探访建筑节能前沿:院士刘加平的暖居梦与绿色实践
News2026-04-08

探访建筑节能前沿:院士刘加平的暖居梦与绿色实践

知秋
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深夜时分,西安建筑科技大学的一间实验室灯光常亮。一位学者正细致地比对实验数据,记录着力学曲线与装配流程的推演结果。这位学者正是中国工程院院士刘加平,一位在建筑热工与节能领域耕耘超过四十年的领军人物。他的足迹遍布黄土高原与青藏高原,致力于让建筑学会“呼吸”,以科技之力为百姓筑就温暖舒适的居所。

黄土高原上点亮绿色窑居

上世纪八十年代的陕北,寒风凛冽。年轻的刘加平跟随课题组深入陕西米脂县的沟壑,考察当地的窑洞民居。走进老乡家中,土炕带来的温热与墙面泛起的潮气形成了鲜明对比。老乡递上的热米汤暖了身子,那句关于潮湿导致粮食发霉、人易犯风湿的朴素抱怨,却深深印在了刘加平的心里。

在昏黄的煤油灯下,他撰写笔记,反复思考:如何让蕴含古人生态智慧的传统建筑,与现代科学技术有效结合?建筑节能的目标,不应是简单地套用外来指标,而应扎根于本土实际,解决民众最切身的困扰。

此后多年,刘加平带领团队频繁往返于延安与西安,系统调研窑洞的缺陷,并在实验室中潜心研究。他们的努力最终催生了新型绿色窑洞的设计:空间利用率提升,增设阳光房改善采光,并引入太阳能热水器与地热通风系统来精准调控温湿度。这一设计保留了传统窑洞的保温优势,同时有效解决了返潮、阴冷等问题。

1986年,试点项目在陕北落地。为了打消老乡的疑虑,刘加平亲自参与,指导材料配比与墙体夯实。当地居民回忆,那个冬天窑洞干燥温暖,粮食得以完好储存,居住体验大为改善。这项“绿色窑洞”研究后来荣获联合国人居署的“世界人居奖”,但刘加平更看重的是它为农民生活带来的切实改变。

高原阳光转化为温暖家园

2005年冬季,刘加平初次抵达西藏,强烈的昼夜温差让他深感当地取暖的困境。尽管西藏拥有超过3000小时的年日照资源,丰富的太阳能却未能有效转化为室内温暖。现有的技术路径存在成本高或转换效率低的难题。

“这里就是我们的学术阵地。”刘加平对学生说。温暖高寒地区的居民,并守护高原生态,成为团队明确的目标。科研之路充满挑战,团队在三年间进藏三十余次,克服高原反应,从零开始攻克集热、储能、供暖等一系列技术难关。

他们借鉴藏式建筑的晒廊设计,创造出带有阳光间的被动式太阳能校舍;利用当地丰富的石材,研发复合保温墙体;并创新性地采用“太阳能结合空气能”的双驱动地暖系统。刘加平对细节要求极其严格,曾有因窗户朝向偏差5度而坚决要求修改图纸的事例,他认为在高原环境下,细微的偏差可能导致采暖效果的显著差异。

团队建立了适用于太阳能富集区的主动式采暖系统设计方法,并主编了相关地区性设计标准,填补了行业空白。刘加平强调,科研必须贴近实际,“绝不能坐在办公室里空想设计”。二十年间,从青海到西藏,团队建设了二十余处太阳能供暖示范工程,使超过五十万人告别了传统的取暖方式,真正实现了“靠太阳取暖”的梦想。

技术从图纸变为屋顶的太阳能板,最终化作群众家中的暖意。这项工作也为中国高寒地区的清洁能源供暖提供了可推广的样本。团队荣获西藏自治区科学技术奖一等奖后,将全部奖金捐赠用于当地的扶贫事业。

教学相长:培育扎根实践的学子

作为博士生导师,刘加平始终坚守教学一线。他的课堂生动而具体,例如讲解生土建筑时会展示实物土样,分析节能设计则播放实地拍摄的影像,让学生直观理解建筑与自然的互动关系。学生们形容,听他的课如同体验一场跨越山河的科研旅行。

在育人方面,他秉持独特的“三不原则”:不唯论文、不唯分数、不唯名校出身。他认为,真正的人才需要在解决实际问题的过程中成长。曾有学生入学时倾向理论研究,刘加平却安排其先去陕北农村进行长期实地调研。学生起初不解,日后才领悟到,只有深入基层、理解真实需求,研究才能拥有坚实的根基与灵魂。

多年来,刘加平培养了众多博士与硕士。这些学子如今活跃在各领域,包括扎根西藏的建筑师、服务乡村的规划师以及专注科研的学者,他们在祖国需要的地方贡献着自己的力量。一位在西藏大学任教的教授始终记得刘加平的叮嘱:建筑节能研究不能局限于实验室,必须前往最需要的地方。

在刘加平看来,建筑学是“为人而生”的学科。无论技术如何发展,安全、节能与舒适始终是不变的宗旨,而老百姓的居住体验才是最终的评价标准。他的研究视野从黄土高原扩展至更广阔的西部地区,持续挖掘传统建筑的节能智慧,并使其惠及更多民众。

刘加平常说:“没人来做,我们做。”这份担当与情怀,驱动着他和团队在西部与高原地区持续探索绿色建筑的可行路径。他们的工作不仅改善了数百万平方米建筑的能耗表现,更重要的是,将科技的温暖实实在地带进了千家万户。这份始于煤油灯下的思索,最终照亮了无数人的暖居梦想。