底有怎样的魅力?当完成游戏默认的胜利目标——将火箭成功送上太空之后,我强压着激动的心情,颤抖着打出这篇文字,我很想和你们分享一下这款游戏吸引人的深层内涵。

是的,在这个激动的时刻,我觉得应该对《异星工厂》多说上几句了

丨 稀缺视角

在《异星工厂》开头的前5分钟,所有内容看上去都只是套皮的宇宙版《饥荒》,但当玩家拿着徒手刨来的煤炭资源,给热力采矿机放入第一块燃料,让它启动之后,伴随着悦耳的机械摩擦声,矿石不断涌出,整个游戏瞬间就通过传送带把玩家运入了工业革命之后的世界——这款游戏给人的第一印象,就是从直观上让人感受到它着重表达的工业力量。

回首游戏业的发展史,像《异星工厂》这样"替工业说话"的游戏极其稀少,这便是许多玩家如此痴迷于它的首要原因。与《异星工厂》努力展现真正工业文化的内核不同,在其他的大部分游戏中,工业文化常处于两个边缘化的状态:要么极为高端,难以让大多数玩家触及,多见于奇幻类作品;要么过于低端,让玩家没有实感,多见于科幻类作品。

科学技术是第一生产力!

大部分时候,工业文化往往都是游戏内容的陪衬,虽然肯定会有一点存在感,但也仅此而已,并且这仅有之处还常被体现在军工方面——似乎这在游戏世界里已成默认绑定。工业元素当绿叶也就罢了,还经常是很偏颇的绿叶。

更尴尬的是,随着"环保"概念的兴起以及近年来这个概念的越发跑偏,还有不少游戏里的工业元素甚至扮演着负面角色,遭到"工业污染"而变异的怪物几乎已经是既定公式。

对于电子游戏来说,题材的选取当然要考虑市场需求,由于很长一段时间里,游戏的受众大部分是与工业生产相对割裂的城市人群,于是利用因信息不对等而自然出现的浅见、偏见去塑造新鲜感,或是进一步强化这种偏见也就不奇怪了。

哪怕在《异星工厂》里,敌对的宇宙虫族也是被工业污染吸引而来,自嘲感很强

另外,工业文化与城市主流文化本就存在一些天生的壁垒。由于从业者学历的差异、工作区域不为人所熟知等客观限制,要真正了解工业文化,有太多内容需要眼见为实、手锤入感的体验,光有文字、视频之类的间接信息很难做到有效传达。这与城市主流文化的传播形成了鲜明对比,对主流文化来说,文字和图像是传播的重要途径,甚至有文字和图像就已经足够了。类似的情况在医学领域也存在,但比起人人总会去几次的诊所、医院,如今大多分布在城市边缘地带的工厂区就更显得寂寞了。

客观地说,让理工科出身的人去描述好工业文化也有难度,大众印象里的"请说人话"并非妄言

于是,上述的种种无意间筑起了一堵无形的墙,在游戏领域将工业文化的话语权挤压到极致,使"工业"长期以来听上去不是个好东西。文化的健康发展需要百家争鸣,但工业文化却早已经被挤到角落的角落里。在这种背景下,一个认同工业文化的游戏爱好者会非常辛苦,玩个游戏还常被制作者践踏价值观,或者更极端一点,有时候他干脆没得玩。

那么这时候,如果能找到一个救命稻草般歌颂工业力量的游戏,有什么道理不去玩?还不止是歌颂,《异星工厂》对工业文化进行了极为本色的诠释,它抓住了几个工业文化中非常突出的关键点,而这些关键点与游戏的结合也十分紧密。

感受工业音乐的宁静,传送带神教万岁!

丨 效率至上

工业的诞生就是为了解放生产力,在同样产出下节约更多时间,也由此铸就"效率至上"的信仰。《异星工厂》秉承了追逐效率的工业价值观,无论是表面的玩法,还是内在的系统理念,都呼应了这一核心。

游戏最基础的玩法就是处理效率问题。玩家的主要任务是制造出各种产品满足自己科研、军工、运输等发展的需要,不同产品需要的原材料种类和配比各不相同,有可能A和B两个产品都需要原材料C,也可能B和C两种原材料用来生产出A。如果想尽快达成目标,就要配置合理的生产线并维持效率,既要避免"停工"延误时间,也要避免某个环节过量生产造成浪费。

两个高级单元4插件生产的铜线,能满足3个中级单元生产芯片(绿色)的材料需求

游戏中调整生产效率的手段有很多种,与现实中的工业生产类似,玩家可以给生产单元添加增强插件,提升这个单元的制造速度、产量,也可以直接增减基础材料的生产单元数量,还可以更换不同级别(效率)的生产单元。总之,都是为了顺畅地进行一条龙生产而服务。

游戏内在理念对效率的贯彻,体现在设计者对"粘度"的处理上。许多游戏,特别是模拟经营类游戏,为了粘度考虑,存在"少年漫画武力膨胀"的问题。比如常见的科技树系统,本意是让玩家能制造更多新产品,但新产品相关的新问题也会因此加倍出现,玩家通过自己的努力,从开局只需关心三五件事变成不得不关心三五十件,实际上渐渐腐蚀着玩家本身的积极性。

越玩越累是很多模拟经营游戏"劝退"的主要问题之一

《异星工厂》中就不一样了,玩家只要设计好足够有效率的基础生产线,就不必再担心低级科技产品的问题,永远只需处理当下的科技层面,也就是说,在这个游戏里,你只需要一直关心三五件事。此外,任何新科技都能提供远大于此前科技的生产力,使得玩家越积极努力地参与游戏,就越节约游戏时间,而不是反过来增加自己的麻烦,动力自然要更大、更纯粹一些。

良好的基础设施建设让高科技研发比低端期时更快

这背后的原因可以理解。不少游戏都强调粘度,追求粘度并无不妥,但很多游戏却借此机会,强行将玩家从精神层面拉回"小农"阶段,甚至还伴随各种粉饰的设计,比如回归自然的"手撸",比如无法确保收益的随机刷,即使你已经身处高技术阶段,也呈现出农业社会中手工业生产力贫乏的特点。

