6月28日，西藏自治區(qū)科學技術(shù)獎勵大會在拉薩舉行，西安建筑科技大學“太陽能建筑與環(huán)境”科研團隊牽頭完成的“西藏高原可再生能源供暖關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用”榮獲一等獎。這個團隊因故不能派員到達頒獎現(xiàn)場，卻決議將30萬獎金全部捐回西藏，用于扶貧。

20年間，以中國工程院院士劉加平教授為代表的西安建筑科技大學三代學人，立志蓋出“靠太陽就能取暖”的房子，相繼在青海剛察、玉樹，西藏拉薩、浪卡子、當雄、日喀則等地建設(shè)各類太陽能供暖試驗/示范工程20余處，達20多萬平方米，推廣近千萬平方米，受益人群超過50萬人。

為“送暖”，一代學人建標準艱難起航

劉加平院士是西安建筑科技大學赴藏培養(yǎng)工程碩士的導師組帶頭人，當年，他為藏民們艱難落后的生活條件所震驚：室內(nèi)都要穿著厚實笨重的衣服，人畜共處，門前處處堆放著要用來取暖和做飯的牛糞、柴薪。

當年的西藏之夜，劉加平帶隊住進溫度接近零度卻沒有任何采暖措施的賓館，強忍受徹夜的寒冷，次日又被艷陽沐浴而心生歡喜，久久盤旋。“陽光之域”有全世界最得天獨厚的太陽光資源，為什么不能用它來有效利用呢？

“我們一定要找到最合適的方法改善這里的居住條件，為當?shù)乩习傩账腿嘏?rdquo;站在布達拉宮上，俯看著拉薩城邊的建筑，劉院士滿懷信心地對他當時的博士生劉艷峰說。

自此，他帶隊十幾次進藏考察調(diào)研。每次都自費租車，去最偏遠的地方，克服高原反應(yīng)、語言不通、藏民不信任等困難。在此基礎(chǔ)上，立足當?shù)氐乩憝h(huán)境、地域文化、建筑風格等特殊要求，主持建立起適應(yīng)當?shù)氐慕ㄖ?jié)能與采暖的標準化體系，申報獲批國家自然科學基金重點項目《西藏高原節(jié)能居住建筑體系研究》和國家863項目《太陽能富集地區(qū)超低采暖能耗居住建筑設(shè)計研究》，建立了與太陽能富集區(qū)被動式設(shè)計相匹配的主動式太陽能采暖系統(tǒng)設(shè)計方法，主編完成《西藏自治區(qū)民用建筑采暖設(shè)計標準》與《西藏自治區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》，被評價為“填補了當?shù)卦谠擃I(lǐng)域標準規(guī)范的空白”。

西藏自治區(qū)時任住建廳副廳長田國民問劉院士：“你們編制這套《標準》需要多少費用？”得到的答復是：“做這號事不能要錢！”

為“送暖”，二代學人立足成套技術(shù)應(yīng)用搞拓展

“暖床”既能白天當散熱器，又能晚上當取暖器；墻體既能采集太陽加熱空氣，又能實現(xiàn)新鮮空氣對流；除了太陽能送暖，以后還要實現(xiàn)送氧、送濕……我們要讓青藏高原的人們生活得更幸福，要讓每年數(shù)以萬計奔赴此地的建設(shè)者、旅游者享受到無異于內(nèi)地的舒適的室內(nèi)環(huán)境。”團隊負責人、長江學者劉艷峰教授每提青藏滿眼都放光。

“本該屬于項目組的100萬研究經(jīng)費，全部投入到了工程建設(shè)，團隊的所有研究花費都是自掏腰包，我們的愿望很簡單，就是要為牧民蓋好房子，蓋成我們想要的房子！”2008年，劉艷峰帶領(lǐng)團隊與青海當?shù)乜蒲袉挝宦?lián)合申報項目，為海北藏族自治州剛察縣解決100戶藏族牧民的定居工程提供技術(shù)支持，首次進行了規(guī)模化“工程實驗”

2019年底，西藏浪卡子縣城區(qū)實現(xiàn)太陽能光熱集中供暖，成為中國首個整個地區(qū)完全依靠太陽能的規(guī)模化區(qū)域采暖“示范地”。該縣供熱中心現(xiàn)場負責人楊金良激動地說：“特別震撼，兩萬多平方米的太陽能集熱場一望無際，實現(xiàn)了不用煤、不用氣、不用電就能溫暖整個縣城八萬多平方米的千家萬戶。”

“這套系統(tǒng)采用主被動式相結(jié)合的原理，白天靠太陽加熱墻體、窗戶等收集熱量，晚上把熱量按照‘科學配比’供給所需的室內(nèi)空間，實現(xiàn)采集到的太陽能熱量最大化利用，形成從村鎮(zhèn)規(guī)劃、建筑設(shè)計開始到建筑保溫、被動太陽能增溫、主動太陽能供暖、建筑分時分區(qū)調(diào)節(jié)等成套的太陽能建筑供暖方案，可應(yīng)用于大規(guī)模集中供暖，也適合一村一戶。”西藏大學教授索朗白姆充滿感激地說：“他們甚至考慮到，我們祖祖輩輩都寒冷慣了，不能一下子供暖溫度太高。所以，晚上可以只給臥室供到12~15℃，甚至只給床體供暖，周圍形成一道熱帷幕，溫度剛剛夠用就好，既以符合人體生理需求，又節(jié)約供暖能源。”。

為“送暖”，三代學人優(yōu)化運行能效促提升

“怎樣推進技術(shù)優(yōu)化？實現(xiàn)多能互補？實現(xiàn)精準控制？達到近零能耗運行？……這些都是我們繼續(xù)深入研究的動力所在。”項目第一完成人、第三代學人王登甲教授說。

王登甲跟隨導師劉艷峰教授首次進藏是2007年7月，他那時還只是在讀的研一學生，師徒是坐著火車從西安到拉薩的。一晃就是十多年。這些年，他屢屢進藏，飛速成長——博士畢業(yè)、晉升副教授、教授，成為學校最年富力強的博士生導師。

“我們走了很多的路，那時仗著年輕身體好，又是夏天，還能吃得消，后來因為研究需要，我們幾乎都是冬天去，頭痛、嘔吐，晚上基本上睡不著覺，那種感覺太難忘了。”王登甲回憶說：“2018年，作為主辦方，我們邀請英國牛津大學、帝國理工大學、清華大學、香港大學等70余名國際知名學者，在西藏拉薩召開了‘中英零碳城鎮(zhèn)可再生能源系統(tǒng)研討會’，參會者云集，交流熱烈！”

“我們剛發(fā)現(xiàn)這一領(lǐng)地時，它在環(huán)境條件上是一塊‘窮地’，在學術(shù)上是一塊待開發(fā)的‘富地’，如果沒本事地就荒了。但今天，很高興看到它已經(jīng)變成了一塊多產(chǎn)的‘肥地’。”劉加平院士欣慰地說。

“一個十來年過去了，我們再干個十來年，以后青藏高原地區(qū)建筑室內(nèi)的溫度、濕度、氧濃度，一定會非常健康、舒適，真正實現(xiàn)幸福宜居。”劉艷峰給團隊的后繼力量打氣。

來源：科技日報

[責任編輯：楊凡、武云泉]

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