我們課題組一直是從事土木工程結(jié)構(gòu)和材料方面研究的。但從2007年開始，我們開始關(guān)注全球氣候變化對土木工程的影響以及土木工程可持續(xù)發(fā)展方面的問題。從一個較為技術(shù)、具體化，自己熟悉的研究領(lǐng)域，向更為宏觀、有些陌生的領(lǐng)域進軍，我的學生們走過了一段曲折的路程，但在論文選題、查找論文支撐文獻和研究方法方面很有收獲，大家的論文寫作能力也大大增強。

選出適合自身特點的創(chuàng)新性選題

雖然我們認為土木工程應(yīng)對氣候變化是一個重要的值得研究的領(lǐng)域，但如何將氣候變化與結(jié)構(gòu)工程傳統(tǒng)問題相結(jié)合是研究過程中所遇到的第一個障礙。我安排博士生章玉容做這方面的工作，也期望她能夠以這方面的選題做博士論文，沒想到她在選題上就遇到了問題。

土木工程應(yīng)對氣候變化最重要的是節(jié)能問題。為了搞清中國建筑節(jié)能現(xiàn)狀及世界建筑節(jié)能研究現(xiàn)狀，章玉容同學查閱了大量的報告與文獻。她做的文獻統(tǒng)計顯示：全世界近5年的相關(guān)研究中對建筑采暖通風與空調(diào)系統(tǒng)（HVAC）技術(shù)的研究占到48%，對于建筑外圍護結(jié)構(gòu)保溫技術(shù)的研究占到23%。而對于土木工程結(jié)構(gòu)體本身，卻因為其能耗在全壽命期能耗中所占比重較小而一直被忽視。土木工程節(jié)能的土地果真只能由建筑采暖通風專業(yè)建起宮殿，而卻無處給結(jié)構(gòu)工程以立足之地么？開始時，章玉容同學和我都比較困惑。

后來，我讓她看美國里海（Leihigh）大學G.C.Sih教授的論文《大型結(jié)構(gòu)的可持續(xù)問題：能效（Sustainability aspects of large structures： energy efficiency）》，這是我前幾屆的一名博士生發(fā)給我的文章，我沒有仔細研究，就讓她看，去尋找線索，而她覺得這篇文章提出的結(jié)構(gòu)能效思想“用可靠度這一衡量結(jié)構(gòu)工程學科常用的表征建筑結(jié)構(gòu)安全性、適用性、耐久性的指標，來體現(xiàn)建筑能耗”可能是個方向。因此對于這一領(lǐng)域我們初步劃定的研究范圍即是：基于可靠度的建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能。

有了這樣的切入點，章玉容同學的工作就有了實在的載體。在她開展工作的過程中，我也提醒她，既要從具體問題著手，也要關(guān)注建筑節(jié)能這一宏觀問題。因為，基于可靠度的建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能這一想法雖好，但還沒有前人有效的工作。我們要走出路來并不容易。這樣她帶著對建筑節(jié)能問題的關(guān)注，從建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)和材料節(jié)能兩個方向著手，努力去找出既能圍繞應(yīng)對氣候變化大問題，又能結(jié)合結(jié)構(gòu)工程特點的課題。一年多時間過去，從宏觀方面，章玉容同學將這段時間以來的工作總結(jié)完成一項在國內(nèi)還沒有人做過的工作，寫就了一本反映我國建筑能耗現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、建筑節(jié)能的研究現(xiàn)狀、建筑節(jié)能政策現(xiàn)狀及一些建議的中英文白皮書——《中國的建筑能耗和建筑節(jié)能》（Building energy consumption and energy efficiency in China）。令人高興的是，這次工作 的總結(jié)給我們帶來的不只是一份報告，同時還讓我們迸發(fā)出一些新的思想。章玉容同學也因此選定了她博士論文選題：從全壽命周期角度去分析建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵能耗分析（LCEA）。這是個在世界范圍內(nèi)剛剛有人研究，與建筑材料生產(chǎn)、運輸以及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工關(guān)系緊密，目前國家特別關(guān)注的工程節(jié)能問題。另外，她對建筑節(jié)能從多個角度進行了深入研究，寫成的文章《中國建筑節(jié)能的阻礙及政策分析（Barriers and policies analysis of China’s building energy efficiency）》，投給在國際上具有較高影響力的期刊《能源政策（Energy Policy）》（影響因子2.723），審稿人對文章評價不錯。要知道，土木工程的學生能在這樣高影響因子的雜志上發(fā)表文章是非常難的。