这种"农业思维"常常导致玩家在游戏中十分被动,确实大部分商业游戏真正想要的,它们常常通过诸多手段锁死玩家的自由空间,来限制游戏进展,避免玩家过快吃透游戏。相反,《异星工厂》在"工业思维"驱动下,对这种"落后的保守"毫不在意,不仅没有任何枷锁限制,甚至从成就设计来看,它还鼓励玩家赶紧吃透游戏,它站在玩家这一边,重视玩家体验和赢得游戏快感的效率。

我的铁板生产中心,只要我乐意,还能再轻松地扩大好几倍,没有任何限制

《异星工厂》解放粘度枷锁的做法,就像是游戏玩法的一场"工业革命"。且不说挑战游戏设计的既定现实已经很能代表不断革新的工业精神,光大方地将游戏粘度交给玩家,就是种"反商业"的良心行为。它不仅燃烧自身生命,照亮玩家去往工业文化的路途,也证实了这款游戏自己的确是真正代表工业文化的。

丨 秩序之光

科学是人类通过研究自然规律来认识世界的系统工具,工业源于科学技术的发展,也延续了注重规律的"守序"基因。相对于保留质疑习惯的学术领域,工业对秩序的肯定则更加虔诚——特别是化学工业,不虔诚的都上天了。

在《异星工厂》中,对秩序的尊重更多体现在了玩法设计上。现今许多游戏都处于"大炮巨舰主义"的阶段,不断增加新角色、扩张道具,都是希望玩家消化新内容,进而维持游戏热度,像极了精雕细琢的古代手工艺思路,但它们都是相对孤立,甚至故意孤立的,有时过度地增加信息量反而造成了玩家的不安,玩家会因为旧规则的颠覆以及学习成本上升等原因而流失,这在网络游戏中的体现极为明显。

《异星工厂》就不是这样,它想要玩家理解一套幻想世界的通用规则。具体到游戏流程中,玩家先认识小范围内的局部规则,然后一条条拼合起来,形成区域的大规则,最后将各个大规则组合起来,就能了解游戏世界完整的规则。在这个过程中,玩家通过不同的细节去领悟和学习,同时也会倍感规则是神圣不可侵犯的,既安心又开心的感触一旦稳固,投资时间进入游戏的积极性就有了保证。

充满秩序的生产线,看着就令人愉快

比如,玩家最先学习的采矿规则,要先将采矿机放在矿物上,再给予能源才能开始工作。根据这条规则,如果玩家用的是热力采矿机,自然是塞入燃料,如果使用电力采矿机则需要通电线。于是,只要玩家先学习了第一步规则,知道采矿机不是自力驱动的,就能举一反三,自然而然地为不同采矿机或其他设备配置能源线路了。

学习这个规则时也会与其他规则相联系,比如从采矿到燃料的过程,最初的游戏教学让玩家使用煤炭启动热力机,具备地球常识的玩家们知道这是个可燃物,那么其他可燃物会不会也能用呢?于是,有人尝试着把木材塞进去,然后……它们愉快地烧起来啦!于是,玩家领悟了"可燃物通用原则",当科技树进入更高层次,出现石油化工制造的固体燃料时,无需任何提示,他们就知道该把它放进哪里。

这种做法实际上与被誉"重新定义了开放式游戏"的《塞尔达传说:旷野之息》如出一辙。《异星工厂》能做到这一点,是因为它从相互紧密连接的工业时代出发,去看待和设计游戏世界,而非停留在逻辑、文化上被迫割裂的农业时代。最终,在游戏世界里变强的不光是角色,还有对游戏世界越来越了解的玩家。

哈哈!就像我想的一样,火喷可以持续燃烧拿来写字!就是烧得有点快……

《异星工厂》用"规则驱动"的玩法,直接呼应了现实世界。人类在现实世界通过科学地研究自然规律,迎来了工业革命的结果。更强大的是,《异星工厂》通过合理取舍,依托于现实工业设计了丰富的支线规则,对于喜欢归纳总结现象、热衷追寻规律的玩家来说,那些总结起来只有三两条简单规则的模拟类游戏自然就被比下去了——比如笔者虽然火箭升天,但还在鼓捣逻辑电路,试着来一首《千本樱》,我真该好好上数电和模电课。

丨 人定胜天

有了工业化,才有源源不断的卫生纸和"肥宅快乐水",告别一切曾经陈旧、低效的原始生活。工业代表了人们通过自食其力来战胜自然,把日子越过越好的希望。因此,工业文化对于任何先天存在的威胁,都是迎难而上的克服,也坚信必然胜利。

在现实中,人们战胜自然依靠的是科技进步。在计算机进化到足以模拟数据之前,科学的发展主要依靠穷举法,这种实验非常关键的地方,就是除研究对象之外,其他部分要尽量一致,避免不确定信息的掺入才有相互对照参考的价值。

显然,具有稳定质量的工业化大生产,才能有效地支持科研顺利进行。《异星工厂》的科技树非常虔诚、仔细地重现了人类用工业征服自然的过程。比如,游戏里的科技升级需要专门制造多种"生产科技包",低级科技起初还是几个、几十个的需求,可以手工完成一下,但到高级阶段就是成百上千个,不依靠自动化流水线,那埋头干到头发都白了也未必够用。

板儿砖和高科技的差距体现

为了游戏性考虑,在《异星工厂》里,这个要战胜的"天"被具象成了无处不在、反复出现的外星虫族。虫族在游戏默认配置是持续随机刷新的敌人,并且还会随着上一次被歼灭而逐渐进化出更高更强的形态,使得玩家必须认真应对。

有意思的是,《异星工厂》借这个看似"环保"的设定,反而巧妙地表达了工业观点。首先,游戏中的虫族是因工业污染而被吸引来的,但玩家由于起手必然使用热力燃料,于是必然导致污染,所以虫族的崛起不可避免。其次,一旦虫族出现在地图上就不会消失,会持续随机刷出。在这两样前置条件下,玩家能做的可不是拆掉所有工厂,而是建立更加先进的防御抵抗虫族的危害。

这个设计表达了工业文化对待污染,或其他任何发展过程中新问题的态度——直面,而不是逃避。人类进化到今天,主要靠的是迎难而上,积极去分析、学习,然后解决问题。作为人类进化的主要助力,工业当然不该在任何新问题上认怂,否则我们就没有汽车,没有冲水马桶,甚至也没有电子游戏。

欢迎大家来到我的独立激光炮前线阵地,它们能有效抵御中等虫群的袭击

对比来看就能让人意识到,目前许多"环保"的思路是在因噎废食,就像在游戏里停掉锅炉,结果只会让大虫子爬满你的尸体一样。要解决这个问题,还是让核反应堆隆隆作响,用钢铁的履带碾碎它们吧!就像现实里那样,积极地废物回收再利用、积极地设法治理污染才是平衡自然和发展的良方。

虽然这只是个坦克,但有Mod的话造高达也不是问题,碾碎它们!

