當前位置：來源：科技日報 記者：劉莉 時間：2014-04-16
在日本的一次學術報告會上，劉加平的報告剛一作完，一位日本學者突然站起身來：“你知道青木志郎嗎？你知道宮野秋彥嗎？他們都對中國窯洞進行過長期研究，你要研究什么呢？”
中國工程院院士、西安建筑科技大學教授劉加平的回答簡單直接：“日本學者研究的是窯洞的‘昨天’和‘今天’，我要研究的是窯洞的‘明天’?！比毡救藦墨C奇的角度，對窯洞建筑的歷史演變、性能發(fā)表了大量研究論文，但作為中國建筑學者，劉加平更關注的是居住在窯洞中的4000萬中國農(nóng)民如何在現(xiàn)代化進程中住上安全、舒適又不失傳統(tǒng)特色的新型生態(tài)民居。
20多年間，劉加平的腳步從陜北到云南，從西藏到汶川，對不同民族、不同區(qū)域的生態(tài)民居建筑進行著思考和探索。
別忽視傳統(tǒng)民居的“綠色密碼”
“我們祖祖輩輩留下的民居中蘊含著很多節(jié)能的‘綠色密碼’，以徽州建筑為例，仔細研究它的結構會發(fā)現(xiàn)很多值得我們學習的地方?！痹趧⒓悠降慕榻B下，記者開始從另一個角度認識徽州建筑。
南方建筑防熱功能是第一位?；罩菝窬右话銓痈邇蓪?、院子小、有小天井，形成“煙囪效應”，自然形成氣流、空氣可自然對流。天井開口小，太陽直接照射少，減少輻射帶來的熱量。屋頂雙層構造，架空隔熱層。天井下一般有一水壇，可收集雨水，也有降溫作用。
“幾個看似微小的作用疊加在一起，就會讓這些老房子的溫度在夏天達到讓人可以容忍的范圍內(nèi)，而不需要像我們現(xiàn)在的房子必須使用空調(diào)降溫?！眲⒓悠礁嬖V記者，這種民居中的節(jié)能模式以前也有人研究過，但他的團隊要做的是讓這些研究內(nèi)容從定性走向定量。一種結構帶來溫度變化多少？空氣流速變化多少？輻射溫度、濕度變化多少？……劉加平帶著他的團隊開始了遍布大江南北的生態(tài)民居調(diào)研和監(jiān)測。
從傳統(tǒng)民居看似樸素的設計中，研究總結出節(jié)能原理，再將其提煉成方法論用于新的生態(tài)民居建設，這就是劉加平努力的方向。
讓窯洞時尚起來
在我國陜甘寧部分地區(qū)，人們利用高原厚厚的黃土層鑿洞而居，形成有數(shù)千年歷史的窯洞。但老式窯洞難以滿足人們對現(xiàn)代生活質(zhì)量的要求。窯洞采光差、通風差，沒有上下水系統(tǒng)。改革開放后，不少富裕起來的人紛紛棄窯建房，占用耕地、消耗大量能源。
如果能把窯洞傳統(tǒng)民居的優(yōu)點保留下來，再改進采光、通風、空間結構，是否能設計出綠色節(jié)能，又滿足現(xiàn)代人生活的新型窯洞？1996年，劉加平主持的“黃土高原綠色窯洞民居建筑研究”啟動。他的團隊一頭扎進陜北高原和黃河兩岸，綜合分析傳統(tǒng)窯洞的優(yōu)缺點，采集大量科學數(shù)據(jù)，反復修改設計圖紙，終于形成了成熟的設計理念和方案。
新型窯洞由一層結構變?yōu)槎咏Y構，室外增設陽光房，改善室內(nèi)熱環(huán)境，降低采暖能耗，并采用大玻璃窗改善室內(nèi)采光條件。窯頂增加太陽能熱水器，采用地熱、地冷的通風系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。每孔三四萬元的成本，讓老百姓改善居住條件的夢想更快實現(xiàn)。
2000年秋，陜西省延安市棗園村的許多村民住進了劉加平團隊規(guī)劃設計的庭院式窯洞。新型綠色窯洞帶動了當?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展，也深刻影響和改變著當?shù)厝说纳钣^念。在延安地區(qū)，綠色窯洞民居建筑成為了時尚的建筑形式。
美國華盛頓州立大學一位教授評價說：“從新型窯洞的建成，我們可以欣喜地看到，中國現(xiàn)代建筑已開始尋找到其文化與地理的根系。在北京和西安，西方格調(diào)的辦公樓鱗次櫛比。相比之下，這些新窯洞貌不驚人，但卻因此更加珍貴，因為它富有創(chuàng)意，體現(xiàn)了中國現(xiàn)代建筑的精神?！?/p>
2006年，“黃土高原綠色窯洞民居建筑研究”課題獲聯(lián)合國人居署頒發(fā)的“世界人居獎”。
生態(tài)民居的關鍵詞
“如果用幾個關鍵詞來描述生態(tài)民居，它應該具備安全、實用、美觀、生態(tài)幾個要素?！眲⒓悠秸f。
圍繞這幾個關鍵詞，劉加平帶領團隊在全國各地為綠色生態(tài)民居不斷奔走。汶川地震后，劉加平和他的志愿者建筑師團隊，在注重抗震安全性能的基礎上，就地取材，研發(fā)出了成本低廉、舒適便利、節(jié)能環(huán)保的房子。這種具有鮮明川西地域特征的生態(tài)民居建筑模式，為我國地震多發(fā)區(qū)民居建筑提供了樣板。
劉加平指導建設的云南彝族生態(tài)民居建筑，被吳良鏞院士稱為“可持續(xù)發(fā)展理論指導下人居環(huán)境工程成功的范例和樣板”。這些民居既繼承了彝族傳統(tǒng)民居的優(yōu)點和風俗習慣，又有太陽能利用裝置、沼氣燃料系統(tǒng)、排污系統(tǒng)和自然通風系統(tǒng)，以及人畜分離、玻璃采光、庭院化設計效果。
在雪域高原，劉加平主持研究編制的完全依靠太陽能采暖的《西藏自治區(qū)民用建筑采暖設計標準》和《西藏自治區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》大幅減少了當?shù)亟ㄖ膳媚堋?/p>
研究始于基金
“獲得第一個國家自然科學基金項目時，我剛被評為副教授，當年就招收了一個碩士生，兩個人開始進行生態(tài)民居的研究。”劉加平說，“這也是我該項研究的起點。”
1992年，劉加平在國家自然科學基金資助下開始了這一領域的探索。“如果沒有基金，我可能就做別的工作了。”劉加平告訴記者，他所在的地區(qū)、學校，研究的課題在申請各類項目資助時都不具優(yōu)勢，但國家自然科學基金給了他機會，讓他能夠研究自己感興趣的課題。2001年他獲國家杰出青年科學基金，成為我國建筑物理學科第一位國家杰出青年科學基金獲得者。
除了家，工作室是劉加平經(jīng)常呆的地方。如果不出差，他就在工作里做研究。從每年大年初二開始他就坐到那里，自嘲“我們的門衛(wèi)都沒我上班時間長”。曾經(jīng)的冷板凳如今已坐熱，劉加平還打算繼續(xù)坐下去。
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