高妍+毛艷玲
你可知道,一扇窗開(kāi)多大才能以最小的能量損耗得到最佳的通風(fēng)效果?
你可了解,選擇怎樣的玻璃,才能既做到遮陽(yáng)隔熱,又保證足夠的光線照明?
…………
沒(méi)錯(cuò),這些生活中的小細(xì)節(jié),都蘊(yùn)含著科學(xué),它們都是現(xiàn)代建筑節(jié)能中不可忽視的部分。華南理工大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任孟慶林教授就是深諳建筑節(jié)能秘密的高手。
孟慶林多年致力于亞熱帶建筑熱環(huán)境與節(jié)能研究,他敢于創(chuàng)新,取得了多個(gè)首創(chuàng)性的研究成果并應(yīng)用于工程實(shí)踐,獲得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。他創(chuàng)建了“亞熱帶建筑熱環(huán)境與節(jié)能”學(xué)科方向和南方建筑節(jié)能研究機(jī)構(gòu),制定了首部應(yīng)用于城市居住區(qū)熱環(huán)境設(shè)計(jì)的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)發(fā)了首個(gè)城市熱環(huán)境低空遙感系統(tǒng),研制出首個(gè)動(dòng)態(tài)熱濕氣候風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺(tái)。他獲發(fā)明專利6項(xiàng),發(fā)表論文127篇,出版專著和編著4部,主持編制國(guó)家行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集17部,培養(yǎng)博士和碩士研究生73名,為我國(guó)南方地區(qū)建筑節(jié)能的學(xué)科建設(shè)、科技進(jìn)步、標(biāo)準(zhǔn)完善與人才培養(yǎng)作出了突出貢獻(xiàn)。
立足前沿,投身南方建筑節(jié)能
孟慶林,生于吉林海龍,是一個(gè)地地道道的北方人,卻在機(jī)緣巧合之下扎根嶺南,專注于亞熱帶建筑的節(jié)能技術(shù)研究與應(yīng)用,并以多項(xiàng)創(chuàng)新成果立足業(yè)內(nèi)。
孟慶林1985年畢業(yè)于吉林建筑工程學(xué)院供熱通風(fēng)專業(yè),后南下求學(xué)于我國(guó)著名的建筑老八校之一—重慶建筑大學(xué),先后獲得建筑技術(shù)科學(xué)專業(yè)碩士、博士學(xué)位。1995年7月,孟慶林轉(zhuǎn)投同為建筑老八校之一的華南理工大學(xué)建筑學(xué)院,并扎根于此,歷任副教授、教授。
華南理工大學(xué)的亞熱帶建筑研究起步于上世紀(jì)初,百年發(fā)展中,對(duì)華南地區(qū)的建筑教育、建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐及嶺南建筑風(fēng)格的形成作出了巨大貢獻(xiàn)。該校的亞熱帶建筑科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,是全國(guó)高等學(xué)校建筑領(lǐng)域中唯一的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;華南理工大學(xué)建筑節(jié)能研究中心則是亞熱帶建筑科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的重要組成單位,也是我國(guó)高校系統(tǒng)首個(gè)通過(guò)國(guó)家計(jì)量認(rèn)證的建筑節(jié)能檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
現(xiàn)在,孟慶林承擔(dān)著華南理工大學(xué)亞熱帶國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、建筑學(xué)院副院長(zhǎng)、建筑節(jié)能研究中心主任等職務(wù)。
孟慶林將專業(yè)方向鎖定在亞熱帶建筑的熱環(huán)境與節(jié)能技術(shù)研究上,是從碩士階段開(kāi)始的。
在當(dāng)時(shí)的中國(guó),建筑節(jié)能仍是一個(gè)相對(duì)冷門(mén)的研究領(lǐng)域,并未受到重視。但一直以來(lái),建筑是個(gè)“能耗大戶”卻是不爭(zhēng)的事實(shí),特別是進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)建筑行業(yè)飛速發(fā)展,所帶來(lái)的能耗額更是快速上漲。
有數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)建筑能耗占社會(huì)總能耗比例已超過(guò)30%,且呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)。而由于受到高溫高濕氣候的影響,以及人們生活水平提高等剛性需求的擴(kuò)大,使得亞熱帶地區(qū)民用建筑能耗增長(zhǎng)迅速,已經(jīng)占到全國(guó)民用建筑能耗總量的54%。
隨著全世界節(jié)能減排戰(zhàn)略的實(shí)施及人們綠色環(huán)保意識(shí)的提高,建筑節(jié)能已逐漸成為社會(huì)共識(shí),建筑節(jié)能技術(shù)的研究與進(jìn)步也已經(jīng)成為熱門(mén)及前沿研究領(lǐng)域。
孟慶林介紹,建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,是一項(xiàng)具有顯著地域性的工作,與當(dāng)?shù)氐臍夂虻让芮邢嚓P(guān)。也就是說(shuō),北方的節(jié)能技術(shù)和創(chuàng)新成果,并不都適合南方,同樣的道理,發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)也會(huì)因地域、氣候的差異,難以在我國(guó)產(chǎn)生良好的效果。“這就決定了南方的建筑節(jié)能,必須走自主創(chuàng)新的道路。”