丨 细致入微

工业产品要符合一切基本标准,是所有交集的求和,任何细节上的失误,都可能连锁反应,造成整个产品失效,因此在工业文化中形成了注重细节的共识,这也是评判一个工业产品质量的重要参考。在《异星工厂》中,许多细节处理都体现了相当程度的时代感,告别了不少游戏界十几年没变的老调,让人耳目一新。

第一个细节是真正意义上的自动化。科幻文学早就描绘过各种便捷技术,但随着现实中科技的不断进步,许多幻想变为现实之后,幻想世界却未跟上步伐,甚至还有科幻故事不如现实先进的尴尬情况——动不动要主角跑腿,都8012年了,为啥不是动用无人机去运输?

现实世界已经实现的自动化搬运是保证用户按时拿到快递的关键之一

《异星工厂》并不担心内容太过先进会让玩家搞不懂。在游戏中,玩家不仅能使用现实中已然成熟的传送带物流系统,还能在解锁科技后实现智能化无人机搬运,这就让人感觉更像个科幻世界了——至少没在科幻世界里落后于现实。

告别传送带地狱,迎来干净的自动新时代。"贾瓦斯,请把那边的火箭炮递给我,谢谢!"

第二个细节是响应时髦概念,给玩家留出创意空间。这一点近如任天堂的Labo,远如《魔兽争霸3》的编辑器,支持玩家在游戏内随自己的创造力胡闹,这是现今游戏拓宽接受度、人气的重要手段。

本就以制造为芯的《异星工厂》同样跟上了时代步伐。玩家不仅能玩机械自动化工业,还能研发解锁电路功能部件,像真正的电子工程师那样设计智能模块,实现智能化工业。这时候能玩的花样就和无限可能的代码世界接通了,像Labo那样拿来自制背景音乐,或者干点我还想象不到的其他欢乐的事也完全可以。

游戏支持扬声器功能,只要条件合适,一首《极乐净土》不是梦

第三个细节体现在行业发展的时髦值上,也就是结合未来游戏模拟功能的正面作用——教育。《异星工厂》玩起来极其接近"STEM课程"概念,STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)4门学科英文首字母的缩写,相当于新一代"计算机从娃娃抓起"。这门课程的有趣之处,便是教学设计得越来越像电子游戏。不管官方教育机构乐不乐意承认,很多民办教育公司已经在招收各种各样的游戏策划了。

游戏与学习的距离正在缩短,《异星工厂》恰是个满足各种STEM课程标准的游戏。比如《异星工厂》不断要求玩家使用"奥数"的"运筹与规划",这门科学研究的是如何消耗最少的资源获得更好的回报,是如今各个科技产业的基本功之一,也是STEM课程竞赛里的常识,许多竞赛在考验时间限制等问题时,必有"运筹规划"的身影。

最近积极和腾讯合作的乐高,也是STEM课程使用教具的常客

既然"运筹规划"来了,它的好朋友"分析推理"怎能缺席。《异星工厂》的科技研发系统极为庞大,分为4个主线:物流、生产、零件、军工。这个研发系统如按竞赛规则要求的"在限时内得结果"来玩,就需要玩家结合地图资源分析推理出最佳研发路径——比如基地附近有油田,玩家就不必研发液罐储存技术来远程输油了。

解锁制造工厂是非常关键的一步

《异星工厂》支持多种方式生成和分享地图,有各种确保比赛公平、统一的功能设置,这是许多STEM课程竞赛的必备条件。甚至可以说,《异星工厂》的默认目标就与STEM竞赛十分接近——让场内机器人完成若干任务后"发射火箭"——开句玩笑,嗅觉灵敏的教育公司干脆赶紧拿《异星工厂》出一套STEM课程吧。

如此,《异星工厂》怕是比一张卷子丰富到不知道哪里去了,相比之下,普通的文字数学题难免弱爆。虽非有意,但《异星工厂》也许是个证实游戏虚拟训练能力的极好样板,其跨界发展的可能性远比其他游戏要多。

游戏自带竞赛模式,像极了90年代的计算机竞赛,梦回中华学习机的《小工匠》
游戏自带的教学关充满了浓郁的STEM课程味道,如何按要求在限制内排布传送带呢?

第四个细节体现在音乐音效处理上。《异星工厂》是有背景音乐的,但平时存在感很低,声音小,且使用的音色也偏轻巧空灵,渲染了浓郁的太空寂寞感,但这样做更主要的目的,是给大量丰富的机械音效让路。

《异星工厂》的音效制作显然参考了近年火热的ASMR(颅内高潮)概念,使用了大批工业爱好者喜欢的声音,齿轮咔哒作响、活塞呼哧抽插、火炉嗡嗡翻滚、转轴吱吱摩擦,汇聚成一首工业交响乐,让人根本不想要它停下,并且还要尽一切努力让它们继续"演奏"下去。

千本蒸汽机~轰隆隆生产力~就算英雄王财~也轻松怼掉哟~

这些细节点滴汇聚起来,体现了制作组对工业文化深入的理解和喜爱,也表现出他们对玩家期望的关注,那么对玩家来说,有什么理由不把兜里的钱交给他们呢?

