孟慶林：以科技創新成就建筑節能

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？

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沒錯，這些生活中的小細節，都蘊含著科學，它們都是現代建筑節能中不可忽視的部分。華南理工大學建筑節能研究中心主任孟慶林教授就是深諳建筑節能秘密的高手。

孟慶林多年致力于亞熱帶建筑熱環境與節能研究，他敢于創新，取得了多個首創性的研究成果并應用于工程實踐，獲得了顯著的社會效益和經濟效益。他創建了“亞熱帶建筑熱環境與節能”學科方向和南方建筑節能研究機構，制定了首部應用于城市居住區熱環境設計的國家行業標準，開發了首個城市熱環境低空遙感系統，研制出首個動態熱濕氣候風洞實驗臺。他獲發明專利6項，發表論文127篇，出版專著和編著4部，主持編制國家行業和地方標準及標準設計圖集17部，培養博士和碩士研究生73名，為我國南方地區建筑節能的學科建設、科技進步、標準完善與人才培養作出了突出貢獻。

立足前沿，投身南方建筑節能

孟慶林，生于吉林海龍，是一個地地道道的北方人，卻在機緣巧合之下扎根嶺南，專注于亞熱帶建筑的節能技術研究與應用，并以多項創新成果立足業內。

孟慶林1985年畢業于吉林建筑工程學院供熱通風專業，后南下求學于我國著名的建筑老八校之一—重慶建筑大學，先后獲得建筑技術科學專業碩士、博士學位。1995年7月，孟慶林轉投同為建筑老八校之一的華南理工大學建筑學院，并扎根于此，歷任副教授、教授。

華南理工大學的亞熱帶建筑研究起步于上世紀初，百年發展中，對華南地區的建筑教育、建筑設計實踐及嶺南建筑風格的形成作出了巨大貢獻。該校的亞熱帶建筑科學國家重點實驗室，是全國高等學校建筑領域中唯一的國家重點實驗室；華南理工大學建筑節能研究中心則是亞熱帶建筑科學國家重點實驗室的重要組成單位，也是我國高校系統首個通過國家計量認證的建筑節能檢測機構。

現在，孟慶林承擔著華南理工大學亞熱帶國家重點實驗室副主任、建筑學院副院長、建筑節能研究中心主任等職務。

孟慶林將專業方向鎖定在亞熱帶建筑的熱環境與節能技術研究上，是從碩士階段開始的。

在當時的中國，建筑節能仍是一個相對冷門的研究領域，并未受到重視。但一直以來，建筑是個“能耗大戶”卻是不爭的事實，特別是進入新世紀以來建筑行業飛速發展，所帶來的能耗額更是快速上漲。

有數據顯示，我國建筑能耗占社會總能耗比例已超過30%，且呈現逐年上升的趨勢。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大，使得亞熱帶地區民用建筑能耗增長迅速，已經占到全國民用建筑能耗總量的54%。

隨著全世界節能減排戰略的實施及人們綠色環保意識的提高，建筑節能已逐漸成為社會共識，建筑節能技術的研究與進步也已經成為熱門及前沿研究領域。

孟慶林介紹，建筑節能技術的發展與應用，是一項具有顯著地域性的工作，與當地的氣候等密切相關。也就是說，北方的節能技術和創新成果，并不都適合南方，同樣的道理，發達國家的先進技術也會因地域、氣候的差異，難以在我國產生良好的效果。“這就決定了南方的建筑節能，必須走自主創新的道路。”

孟慶林專注建筑節能研究二十余年，正是在不斷探索適合南方氣候和地域特征的新的建筑節能技術與方法。他認為，“解決南方建筑節能問題的根本途徑，是堅持和發展圍護結構防熱為主的技術路線”。

所謂圍護結構，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境的影響。眾所周知，南方地區夏熱冬冷、溫高濕重、輻射強烈，因此，近百年來我國南方地區一直運用遮陽、通風、隔熱等傳統防熱技術解決建筑環境過熱問題。

但隨著空調設備的普及，原本用以防止室內過熱為目的的圍護結構傳統防熱技術體系不再適用，必須立足新情況，提出新理論、新技術與新方法。

浸淫行業多年，孟慶林非常清楚自身所面臨的挑戰，“在我國，不計成本和代價地實現少數建筑物的節能并不難，而讓我國數以千億計的建筑物乃至整個建筑業都節能，面臨的困難很多，我們意識到，在今后的一個相當長的歷史時期里，探索適合國情的建筑節能新技術、新方法、新材料，對于落實國家建筑節能政策至關重要。”

孟慶林是這樣想的，也是這樣做的。多年來，他將研究重點放在圍護結構上，依托亞熱帶建筑科學國家重點實驗室和建筑節能研究中心，圍繞最為經典的遮陽、隔熱、通風三點深入開展研究，已經取得了豐碩的研究成果，社會效益顯著。

銳意創新，結累累碩果

2001年，我國正式啟動亞熱帶地區建筑節能。但在當時，在亞熱帶建筑圍護結構的熱工設計理論和技術領域，仍面臨著若干關鍵問題亟待解決。

孟慶林介紹，問題涉及多個方面，比如在圍護結構蒸發降溫基礎理論和應用技術方面，迫切需要建立標準的實驗氣候分析方法，以確定建筑節能設計中的熱工參數；在建筑遮陽節能技術基礎理論與構造設計方面，需要建立基于建筑能耗的遮陽性能參數模型，提出建筑門窗玻璃的自身遮陽關鍵技術方法；在圍護結構防潮理論和構造設計方面，需要研究圍護結構熱濕雙向傳遞機理和構造設計方法，確定圍護結構多孔材料的工程設計參數；在圍護結構自然通風節能原理與設計方面，需要解決大尺度建筑群的風環境模擬問題，在此基礎上進一步分析建筑開口設計與室內風場分布之間的相關性等。

面對著重重困難，孟慶林和他的團隊都沒有氣餒。

他們依托亞熱帶建筑科學國家重點實驗室研究平臺，聯合中國建筑西南設計研究院有限公司、江蘇省建筑科學研究院有限公司、廣東省建筑節能協會幾家單位，在國家自然科學基金重點項目等12項課題的資助下，圍繞亞熱帶地區建筑圍護結構蒸發、遮陽、防潮、通風節能設計的基礎理論、實驗方法和工程應用研究，開展了長達12年的系統研究，最終形成了建筑圍護結構防熱節能設計關鍵技術和應用的創新成果。endprint