人物小傳
劉加平,1956年生,陜西大荔人,中國(guó)工程院院士,西安建筑科技大學(xué)建筑學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師,我國(guó)建筑熱工與節(jié)能領(lǐng)域的知名專家和學(xué)科帶頭人,專攻建筑熱工與節(jié)能的基礎(chǔ)理論和設(shè)計(jì)方法,潛心于地域民居建筑演變和發(fā)展模式的理論探索和工程實(shí)踐,是我國(guó)建筑學(xué)學(xué)科“西部建筑環(huán)境與能耗控制理論研究”學(xué)術(shù)帶頭人、國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者。
夜已深,位于陜西的西安建筑科技大學(xué)綠色建筑全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi),燈還亮著,描繪力學(xué)性能曲線,推演裝配流程……中國(guó)工程院院士、我國(guó)綠色建筑領(lǐng)域的知名專家劉加平在實(shí)驗(yàn)之中逐項(xiàng)比對(duì)、細(xì)致記錄。
從黃土高原新型窯居建筑,到災(zāi)后重建綠色新民居,把超低能耗建筑建到西藏,劉加平深耕綠色建筑與節(jié)能領(lǐng)域40多年,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克了一個(gè)又一個(gè)建筑節(jié)能難題,讓數(shù)百萬(wàn)平方米的建筑學(xué)會(huì)了“呼吸”,兼具保暖與透氣、節(jié)能與舒適,用科技為百姓筑就暖居夢(mèng)。
煤油燈下撰寫(xiě)筆記,思考傳統(tǒng)建筑如何接上現(xiàn)代科技
上世紀(jì)80年代的一個(gè)深秋,陜北黃土高原上,北風(fēng)卷著黃土呼呼地刮,室外溫度低至零下。剛到西安冶金建筑學(xué)院(西安建筑科技大學(xué)前身)工作不久的劉加平,背著簡(jiǎn)易測(cè)量工具,跟著課題組深一腳淺一腳走進(jìn)陜西米脂縣的黃土溝壑,專程考察當(dāng)?shù)馗G洞民居——這片土地上,窯洞是老鄉(xiāng)們祖祖輩輩的家。
走進(jìn)一戶老鄉(xiāng)家,暖意瞬間撲面而來(lái)。土炕溫?zé)幔瑝γ鎱s泛著潮。“后生,快上炕暖一暖!”老鄉(xiāng)笑著遞來(lái)一碗熱米湯,“俺們這窯洞住了幾十年,冬天不用燒煤,夏天不用扇扇,就是潮得惱人,糧食放久了發(fā)霉,人也容易犯風(fēng)濕。”
熱米湯的暖意溫暖肚腸,劉加平蹲在窯洞門口,指尖一遍遍撫過(guò)斑駁的夯土墻,陷入沉思?!皞鹘y(tǒng)建筑里藏著古人的生態(tài)智慧,也有老百姓亟待擺脫的困擾?!彼髞?lái)回憶,“那天晚上,老鄉(xiāng)家的煤油燈昏黃搖曳,我趴在炕沿寫(xiě)筆記,心中思索:建筑節(jié)能不是照搬西方指標(biāo),而是要讓傳統(tǒng)智慧接上現(xiàn)代科技?!?/p>
此后,劉加平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)往返于延安與西安之間,腳步踏遍黃土高原的溝溝壑壑。白天,他們走村串戶實(shí)地調(diào)研,摸清窯洞的短板;夜晚,實(shí)驗(yàn)室里燈火通明,他們反復(fù)測(cè)算數(shù)據(jù)、剖析土樣特性、打磨建筑結(jié)構(gòu)。
憑著這份堅(jiān)守,他們終于設(shè)計(jì)出“進(jìn)階版”新型綠色窯洞:一層變二層,空間翻倍更實(shí)用;室外增設(shè)陽(yáng)光房,大玻璃窗引光入屋驅(qū)散陰暗;窯洞頂上架起太陽(yáng)能熱水器,地?zé)岬乩渫L(fēng)系統(tǒng)精準(zhǔn)控溫,破解了返潮、陰冷、采光差的難題。
新型窯洞既保留了傳統(tǒng)窯洞的保溫優(yōu)勢(shì),又兼具節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),更妥善解決了成本難題。1986年,試點(diǎn)在陜北落地,為打消老鄉(xiāng)顧慮,劉加平挽起袖子,手把手教大家配比材料、夯實(shí)墻體。米脂縣老鄉(xiāng)至今難忘:“劉教授和我們一起和泥夯墻,耐心得很。那年冬天,窯洞里沒(méi)有水珠,糧食放一冬都好好的,睡在炕上暖乎乎、干干爽爽,心里特別踏實(shí)?!崩相l(xiāng)說(shuō)。
2006年,“綠色窯洞”研究課題獲聯(lián)合國(guó)人居署“世界人居獎(jiǎng)”。沉甸甸的榮譽(yù)證書(shū),被劉加平輕輕鎖進(jìn)抽屜。“我從農(nóng)村走出來(lái),農(nóng)民需要什么樣的房子我清楚地知道,我想為他們做些事,這就是我最樸素的心愿?!彼脑捳Z(yǔ)樸實(shí)而堅(jiān)定。
高寒地區(qū)攻克難關(guān),住上“靠太陽(yáng)就能取暖”的房子不再是夢(mèng)
2005年隆冬,劉加平第一次進(jìn)藏,最深的感受是:冷得徹夜難眠。
拉薩夜晚零下十幾攝氏度,室內(nèi)電暖器形同虛設(shè);白天陽(yáng)光灼人,要戴墨鏡、涂防曬霜,入夜氣溫驟降,凍得人瑟瑟發(fā)抖。彼時(shí)他赴西藏為西安建筑科技大學(xué)與西藏聯(lián)合開(kāi)辦的碩士班講課,看著陽(yáng)光白白流失,他心中滿是疑惑:西藏年日照超3000小時(shí),這般好的太陽(yáng)能,為何暖不了百姓家?