丨 科学情怀

除了上述种种优点之外,《异星工厂》中还深藏有大量的工业情怀,让人倍感制作组"很懂",是热爱游戏、电影等亚文化的自己人。

游戏背景故事设定为玩家的飞船不幸炸毁,落入外星球开始自救,这与游戏内打造高科技护甲的目标相结合,会微妙地感受到一丝《钢铁侠》的气息。

10年前的《钢铁侠》电影第一部不仅开启了漫威宇宙新纪元,也是技术党们公认的情怀经典

在《异星工厂》里,玩家可以制造不同的插件实现各种护甲功能。插件有护盾、武器、外骨骼部件等不同模块,这些设计使得游戏近乎完美地重现了钢铁侠在打造自己战甲时的感觉——这个感觉连漫威自己授权的游戏都做不到,《异星工厂》大概是整个地球上最适合体验钢铁侠感觉的游戏了。

我就是钢铁侠!I am Iron Man!

还比如,在护甲插件里,有个风骚的情怀装备——肩部激光炮。肩部重炮是不少影视、文学、游戏作品中的宠儿,科幻版常换成激光炮更加一层时髦值。但近年来它的曝光度持续下降,对不少热衷此物的爱好者来说都是个遗憾——那如今告诉你有个机会能在游戏里亲手打造情怀梦想,你会怎么做呢?——而且还能装好几个同时用!

曾经横行八九十年代的肩部激光炮可在当时很多片子里找到

除了捏梗,游戏也充满了颇有阿宅气质的娱乐精神。比如成就设置,虽然大部分成就是中规中矩的挑战向,但也有不少突然蹦出来调侃玩家的,甚至如果玩家坚持用某些道具过关,还能获得"×××神教狂热信徒"的恶搞成就。这种带点"宅气"幽默感的成就设计,也更营造了《异星工厂》偏向技术的气质。

新司机,大家请多关照——来自撞塌了自插电线杆的"攻城尸"遗书

对国内的老玩家来说,《异星工厂》还有点额外的加成,它的画面风格与另一部启蒙级模拟经营老游戏、1996年由光谱资讯发行的《移民计划》极其相似,只不过这次比起坐在总督府的办公室里,我们更多了些身临其境的实感,简直可以当成22年后的另类续作了。

一张图说明问题,骗你这是《异星工厂》的切换视角Mod没准真有人信

除此以外,《异星工厂》还开放支持Mod功能,现有的正式游戏内容甚至能支持起类似"吃鸡"的玩法,让人倍感这是一款还有无限可能性的游戏,说不准就像《求生之路》那样打到今天还能玩呢?这对于懒得换主游戏的玩家来说太有投资积极性了。

丨 结语

《异星工厂》对工业文化的精心诠释,像极了《超执刀》对医学的崇敬表达,也同样获得了市场肯定。在Steam平台上,《异星工厂》的销量达到100多万份,好评率竟然高达98.5%,是名副其实的"用过都说好"。

简直如梦似幻的好评率(请注意左下角的数据)

值得反思的是,这是一款十分甚至十八分"任天堂"的游戏——它没有任何花里胡哨的画面,在宛如回归DOS时代画面的外观下,是脚踏实地的游戏性。这种注重内容、功能性的态度,又与工业文化所追求的目标不谋而合,使《异星工厂》更有资格作为工业文化的代言者。

对国内市场来说,它也许还有几分更微妙的余音。这个游戏要求玩家在异星球自救生产,发射火箭升空获胜的内容似曾相识,我没有鞭尸的意思,但事实证明,《异星工厂》通过对工业文化的正确理解,对玩家们意见的谦卑采纳,对细枝末节都剑指文化核心的态度,才交出了更接近真理的答卷。

此外,再说点玄乎的。《异星工厂》的火爆在如今的游戏界里不是个例,另外一边突破天际的《堡垒之夜》打的也是生产建设牌。也许它们如此出头的现状,已经预示着在原本没人注意的"国产女性向游戏"火起来之后,下一块极度饥渴着的市场领域是什么了。

吃我一锤~一起走入工业新时代啊老铁~

原文链接:稀有视角、工业精神,细节能力、科学情怀:为什么人们沉迷于《异星工厂》?


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来源:知乎 www.zhihu.com
作者:触乐

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天寒地冻,说说RTO温暖一下

最近做了个RTO的项目,天寒地冻,写篇文章,也算做个工作总结,全文阅读完成需要10分钟左右。

所谓RTO就是蓄热式热力焚烧的意思,在环保行业主要用于废气处理。为什么会有这项技术还是要从废气处理这个行业说起。废气处理有个特点,那就是气体量很大,污染物浓度很低,这个很好理解,气体密度一般是液体的千分之一。无论是化学反应还是车间通风过程中产生的废气,别看质量只有一点点,但是体积流量动辄就是上万立方/小时。偏偏废气中的有害成分含量很低的情况下就能对环境有很大危害,废气里面只要含一点有害物质,气味就特别明显,很容易被投诉。相关的环境标准里,对于污染物的排放要求都在几个ppm以内。因为废气处理涉及的东西都是浓度很低的,这给处理手段的选择造成了很大的困难。因为浓度低,所以无论是化学过程还是物理过程其推动力都是不足的,低浓度的体系要想浓缩成高浓度其能量消耗也是非常可观的,因此除非特殊情况很少看到能回收废气中有机物的案例。坦率的说目前废气处理行业就几个技术比较成熟,活性炭吸附,喷淋吸收,再就是直接焚烧了。其他手段吹得天花乱坠都是花架子,诸如等离子,光催化等新技术都是中看不中,用很多情况下效果不明,加了等于没加。目前来看,废气处理还是要靠这些简单粗暴的技术。

这里主要讲讲热力焚烧,这个思路最简单,既然废气里面主要的污染物是有机物,那么和汽油什么的都是类似的,我们直接一把火把它们烧掉就是了,生成的二氧化碳和水是没有污染的。当然在焚烧过程中会产生热力性Nox这个是没有办法避免的,但好在这个的处理是非常成熟了。焚烧这种方法简单粗暴,因为吸附,吸收等等化学手段本质上是污染物的转移,产生的废水和废活性炭都是要处理的。另外还有相容性的问题,特别是吸收,针对不同的物质最好是要有不同的吸收剂,这就导致工艺的不确定性和技术风险。