找到有價值的支撐文獻

要想做出好成果、寫出好的文章，重要的一點是要能找到關(guān)鍵的文獻和數(shù)據(jù)支撐。在一個新領(lǐng)域中要能找到非常有價值的文獻，還是要下一番功夫的，我的學生對于結(jié)構(gòu)工程全壽命周期環(huán)境影響評價的研究開始時也面臨不少困難。全壽命周期環(huán)境影響評價（LCA）起源于從環(huán)境工程領(lǐng)域，近年來引入到土木工程中，用來評價土木工程的全壽命環(huán)境影響。早在幾年前，我們就開展了對于橋梁結(jié)構(gòu)LCA的研究。

我安排了碩士生楊朋超和博士生龐博在這一領(lǐng)域中共同開展工作。在完成了對于LCA理論與分析方法的學習之后，數(shù)據(jù)庫的缺失阻礙了他們將這一理論應(yīng)用到土木工程中的進程。2010年，在對LCA國內(nèi)外的研究進行了充分的回顧與總結(jié)之后，楊朋超他們發(fā)現(xiàn)國際上現(xiàn)行的LCA分析存在著很多的假定，比如對于運營期、拆除期內(nèi)環(huán)境影響并沒有考慮實際工程中常用的結(jié)構(gòu)維護加固方法，而工程結(jié)構(gòu)加固方法環(huán)境影響的差別較大，這對于工程全壽命周期環(huán)境評價的影響較大。與常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計建造不同，結(jié)構(gòu)的加固還存在著一些新型材料，如復(fù)合材料纖維布（FRP），環(huán)氧樹脂系膠結(jié)劑等。因此，確定單位體積的CFRP等的生產(chǎn)所帶來環(huán)境影響的清單成為該研究能否順利完成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

在經(jīng)過長時間的文獻查找之后，楊朋超他們報告給我的是令人失望的消息：國際上對于纖維布復(fù)合材料加固的環(huán)境影響研究很少，難以找到對加固方法進行環(huán)境評價所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。為了突破這個難關(guān)，我讓他們多方面去尋找國內(nèi)外相關(guān)研究人員以及單位以獲得幫助。龐博同學請四川大學專門做LCA的學者來課題組進行交流，了解相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取方法；楊鵬超同學給國際知名公司如杜邦公司、海川公司寫郵件，但都沒有得到滿意的答復(fù)，這些公司沒有提供這樣的數(shù)據(jù)庫。