深入了解才知,太陽(yáng)能發(fā)電再供暖,成本高、損耗大;直接轉(zhuǎn)化熱能集中供暖,更是未破解的技術(shù)難題。
劉加平的內(nèi)心有所觸動(dòng)?!斑@里,就是我們的學(xué)術(shù)陣地?!彼麑?duì)學(xué)生劉艷峰說(shuō),“溫暖牧區(qū)人民,守護(hù)高原生態(tài),大有可為!”
科研從不是坦途,冷板凳一坐就是數(shù)年。3年間,團(tuán)隊(duì)30多次進(jìn)藏,驅(qū)車數(shù)百公里,翻四五千米的高山,頂著頭痛、厭食、流鼻血的高原反應(yīng),倒下吸點(diǎn)氧,緩過(guò)勁接著干。所有技術(shù)參數(shù)從零起步,集熱、儲(chǔ)能、供暖的一個(gè)個(gè)難關(guān),被他們逐個(gè)攻克——
劉加平巧借藏式建筑曬廊智慧,設(shè)計(jì)出帶陽(yáng)光間的被動(dòng)式太陽(yáng)能校舍;就地取材,用好當(dāng)?shù)刎S富石材,研發(fā)出復(fù)合保溫墻體;大膽創(chuàng)新,采用“太陽(yáng)能+空氣能”雙重驅(qū)動(dòng)地暖系統(tǒng),節(jié)能又適配高原環(huán)境。
“劉院士的嚴(yán)謹(jǐn)是刻在骨子里的?!眳⑴c項(xiàng)目的青年教師楊雯說(shuō),“有一次,他發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙上窗戶朝向偏了5度,當(dāng)即要求修改,半點(diǎn)不松口。他說(shuō),高原之上,差之毫厘,謬以千里。這5度,可能讓教室少接收10%的陽(yáng)光,孩子們就要多挨一分凍?!?/p>
他牽頭建立與太陽(yáng)能富集區(qū)被動(dòng)式設(shè)計(jì)匹配的主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法;主編完成僅靠太陽(yáng)能采暖的地區(qū)性設(shè)計(jì)規(guī)范——《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》《西藏自治區(qū)民用建筑采暖設(shè)計(jì)地方標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介》,填補(bǔ)了行業(yè)空白。“搞科研,腳要沾泥,心要貼著老百姓,絕不能坐在西安,空想西藏的房子如何設(shè)計(jì)。”劉加平常對(duì)團(tuán)隊(duì)說(shuō)。
20年間,他和團(tuán)隊(duì)從青海剛察、玉樹(shù),到西藏拉薩、日喀則,建成各類太陽(yáng)能供暖試驗(yàn)、示范工程20余處,50余萬(wàn)人徹底告別煙熏火燎的原始取暖方式,住上“靠太陽(yáng)就能取暖”的房子不再只是夢(mèng)想。
技術(shù)圖紙,變成屋頂?shù)奶?yáng)能板,化作群眾家中的陣陣暖意,更為中國(guó)高寒地區(qū)清潔能源供暖提供了可復(fù)制、可推廣的樣本。2020年,團(tuán)隊(duì)斬獲西藏自治區(qū)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),他們毅然決定將30萬(wàn)元獎(jiǎng)金全部捐給西藏,用于扶貧事業(yè)。
講臺(tái)之上教書(shū)育人,帶學(xué)生體驗(yàn)跨越山河的科研旅行
身為博士生導(dǎo)師,劉加平始終堅(jiān)守在教學(xué)一線。“他的課堂,沒(méi)有枯燥的理論堆砌?!痹?jīng)的學(xué)生王瑩瑩教授回憶,“講生土建筑,他便帶來(lái)珍藏多年的土樣,細(xì)說(shuō)肌理;講節(jié)能設(shè)計(jì),他便播放實(shí)地拍攝的視頻,讓學(xué)生直觀感受建筑與自然的共生?!?/p>