虽然优点很多,但焚烧这个技术也有有很大的问题,主要是燃料消耗。因为之前说过,绝大多数废气污染物浓度是很低的,要想把它点燃是不可能,换句话说就算将废气里的污染物完全燃烧产生的热量也不可能让废气达到燃烧温度。这种情况下就需要外加燃料,将废气加热到可燃烧的温度。但是外加的燃料每一点都是钱啊,省下来了燃料就是剩下来钱。

另外一方面,燃烧过后的高温废气也是不能直接排放的,这种情况下需要把这个废气冷却下来。熟悉化工生产的人都知道冷却介质也是钱。这一冷一热都是钱,于是从热量有效利用这个角度来说,最好的方法是把加热过程与冷却过程有效的结合起来。利用燃烧过后的烟气来预热进口废气,在这个过程中既降低了烟气的温度又预热了废气,加热与冷却过程的热量都节省了下来。

现在的关键问题就是加热和冷却过程如何实现了。最终我们选择了蓄热式换热器来实现这一过程。之所以这样做,主要是考虑到气体间的换热系数是非常低的。一般来说气体间的对流传热系数,也就是我们说的K值只有25-30左右,这主要是因为气体的导热能力实在太差。对于液体而言就大不一样了,液体的传热系数大概在400-500,整体而言传热系数的差距可达到20几倍。偏偏这种差距几乎不可以通过改变换热器结构进行优化,这一点和液体明显不同,对于液体换热可以采用改变换热器结构提升传热系数,例如采用板式换热器,其传热系数就可以比管壳式换热器高一倍以上。

这最终决定了对于同样的换热量,气体换热器的换热面积会比液体大20几倍。这种情况下,采用传统的管壳式换热器设备体积会非常大,而且管壳式换热器的结构是相当复杂的。因此,对于这个过程来说,管壳式换热器就结构而言是不合适的。最终蓄热式换热器进入了我们的视野,这就是现在说的RTO技术。蓄热式换热器的特点就在于换热器的结构是简单的,而且借助蓄热体,可以在单位体积下达到尽可能大的换热面积,这样设备整体结构非常紧凑。

下面这张图可以用来说明RTO技术的整体流程。


蓄热式换热器的操作是一个周期性的过程,蓄热式可以分成几个部分,为了详细解释,我们用最简单的双蓄热体模式作为例子来进行介绍。这种换热器一般有A,B两个蓄热室。

在周期开始的时候,蓄热式A温度高,蓄热室B温度低。有机废气首先进入温度高的A蓄热室,在蓄热室内被预热,同时A蓄热室蓄热体温度降低。

经过蓄热室的有机废气温度升高,在燃烧室内,与燃料混合燃烧后进一步升高温度。随后从蓄热体B流出。在经过蓄热体B时由于蓄热体温度低,气体被冷却,同时蓄热体B温度升高,完成一个周期循环。

完成一个周期循环后此时蓄热体B温度高,蓄热体A温度低。此时与循环开始的时候相比蓄热体AB的地位交换了一下。在下一个循环过程中通过换向阀切换,废气先经过蓄热体B加热,再由蓄热体A冷却。整个操作过程中两个蓄热体交替作为加热和冷却介质。

下面这个图是计算机模拟的蓄热陶瓷进出口气体温度变化变化图,可以看出它们都是周期性变化的。

最后说一说蓄热体,蓄热体是RTO设备中最重要的部分。一般而言对蓄热体要求有几个。

首先,蓄热体热容要大,就是载热能力要强,载热能力强的蓄热体可以在一个周期内加热更多的气体。这样气体的切换周期就可以延长,目前的RTO气体的切换周期是分钟级的,频繁的切换对系统的控制条件要求很高而且对阀门和蓄热体的损害都很大。

其次,蓄热体热膨胀要小,这主要是由于蓄热体在加热和冷却过程中会产生膨胀与收缩,这个过程中蓄热体反复变形容易受热应力而破坏。

蓄热体导热系数要好,我们知道虽然蓄热体和空气的换热是对流传热,实际上蓄热体传热系数对空气换热过程影响不大。但是蓄热体导热不良会导致蓄热体内部温度分布不均,同样会导致局部热应力过大而形成对蓄热体的破坏。



来源:知乎 www.zhihu.com
作者:知乎用户(登录查看详情)

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全域统筹、生态优先、“山海城”联动——秦皇岛市空间发展战略研究

引言

2015年,京津冀协同发展规划纲要出台,秦皇岛市以其独特的地理区位、历史文化和生态环境条件,被明确为京唐秦发展轴和东部滨海发展区的节点城市之一。随着生态文明建设、新型城镇化及京津冀协同发展等重大战略导向的提出,秦皇岛市迎来了利用生态环境优势提升城市综合竞争力的战略机遇。在此背景下,秦皇岛市开展空间发展战略编制工作,是城市在机遇关键期应对转型发展,谋定而后动的"开局之战"。


目前,《秦皇岛市空间发展战略研究》荣获2017年度河北省优秀城乡规划设计二等奖。

秦皇岛北戴河

秦皇岛地处河北省东北隅,北依燕山,南临渤海,市域总面积7812平方公里,辖四区三县;滨海地区总面积3338平方公里,辖四区一县。秦皇岛市拥有在中国政治史上具有特殊地位的北戴河,拥有京津冀最好的空气质量和海洋环境,是风貌独特的北方滨海旅游城市。

京津冀最好的空气质量和海洋环境


一、规划构思

秦皇岛市城市发展具有三大核心优势,主要包括:具备区域比较优势的生态环境基底、具备得天独厚的区位交通条件、具备历史人文积淀的政策高地。此外,秦皇岛市城市发展也面临着不少挑战,核心症结在于:京津巨大的虹吸效应;河北省传统工业城镇化路径中,秦皇岛市所具备的核心优势资源难以显著转化为城市的综合竞争力。

