孟慶林：以科技創(chuàng)新成就建筑節(jié)能

高妍+毛艷玲

你可知道，一扇窗開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，才能既做到遮陽隔熱，又保證足夠的光線照明？

…………

沒錯，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)的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)了首個(gè)城市熱環(huán)境低空遙感系統(tǒng)，研制出首個(gè)動態(tài)熱濕氣候風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺。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)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，是全國高等學(xué)校建筑領(lǐng)域中唯一的國家重點(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)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的重要組成單位，也是我國高校系統(tǒng)首個(gè)通過國家計(jì)量認(rèn)證的建筑節(jié)能檢測機(jī)構(gòu)。

現(xiàn)在，孟慶林承擔(dān)著華南理工大學(xué)亞熱帶國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、建筑學(xué)院副院長、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，是從碩士階段開始的。

在當(dāng)時(shí)的中國，建筑節(jié)能仍是一個(gè)相對冷門的研究領(lǐng)域，并未受到重視。但一直以來，建筑是個(gè)“能耗大戶”卻是不爭的事實(shí)，特別是進(jìn)入新世紀(jì)以來建筑行業(yè)飛速發(fā)展，所帶來的能耗額更是快速上漲。

有數(shù)據(jù)顯示，我國建筑能耗占社會總能耗比例已超過30%，且呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。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)民用建筑能耗增長迅速，已經(jīng)占到全國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)保意識的提高，建筑節(jié)能已逐漸成為社會共識，建筑節(jié)能技術(shù)的研究與進(jìn)步也已經(jīng)成為熱門及前沿研究領(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，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)國家的先進(jìn)技術(shù)也會因地域、氣候的差異，難以在我國產(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?！?/p>

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、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，近百年來我國南方地區(qū)一直運(yùn)用遮陽、通風(fēng)、隔熱等傳統(tǒng)防熱技術(shù)解決建筑環(huán)境過熱問題。

但隨著空調(diào)設(shè)備的普及，原本用以防止室內(nèi)過熱為目的的圍護(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，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，我們意識到，在今后的一個(gè)相當(dāng)長的歷史時(shí)期里，探索適合國情的建筑節(jié)能新技術(shù)、新方法、新材料，對于落實(shí)國家建筑節(jié)能政策至關(guān)重要。”

孟慶林是這樣想的，也是這樣做的。多年來，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、隔熱、通風(fēng)三點(diǎn)深入開展研究，已經(jīng)取得了豐碩的研究成果，社會效益顯著。

銳意創(chuàng)新，結(jié)累累碩果

2001年，我國正式啟動亞熱帶地區(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)鍵問題亟待解決。

孟慶林介紹，問題涉及多個(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性能參數(shù)模型，提出建筑門窗玻璃的自身遮陽關(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)境模擬問題，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析建筑開口設(shè)計(jì)與室內(nèi)風(fēng)場分布之間的相關(guān)性等。

面對著重重困難，孟慶林和他的團(tuán)隊(duì)都沒有氣餒。

他們依托亞熱帶建筑科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究平臺，聯(lián)合中國建筑西南設(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)會幾家單位，在國家自然科學(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、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，開展了長達(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