孟慶林專注建筑節(jié)能研究二十余年,正是在不斷探索適合南方氣候和地域特征的新的建筑節(jié)能技術(shù)與方法。他認(rèn)為,“解決南方建筑節(jié)能問(wèn)題的根本途徑,是堅(jiān)持和發(fā)展圍護(hù)結(jié)構(gòu)防熱為主的技術(shù)路線”。
所謂圍護(hù)結(jié)構(gòu),是指建筑及房間各面的圍擋物,如門(mén)、窗、墻等,能夠有效地抵御不利環(huán)境的影響。眾所周知,南方地區(qū)夏熱冬冷、溫高濕重、輻射強(qiáng)烈,因此,近百年來(lái)我國(guó)南方地區(qū)一直運(yùn)用遮陽(yáng)、通風(fēng)、隔熱等傳統(tǒng)防熱技術(shù)解決建筑環(huán)境過(guò)熱問(wèn)題。
但隨著空調(diào)設(shè)備的普及,原本用以防止室內(nèi)過(guò)熱為目的的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)防熱技術(shù)體系不再適用,必須立足新情況,提出新理論、新技術(shù)與新方法。
浸淫行業(yè)多年,孟慶林非常清楚自身所面臨的挑戰(zhàn),“在我國(guó),不計(jì)成本和代價(jià)地實(shí)現(xiàn)少數(shù)建筑物的節(jié)能并不難,而讓我國(guó)數(shù)以千億計(jì)的建筑物乃至整個(gè)建筑業(yè)都節(jié)能,面臨的困難很多,我們意識(shí)到,在今后的一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的歷史時(shí)期里,探索適合國(guó)情的建筑節(jié)能新技術(shù)、新方法、新材料,對(duì)于落實(shí)國(guó)家建筑節(jié)能政策至關(guān)重要?!?/p>
孟慶林是這樣想的,也是這樣做的。多年來(lái),他將研究重點(diǎn)放在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上,依托亞熱帶建筑科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和建筑節(jié)能研究中心,圍繞最為經(jīng)典的遮陽(yáng)、隔熱、通風(fēng)三點(diǎn)深入開(kāi)展研究,已經(jīng)取得了豐碩的研究成果,社會(huì)效益顯著。
銳意創(chuàng)新,結(jié)累累碩果
2001年,我國(guó)正式啟動(dòng)亞熱帶地區(qū)建筑節(jié)能。但在當(dāng)時(shí),在亞熱帶建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計(jì)理論和技術(shù)領(lǐng)域,仍面臨著若干關(guān)鍵問(wèn)題亟待解決。
孟慶林介紹,問(wèn)題涉及多個(gè)方面,比如在圍護(hù)結(jié)構(gòu)蒸發(fā)降溫基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)方面,迫切需要建立標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)氣候分析方法,以確定建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的熱工參數(shù);在建筑遮陽(yáng)節(jié)能技術(shù)基礎(chǔ)理論與構(gòu)造設(shè)計(jì)方面,需要建立基于建筑能耗的遮陽(yáng)性能參數(shù)模型,提出建筑門(mén)窗玻璃的自身遮陽(yáng)關(guān)鍵技術(shù)方法;在圍護(hù)結(jié)構(gòu)防潮理論和構(gòu)造設(shè)計(jì)方面,需要研究圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱濕雙向傳遞機(jī)理和構(gòu)造設(shè)計(jì)方法,確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)多孔材料的工程設(shè)計(jì)參數(shù);在圍護(hù)結(jié)構(gòu)自然通風(fēng)節(jié)能原理與設(shè)計(jì)方面,需要解決大尺度建筑群的風(fēng)環(huán)境模擬問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析建筑開(kāi)口設(shè)計(jì)與室內(nèi)風(fēng)場(chǎng)分布之間的相關(guān)性等。
面對(duì)著重重困難,孟慶林和他的團(tuán)隊(duì)都沒(méi)有氣餒。
他們依托亞熱帶建筑科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究平臺(tái),聯(lián)合中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司、江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司、廣東省建筑節(jié)能協(xié)會(huì)幾家單位,在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等12項(xiàng)課題的資助下,圍繞亞熱帶地區(qū)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)蒸發(fā)、遮陽(yáng)、防潮、通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)方法和工程應(yīng)用研究,開(kāi)展了長(zhǎng)達(dá)12年的系統(tǒng)研究,最終形成了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)防熱節(jié)能設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用的創(chuàng)新成果。endprint