京津巨大的虹吸效应

国家新型城镇化建设和京津冀协同发展是秦皇岛市彰显城市特质、承担区域职能、破题核心症结、提升城市综合竞争力的契机。《秦皇岛市空间发展战略研究》结合新时期重大战略导向,彰显和延续秦皇岛市城市经济增长与环境保护平衡发展的特质,明确"生态优先、精明增长、创新驱动"的战略导向,确定城市发展目标为"绿色国际名片、沿海开放强市、美丽和谐港城",把握影响城市发展的关键要素,从生态保护、空间布局、产业经济、公共服务等方面提出四项发展战略。


二、主要内容

战略研究把握一条主线——彰显和延续秦皇岛城市经济增长与环境保护平衡发展的特质,着力提升城市综合竞争力,并提出四项发展战略:


一是凸显城市发展特质,将生态作为立市之本,高标严控城市核心生态要素与整体生态格局。秦皇岛市有别于区域其他城市的核心特质是生态,战略强调城市整体生态格局的保障,进一步巩固生态优势,打造国家生态文明示范区。

市域严控"八廊八块" 整体生态格局

结合生态敏感分区和相关部门规划,战略在市域严控"八廊八块"的整体生态格局;在滨海地区高标准划定两级生态控制线,确定生态控制线范围的面积不低于滨海地区总面积的75%,并进一步结合生态保护红线的相关政策,划分省、市两级事权,制定相应的管控要求。

划分两级事权,制定相应的管控要求

对接河北省生态保护红线严控生态底线区,为省级管理事权;划定生态控制线提高生态建设品质,为市级管理事权。建设项目严格按两级规定准入,由环保局与城乡规划局实施监督。


针对生态敏感区域——北戴河区和北戴河新区,展开大北戴河统筹专项研究,突出大北戴河生态保障的要求。例如:在北戴河新区设立重点植林区,将林地保护等级优先于农田;管控北戴河区和北戴河新区的滨海一线建筑高度不超过树高,突出北方稀缺的滨海森林城市特征。


二是强调以保障生态格局为基础,对接区域轴带,整合城市组团,差异化引导城市空间发展。战略向外对接京津冀协同发展空间框架,市域内部建构东、中、西三条城镇功能协同轴,建立向区域全面开放、"山海城"联动的市域城乡空间格局,并将市域分为滨海城镇提升区、滨海战略引导区、山地生态功能区、特色城乡协调区四个差异化发展板块。

四个差异化发展板块

其中,滨海地区是秦皇岛市城镇建设集中区域。战略以保障生态格局为基础,结合滨海地区资源禀赋和战略导向,将滨海地区分为"东优西控"差异化引导的两个板块:

"东优西控"差异化引导滨海地区两大板块

京唐秦发展轴和沿海发展带汇合处为东部板块,强调优化发展和集聚发展。一方面识别新的战略平台,将深河中心作为联动区域发展、承接区域职能的核心战略平台;另一方面借助"新鲜血液",以核心战略平台撬动组团协作,形成组团城市的发展极核。

东部板块强调优化发展和集聚发展

沿海发展带沿线为西部板块,分布有多个生态重要廊道和生态重要斑块,包含秦皇岛市重要的战略机遇地区——北戴河新区,以及所有未开发的滨海岸线。西部板块强调预控,严控生态环境品质和建设用地增量供给,最大限度预控支撑城市可持续发展的核心战略资源。


三是强调以生态绿色发展为导向,提出城市产业转型发展路径,培育城市产业发展动能。秦皇岛市长期以来的"三二一"产业结构,不是产业结构优化的结果,而是旅游和港口物流传统优势产业撑起的三产独大局面。

全域全季旅游空间发展示意图

战略提出产业"固本培优"。围绕"旅游"和"海港"两个优势产业,提出由夏季滨海旅游向全境全季旅游转变,重点改善冬季旅游,提升旅游产品品质;提出以港产城融合发展为核心,梳理和整合临港产业空间布局。

港产城融合——梳理整合临港产业空间布局

对于制造业发展,我们认为决不能以牺牲生态环境为代价。战略综合评估秦皇岛制造业谱系,建立生态绿色导向的制造业名录,保障制造业的空间供给。为保障生产清洁,提出生产企业全部入园,不设立县级以下园区,制定园区正面清单和负面清单。同时引导新兴产业空间布局,打造产业服务平台,保障低成本双创空间,以产业创新促进产业转型升级。

引导新兴产业空间布局

四是强调以人为核心,提升城市公共服务和空间环境品质,提升城市对人的吸引力。在战略导向上强调"求量重质":一方面,结合人口布局和针对特定人群,差异化引导城市组团的公共服务供给;另一方面,着力提升空间环境品质,彰显城乡风貌的人文和生态特色,吸引以人为核心的城市发展要素。

以人为本、求量重质


三、规划特色

以"多规合一"为抓手,促进战略共识,实现战略落地,引导秦皇岛市城市经济增长与环境保护的平衡发展。本次战略研究的创新及特色主要体现在以下几个方面:


1.关注土地利用布局对城市战略的支撑作用

对土地利用进行专题研究,深入分析城市发展与土地问题的关联,引入多种技术方法,通过模拟土地利用发展方向、预测城市空间扩张边界、提出土地利用管理政策建议等,为战略制定提供技术支撑,实现战略导向与土地利用规划和政策的协调。

土地利用专题研究


2.形成基于战略导向的空间管控框架

强调在空间管控上达成共识,同时为空间布局留有弹性。两级生态控制线、两级城镇空间增长边界体现了"政策共识+布局弹性"的思维;滨海地区新增城镇建设用地分配基于"西优东控"的战略导向,重点明确用地供给侧重的地区,为具体用地供给的"量"预留弹性。


3.强调"多边一致"的战略共识

一方面,通过多轮市县(区)两级的沟通协调,形成上下一致的战略框架,并通过编制分区指引图则,将战略意图对接各行政主体的事权和政策行动,强化战略对形成"全市一盘棋"的引领作用;另一方面,加强"多边"对话,结合部门诉求,增加多项涉及"多规"的政策表述,为"多规合一"提出"合"的方向。在与县(区)政府和相关部门的沟通过程中,我们在主报告、专题研究报告的基础上,单独编制成果摘要,用于行政传递。

编制成果摘要,用于行政传递


四、实施情况

《秦皇岛市空间发展战略研究》提出的目标和战略已成为全市共识:"东优西控"纳入政府报告,成为秦皇岛空间发展导向; "十三五规划"提出"生态立市、产业强市、开放兴市、文明铸市"的发展方针与战略高度契合。