“聽(tīng)劉老師的課,是跟著他體驗(yàn)一場(chǎng)跨越山河的科研旅行?!睂W(xué)生們的評(píng)價(jià),是對(duì)他教學(xué)最大的肯定。自然地理、學(xué)科原理、人文風(fēng)情,皆被他巧妙融入課堂,讓晦澀的知識(shí)變得鮮活可觸。
育人路上,劉加平有自己的“三不原則”:不唯論文、不唯分?jǐn)?shù)、不唯名校。“真正的人才,從不是紙上談兵,而是在解決實(shí)際問(wèn)題中淬煉成長(zhǎng)。”這是他常掛在嘴邊的話。
劉艷峰至今記得,剛?cè)雽W(xué)時(shí)他一心想做理論研究,劉加平卻讓他先去陜北農(nóng)村蹲點(diǎn)半年?!爱?dāng)時(shí)滿心不解,如今才懂老師的苦心?!眲⑵G峰感慨,“只有腳踩黃土,讀懂基層需求,研究才有根、有魂、有價(jià)值?!?/p>
春風(fēng)化雨,潤(rùn)物無(wú)聲。多年來(lái),劉加平悉心培育80余名博士、碩士,他們中,有扎根西藏的建筑師,有堅(jiān)守鄉(xiāng)村的規(guī)劃師,有深耕科研的學(xué)者,皆在祖國(guó)需要的地方發(fā)光發(fā)熱?!白鼋ㄖ?jié)能,不能困在實(shí)驗(yàn)室里,要到祖國(guó)最需要的地方去?!蔽鞑卮髮W(xué)索朗白姆教授始終牢記劉加平的囑托。
在劉加平心中,建筑學(xué)是“為人而生”的學(xué)科:“無(wú)論材料多高端、原理多深?yuàn)W、結(jié)構(gòu)多復(fù)雜,安全、節(jié)能、舒適,都是不變的宗旨;老百姓的居住體驗(yàn),才是最有力的答卷。”
教學(xué)相長(zhǎng),教研互促。他的研究視域,從黃土高原延伸至西北、西南大地,挖掘傳統(tǒng)建筑節(jié)能智慧,惠及百姓。
記者手記
只有腳踩黃土,研究才有根有魂
深沉的家國(guó)情懷,是一位科學(xué)家最動(dòng)人的精神底色。劉加平常說(shuō)一句話:“沒(méi)人來(lái)做,我們做?!蔽鞑啃枰G色建筑,高原需要溫暖居所,邊境需要適宜技術(shù)——這些科研方向,最需要有人扎根。他一扎就是40多年。這種選擇本身,就是對(duì)“家國(guó)情懷”最樸素的詮釋。
科學(xué)家的使命,不僅僅是“選擇”,更是“突破”。劉加平讓人看到,真正的創(chuàng)新不是實(shí)驗(yàn)室里的孤芳自賞,而是直面極端條件時(shí)的破局勇氣。如何在資源匱乏、氣候嚴(yán)酷的西部,用最低的能耗實(shí)現(xiàn)舒適的居住?這需要跳出常規(guī)技術(shù)路徑,從材料、設(shè)計(jì)到能源利用進(jìn)行系統(tǒng)性重構(gòu)。他做到了——不是用更昂貴的設(shè)備,而是用更智慧的方案。這種創(chuàng)新,帶著泥土的質(zhì)樸,也閃著智慧的光芒。
在劉加平的科研字典里,沒(méi)有“完成”二字。成果不是發(fā)表的終點(diǎn),而是推廣的起點(diǎn)。一項(xiàng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到高原村落,中間隔著實(shí)地調(diào)研、反復(fù)調(diào)試、耐心講解。他帶著團(tuán)隊(duì)一次次深入高原牧區(qū),讓技術(shù)真正落地生根,讓老百姓用得上、用得起。這種對(duì)“有用”的執(zhí)著,讓他的科研有了溫度。
科研何為?劉加平用40多年給出了自己的答案:把目光投向國(guó)家最需要的地方,把雙腳扎進(jìn)最艱苦的黃土,把成果交給最普通的人民,研究才有根有魂——這,就是一位科學(xué)家最樸素的回答。
本報(bào)記者 龔仕建 賈豐豐