天人合一＂传承文化　营造自然健康室内环境——大连理工大学陈滨教授

2012-08-23

大连理工大学陈滨教授主要从事建筑环境的被动式控制技术研究，在学科交叉点上研究新的科学问题，将传统的建筑环境的人工调节技术向自然调节技术拓展，目前主要研究方向包括建筑系统设计及技术应用决策平台构建理论、建筑室内环境的自然调节技术、室内健康环境表征参数及评价方法、可持续住宅建造模式与室内环境以及农村住宅环境与能源问题。

1．“天人合一”传统哲学思想对营造建筑室内热环境的现实意义

“天人合一”是中国传统和谐观的一个基本命题，而“和谐”则是中国哲学乃至中国文化的精髓。人的生存环境与自然界保持一种动态平衡体现的就是一种“和谐”。在人类漫长的发展历程中，建筑物不断地改变其功能去适应气候的变化。随着工业化技术的大量采用，20世纪进入到了“大量生产、大量消费和大量废弃”的社会，人们开始利用技术手段，以消耗大量的资源能源及不可逆转的环境代价营造一种恒定的所谓舒适生活环境，所带来的后果就是大自然越来越猛烈的“报复”。

陈教授主持的博士点基金项目“基于建筑气候学理论室内环境自然调节方法的研究” 是要实现自然调节建筑的建筑物热响应特性、人的适应性热舒适行为调节以及顺应四季养生的健康环境调节达到最佳的耦合状态。研究认为降低建筑系统生命周期的总能耗，最好的办法之一就是提高建筑物的热工性能，这种改善措施并不仅仅是将建筑与自然隔绝，而是使建筑物实现一种适宜的热工平衡，最大限度地利用太阳能等自然能源，建筑构件能够传输和储存热量、光、空气和水，具有这样一些功能的构件与建筑能量系统集成为一个系统后，当室外温度出现较大波动或极端天气时，建筑物的自身调节能力可以抑制室温的波动，在此基础上结合适应性热舒适理论及“天人相应”理论，使室内气候的构建方式更符合低碳、健康的可持续发展理念.

2．传统采暖方式优化集成技术是未来北方农村住宅建造方法的最佳选择

陈滨教授通过多次对辽宁阜新、沈阳和大连地区农村采暖方式和室内空气品质调研及实测调查发现，绝大部分农户采取的是火炕加土暖气的采暖方式，个别经济困难的家庭，仅依靠火炕采暖，不同房间的温差可高达20℃以上，外窗室内侧结冰现象时有发生，炕面温度不均、水汽凝结等直接影响人的身体健康。针对这种局面，课题组成员凭借多年的经验对传统采暖方式进行了大量的探索和实践，使灶炕结构及性能得到逐步改进，如吊炕等。在阜新等农村地区应用以秸秆等农作物废弃物为燃料的燃池来进行采暖，大大改善了采暖房间的舒适性，但燃池采暖所出现的地板表面温度不均或过热、燃料阴燃速度随机控制所引起热能损失大、热能利用效率低等问题仍然较为突出，住宅系统的用能方式缺乏科学合理的集成优化设计及相应的热性能评价依据。为此，陈滨教授研究团队相继提出了适合在寒冷地区使用的新型节能灶炕、变色太阳房以及新型燃池采暖技术等深受老百姓欢迎的形式。通过实测发现这些改进措施，不论是房间热性能、热效率、资源有效利用率以及结构形式都较传统方式有了明显的提高。

陈滨教授基于大连理工大学“生态家园”课题组与三位长期从事农村生活供热方式研究探索的“土专家”的多年合作所提炼的理论来制定研究目标，主持的国家自然科学基金项目“寒冷地区农村传统采暖方式优化集成住宅关键科学问题的研究”正是基于使经验上升为科学的应用基础研究课题。首先根据采用先进测试仪器对“土专家”新近完成的示范工程的实测数据，完成对燃池采暖、新型灶炕及新一代被动式太阳房的性能评价及技术提升，并对所发现的问题进行理论分析；其次根据地域和资源条件以及生产和生活需要，研究提出基于传统采暖方式的优化集成住宅模式、用能分区及热能传输方式；在此基础上，对优化集成住宅传热传湿过程进行实测和模拟分析，构建性能评价的软件平台；最后在适用性分析的基础上完成优化集成低碳住宅的技术规程，为更好地传承文化、有效合理地利用当地的农作物废弃物资源及太阳能等可再生能源，正确引导严寒及寒冷地区的广大农民根据自身条件和所拥有的资源条件有效地改善生存质量树立典型，为制定相关的技术规范及标准提供技术支撑和理论依据。

3．关于中国健康住宅关键要素的思考

在进一步降低建筑能耗的同时，营造健康的居住环境是保障和改善民生的重要举措。随着住宅建设的工业化水平日益提高、老龄化社会的到来以及城乡居民对居住环境的多样化、高规格需求的增长，建造方式以及生活方式所导致的疾病日益增多，带来了医疗费激增等社会问题。在“十一五”期间，我国针对人居环境保障技术开展了热湿环境、声环境、光环境、空气环境、各类污染物控制以及城镇住区规划等领域的研究及技术开发，形成了一批环境控制的标准和规范，但关于城镇居民居住环境导致的健康状况以及健康影响因素仍然缺乏相应的数据，适应不同地域的健康住宅的评价方法缺乏相应的标准和手段。

陈滨教授主持的国家＂十二五＂科技支撑计划课题＂室内健康环境表征参数及评价方法研究＂，通过对全国典型地域居住者日常生活状态、代表性居住建筑设计和建造方法所导致的室内环境状况的实测调查以及室内环境污染导致健康被害者的医学调查，从医学和建筑的视角，明确健康所涉及的各种影响因素，并从风险评价的观点整理成健康住宅评价数据库。利用数据库，获取各环境影响因素的健康效应信息，计算在环境影响因素作用下的健康损害定量指标，研究提出健康环境表征参数的表达形式和室内环境对人体健康生命周期影响的评价方法，采用可视化技术等构建良好的用户界面，开发相应的评价工具，为健康环境的工程设计、保障居住者的身体健康提供科学依据及技术支撑。

专家简介

陈滨，教授，博士，博士生导师。现任大连理工大学建设工程学部土木工程学院建筑环境与新能源研究所所长。主要社会兼职有：国际太阳能学会会员、中国可再生能源学会理事、中国能源学会理事、中国可再生能源学会太阳能热利用专业委员会委员、《太阳能学报》和《太阳能》杂志编委。

先后负责和参与国家自然科学基金项目6项，负责国家“十二五”科技支撑计划课题和子课题各１项、国家“十一五”科技支撑重点项目子课题2项，国际合作项目5项，部省市纵向课题5项。近5年来，共发表科研论文80余篇，SCI检索论文16篇，国际会议30篇，国内核心期刊29篇，出版专译著5部。获得辽宁省科技进步三等奖1项，大连市科技进步二等奖1项，获2007 台达杯国际太阳能建筑设计竞赛二等奖。2003年以来，共指导博士、硕士研究生33名。