同时,正在修编的《秦皇岛市城市总体规划》对空间发展战略的重要结论予以延用深化,包括:发展目标、规模分配导向、市域空间结构、滨海地区空间结构等。正在编制的《秦皇岛市"多规合一"一张图编制》以空间发展战略的成果作为"一个战略共识"基础,形成划线和调整图斑的原则,有力保障了空间发展战略构想的落地。


设计单位
深圳市城市规划设计研究院有限公司
秦皇岛市规划设计研究院

设计团队
吴晓莉、伍炜、肖鹏飞、罗倩倩、吴湧彬、黄劲芃、张志生、张月胜、卢静一、姜宁宁、赵延营、张志旺、黄京、何任翱、曹子元

主要负责部门:
深规院规划设计五所





来源:知乎 www.zhihu.com
作者:深圳规划院

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医生做手术的时候,是怎么不被血液阻挡视线的?

谢邀!

被血水阻挡视野,看不到手术范围内的细节,是非常令人讨厌的!

如同大雾中前行,很不靠谱,容易miss掉重要结构,很容易误伤临近组织,很危险!

办法无非就是两个:

一、让已经阻挡视野的血,消失掉
二、让将要阻挡视野的血,别出来

一、让已经阻挡视野的血,消失掉。又大致分成三类:

  • 很少的积血,用纱布一压一蘸就可以了。
  • 如果是稍微多一些的血,尤其是少量不断出血渗血的位置,导致积血阻挡在想操作的地方。一般用下图Yanker型吸引器,或者类似的变种吸引器,时不常吸一吸就好了。

  • 如果是好多好多的血,已经完全不能看哪里是哪里了!这时候就要用一个被成为"pool suction"的东西了,如下图:


二、让将要阻挡视野的血,别出来

切开的伤口,会渗血渗液,混成的血水会往手术操作范围内慢慢流,挡住视野。有时候手术视野非常窄小,上图的吸引器每次的进出吸血,都会造成不必要的麻烦,很浪费时间,甚至因为碰触等,增加手术的不确定性。如果能让"要流出来的血"减少,也是一个办法。

如果是活动性的动静脉出血,用结扎(ligation)或者电凝(cautery)的办法,是有效果的。但是非常细微的淋巴管和细小血管却是偷偷漏水漏血的,往往用上面的办法不足够,当切口比较深大、创面比较大的地方,还是会在底部老有血水挡着视野,很烦人。办法有:

  • 有人用干纱布垫挡住两侧,可以有一段短暂的底部没有血水挡着的时间,如果需要的时间不长,赶紧做就行了;
  • 有人用给组织轻度加压的办法,让血和体液流出少一些,吸引器容易吸干净。这比较常见的实施方案,其实使用自动拉钩,暴露和加压一举两得,如下图这货:

  • 有人做比较浅表手术的时候,使用添加少量血管收缩剂(比如Adrenalin)的局麻药,这样血管收缩之后渗出来的血少了,虽然局麻药会渗出来,但是毕竟是透明的,不太影响视觉观察;
  • 有些地方,又无法加压,还无法止血,渗血还听多的地方。比如松质骨(cancellous bone)的切面(如下图),每个小孔孔都会往外渗血。这个咱们也有办法,就是用骨蜡把这些小孔给糊上,也一样起到很好的阻止作用。

  • 以上都是常规方式,还有一些高科技方式,有时间再继续
  • (5月17日后补)经提醒,加一个天天做得已经忘记了存在的东西:肢体止血带。这有很多种样子,其特点与上面那些相似又不同。好比三峡建了大坝,把水堵住,下游到南京的水就少了。一般来说,肢体远端做手术,可以用止血带把近端的血管压住,远端出血就少多了。


总之,积血的存在就是一进一出。吸引器(Suction)出的好 + 出血来源的少,术野就干净了。当然,外科医生做手术的时候,往往是多种办法一起用的。

说个笑话,一般来说医院的实习生上台的时候,会承担一个很神圣的工作,吸引器吸血。
大家,都会尊称这位实习生为"sucker"...


来源:知乎 www.zhihu.com
作者:李旸

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化工史话1:点石成金——人类金属冶炼史

准备做一个系列,从化工历史的角度介绍各种化工知识。本系列没有提纲,想到哪写哪,最近项目很忙不定期更新。

今天的主题是人类金属冶炼史,其实一开始想写铅室法硫酸工艺的,因为现在的教材一般认为铅室法硫酸是现代化工的开端。但是本系列的目的是想让大家从源头上认识人类化工的发展过程,让大家知道自己所学的知识是如何产生的。在想到铅室法硫酸的时候我就一直有个疑问为什么用铅来做反应器容器呢,从这一点展开我突然有了灵感,我们还是先来说说人类金属冶炼史吧,当然在这个过程中我会介绍一些化工设备选材的知识,这些知识往往在学校被我们忽略,但是在实际生产中却非常重要

首先,说说从历史学的角度来说,对人类文明阶段的最常规的分类方法就是以当时人类所掌握的工具材料进行分类的,比如说我们常听到的,石器时代,青铜时代,铁器时代等等。很显然铁的冶炼要难于铜,因此导致青铜时代延续相当长时间后人类才掌握铁器的冶炼方法。

铜与铁是人类最早用于工具的金属材料,那么这两种金属是否是人类最早获得的金属材料呢?