2012年我去芬蘭參加一個關(guān)于可持續(xù)建筑的國際會議，在與專家的交流中，我發(fā)現(xiàn)了從其它學科的研究中去尋求清單數(shù)據(jù)的可能性?；氐骄频?，我果然從網(wǎng)絡(luò)上找到了一些十分有用的文獻?；貒笪冶惆才艞钆蟪热搜刂@個線索從參考文獻亦或引用文獻中尋找突破口。另一方面重新對于文獻檢索方法與大家進行了探討。在科研過程中決不能只關(guān)注與自己研究相關(guān)的小范圍內(nèi)的一些期刊。在之后的研究中，他們把原來僅限于土木工程復(fù)合材料纖維（FRP）應(yīng)用的范圍擴展到化學、高分子材料科學以及其他不同學科；在方法上，也由原先僅限于搜索SCI、EI檢索文獻擴展到從相關(guān)文獻的參考文獻中尋找有價值的文章等。很快，他們收集了不少FRP材料的環(huán)境影響清單數(shù)據(jù)，并且還應(yīng)用歐洲的LCA評價軟件Eco-indicator99方法分別計算了橋梁構(gòu)件和整體的全生命周期結(jié)果，對比分析了不同加固方案的全生命周期結(jié)果。這些工作不僅開辟了橋梁FRP加固生命周期評價的新道路，同時也為橋梁工程加固方案的選擇提供了新角度的重要意見。楊鵬超同學不但順利完成碩士論文，而且還完成一篇文章《考慮不同加固方法的橋梁LCA評價（LCA analysis of bridges considering different retrofitting methods）》，投給了國際著名雜志《橋梁工程學報（Journal of Bridge Engineering）》。

掌握切實可行的研究方法

要想寫出好文章，還要有切實可行的方法。對于開展全球氣候變化對土木工程的影響以及土木工程可持續(xù)發(fā)展方面的研究，這方面由于我們課題組過去積累不多，特別需要掌握可行的研究方法，而且要抓住一切對我們有益的學習機會。2013年伊始，霧霾持續(xù)籠罩著我國的中東部，沒想到這件事使我的學生們在研究方法上有了提高和進步。

嚴重的霧霾導致的空氣污染對人的健康傷害和經(jīng)濟影響被大家高度重視。北京大學環(huán)境學院和綠色和平組織發(fā)布了一份名為《危險的呼吸》報告，用環(huán)境病理學傳播的理論，量化討論了PM2.5對人類健康的危害以及對社會經(jīng)濟的影響。當看到這份報告的報道時，我察覺到這其中的方法將對我們課題組對可持續(xù)工程發(fā)展的研究有很重要的意義。時值假期，我馬上將這份報告下載，并轉(zhuǎn)發(fā)給做相關(guān)研究的同學，要求大家認真學習。

開學回校后，大家對報告內(nèi)容進行了集中學習，并統(tǒng)一目標，統(tǒng)一進度，分享觀點。根據(jù)對報告內(nèi)容的討論，大家把報告分成了以下幾個板塊：報告呈現(xiàn)、周邊信息、研究方法探索和相關(guān)內(nèi)容深化。博士生武文杰同學作為組長，負責報告相關(guān)科研方法的總結(jié)和介紹。他不但研究了這份報告的量化評估方法，而且還深入研究了一本相關(guān)博士論文；碩士生王龍龍、朱道齋年級高，他們結(jié)合自己的專業(yè)和已有的知識儲備，分別搜集國外流行病學領(lǐng)域的相關(guān)文獻和資料，并做了深入介紹。碩士生王中浩雖然入學不久，但在跟隨學習報告，開展討論的過程中，通過搜集到的中央電視臺和網(wǎng)上的相關(guān)視頻節(jié)目說明問題，充分發(fā)揮了他思維活躍的特點。

同學們不僅對報告內(nèi)容本身進行了詳盡的闡釋，而且還廣泛查閱相關(guān)研究，親自動手去計算，去推導，去分析自己的案例。甚至還提出了《危險的呼吸》中存在的一些不嚴謹?shù)募俣ㄒ约靶″e誤。這次學習激起了大家對于相關(guān)研究的思考，也得到了很多對我們有益的研究方法。武文杰更是將這些研究內(nèi)容與自己的工作結(jié)合，寫出《鐵路建設(shè)項目生命周期環(huán)境影響模糊綜合評價》等兩篇高水平文章。我對其他同學說：作為土木工程的學生，你們連哈佛大學醫(yī)學院的文獻都能看懂，還有什么知識不能學呢？大家精誠合作，在這么短時間內(nèi)就掌握了本學科的方法，還有什么難題不能攻克呢？你們也會寫出這樣有影響的文章的！

責任編輯：曹曉晨