这个问题显然是有争议的,因为有相当一部分金属材料是以单质形式存在的,比如说金,铂。甚至是铁单质也是存在的,虽然自然界中铁大部分情况下以氧化物与硫化物形式存在,不要忘记,地球运行在宇宙中,时不时来一发天降正义的陨石,而陨石之中有一类就是铁陨石,说句大白话就是一块铁从天而降。

因此在进入青铜时代之前,人类应该至少可以得到金,铂,铁等作为单质存在的金属的,那么为什么这些金属没有被作为工具呢?答案很简单,就是这些金属非常稀少,金和铂是什么价位大家都很清楚,现在黄金大概260元/克,而碳钢5000元/吨,所谓物以稀为贵,从这一点上来看,黄金的稀有程度可想而知,另外陨铁也是非常稀少的,大家有兴趣可以和陨石爱好者交流一下,现在陨铁的价格不比黄金便宜多少。三体里章政委花了18万也就做了三十发陨石子弹,平均六千块一发,就问你壕不壕。所以这些金属虽然冶炼不复杂(根本不需要炼)但是含量太稀少了,因此只能作为装饰品用了。

铁陨石是人类早期铁器的重要来源

那么铜应该是人类冶炼的第一种金属吧。这一点,应该也要打个问号,有一种推测认为,在冶炼铜之前人类应该已经炼出了铅,汞和银。

为什么呢,这几种金属有一个特点就是他们的氧化物和硫化物在加热状态下就会分解,生产这两种物质的单质,比如说氧化银加热以后变成银和氧气等。铅的发现也是如此,古人还在烧制陶器的时候就发现将一些矿物添加在陶器里就会使陶器烧出不同颜色。当他们偶然的将含铅矿物添加在陶土中进行烧制的时候竟然发现这些陶土表面有金属铅滴渗出。接着古人们惊奇地发现,原来一些泥土烧制一下竟然能产生金属。可以说铅是人类采用热法冶金最先制备出的金属之一。

朱砂矿,主要成为是硫化汞,加热炼制可以制造水银,汞可以毒害神经系统,在中医里却被认为有安神作用。

既然我们已经制出铅了,那么我们就可以用他来做容器了。在早期人们确实用铅在做容器,放点葡萄酒之类的(想想都害怕)也有用铅来做化工生产用的容器的,比如说早期的铅室法硫酸等等。铅这种材料有个特点,就是惰性非常好,几乎不与酸作用,因此用他来做设备,设备的腐蚀性是可以保证的。但是铅有一个严重的缺点,那就是材料强度不够,大家不知道有没有见过铅板,薄一点的铅板非常柔软是可以卷起来的。正是由于这一点很大程度上限制了铅的应用,因为做出来的设备不够结实,风一吹就倒了。另外铅的耐高温性能很差,300多度的时候就会融化,200多度的时候材料强度直线下降。而很多化学反应是需要一定温度压力的,因此这时候用铅做设备是不合适的,也是因为材料问题铅并没有被广泛用作工具,硬度太低也就是做个铅球能砸死人,要是做成铅刀,铅剑之类的还不如用石头杀伤力强。当然后来人们发现铅是有毒物质,这就是后话了。

图中的就是铅制的铅带,也叫做铅皮,它的厚度足足有3mm但是由于铅本身非常柔软,竟然可以弯曲。

接下来随着金属冶炼金属的发展,人类终于炼出了一种强度及刚度都尚可使用的金属,那就是——铜。大家都听说过青铜时代这个词,人类使用冶炼铜的历史至少在公元3000年前,铜的冶炼可能与铅一样都是在给陶器上色过程中发现的,随着陶器烧制技术的进步,人类已经可以将窑内温度提升到900摄氏度,这个温度已经可以让铜从它的化合物中还原出来。之所以铜比铁先出现,主要原因有两种,首先铜矿颜色一般比较鲜艳,人们自然而然地先想到将这些矿石用于陶器上色,另一个原因就是铜的熔点比铁低,实现铜的熔炼比铁容易很多。

人类制造的铜基合金主要有青铜和黄铜,这两者的性质差距很大,其中青铜优于黄铜首先出现,这主要是由于青铜是铜锡合金,黄铜是铜锌合金,而锌的炼制比较困难(锌的还原温度高于沸点,炼制温度下产生的是锌的蒸汽),直到中世纪前后这项技术才获得突破。说说青铜和黄铜的区别吧,青铜现在已经很少见到了,但是它的强度和刚度都比较好,在早期确实是被人用来做各种容器的,比如说古代各种鼎,酒杯之类的,也可以做成各种兵器。现在生活与化工生产中黄铜反而是比较常见的,黄铜有一个突出的特点就是柔软,韧性好非常好加工。在制作一些精密零件的时候,黄铜虽然材料价格高,但是加工过程比不锈钢方便,加工成本低,所以最后做出来的整体价格可能比不锈钢零件还要低。另外黄铜柔软的特性在化工中还有一项重要的应用就是可以做垫片,作为密封件。另外测压用的压力表也多用黄铜制造,此外一些设备阀门的膜片,比如说钢瓶减压阀也经常使用黄铜。

黄铜制造的垫片,由于柔韧性很好,硬度低黄铜被用于制造各类密封件

黄铜的缺点也很明显,那就是耐腐蚀性能非常差,热的碱性环境,带有氧化性的酸性环境,氨气等都对黄铜有明显的腐蚀。相对的青铜的耐腐蚀性能要好于黄铜,此外还有一种铜镍合金也就是所谓的白铜,耐腐蚀能力与不锈钢相当。

铜绿:由铜与空气中的水与二氧化碳长期作用产生的腐蚀

在经历了漫长的青铜时代后,人类终于进入了铁器时代,随着技术的发展,熔炼炉的温度逐渐可以达到1100摄氏度,这种情况下铁的冶炼成为了可能。在公元前1000年左右,世界各地的主要文明相继进入铁器时代,这似乎是对文明的一次大考,进入铁器时代的文明基本延续了下来,而其他诸如玛雅文明之流最终淹没于历史的长河之中。可见纵观人类历史,点对科技树是非常重要的。

玛雅文明,曾经创造出了绚烂的文化,可是始终未能进入铁器时代,最终灭亡。一种说法是南美地区没有铁矿,总之是阴差阳错造成了文明的悲剧,可见开局占矿是非常重要的。

铁器可谓是性价比最高的材料,钢性与韧性都非常好,向其中添加各种物质可以做成不同类型的铁基合金,满足各种生产需要。以至于钢铁的生产量,一度被用来评价国家的工业能力。记得几十年前,我们国家提出过赶超英美的口号,而要赶超的正是钢铁产量。关于铁基合金的性质以及他们在化工生产中的用途,腐蚀特性等等,我将在下一篇文章中介绍,谢谢大家的关注。



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