2024年3月22日，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)建筑與土木工程學(xué)科在長(zhǎng)沙召開(kāi)重點(diǎn)項(xiàng)目結(jié)題審查學(xué)術(shù)交流會(huì)議，我院楊旭東教授承擔(dān)的國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“未來(lái)城市建筑室內(nèi)環(huán)境營(yíng)造理論與設(shè)計(jì)方法（51838007）”順利通過(guò)績(jī)效評(píng)價(jià)和驗(yàn)收。

本項(xiàng)目由清華大學(xué)和中國(guó)建筑股份有限公司技術(shù)中心共同承擔(dān)，清華大學(xué)建筑學(xué)院副院長(zhǎng)、建筑技術(shù)科學(xué)系教授楊旭東為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，項(xiàng)目主要參與人員包括清華大學(xué)燕翔副教授、曹彬副教授、余娟高級(jí)工程師、張一副教授、單明助理研究員，中國(guó)建筑股份有限公司技術(shù)中心馮雅教授級(jí)高工、周輝研究員。項(xiàng)目執(zhí)行周期為2019年1月至2023年12月（5年）。

項(xiàng)目重點(diǎn)針對(duì)我國(guó)未來(lái)城市建筑所面臨的高品質(zhì)建筑環(huán)境營(yíng)造問(wèn)題，研究了人與室內(nèi)環(huán)境的關(guān)系的作用機(jī)理，以及全面提升室內(nèi)環(huán)境的方法和設(shè)計(jì)策略，主要成果包括：

1.探索了人與環(huán)境污染物相互作用機(jī)理，明確了室內(nèi)空氣質(zhì)量多污染物的分級(jí)指標(biāo)，構(gòu)建了各類(lèi)室內(nèi)污染源特性機(jī)理數(shù)據(jù)庫(kù)與預(yù)評(píng)價(jià)模擬方法，通過(guò)模擬分析先導(dǎo)性預(yù)判建筑運(yùn)行階段室內(nèi)環(huán)境污染物動(dòng)態(tài)變化指標(biāo)，為滿足高標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)空氣質(zhì)量提供理論及方法支撐。主要技術(shù)應(yīng)用成果包括在設(shè)計(jì)階段能主動(dòng)預(yù)防室內(nèi)空氣污染并提升室內(nèi)空氣品質(zhì)的預(yù)評(píng)價(jià)模擬方法及支撐軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)、工程案例。

2.定量描述了群體之間的熱舒適需求差異性，基于群體分類(lèi)聚焦人員狀態(tài)與個(gè)體偏好差異的熱舒適，構(gòu)建了多工況多類(lèi)型的熱環(huán)境主客觀數(shù)據(jù)庫(kù)，補(bǔ)充了熱環(huán)境及健康相關(guān)性數(shù)據(jù)缺失，建立了客觀生理參數(shù)預(yù)測(cè)主觀熱評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型，為營(yíng)造經(jīng)濟(jì)舒適的個(gè)性化室內(nèi)熱環(huán)境奠定了基礎(chǔ)。主要技術(shù)應(yīng)用成果包括個(gè)性化人體舒適性調(diào)控裝置和評(píng)價(jià)方法，以及在冬奧場(chǎng)館等多個(gè)實(shí)際工程應(yīng)用案例。

3.基于醫(yī)工結(jié)合探究了噪聲對(duì)睡眠、工作以及腦電影響的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了噪聲強(qiáng)度與大腦中的激活范圍正相關(guān)，噪聲條件下腦激活范圍均大于非噪聲條件下，為制定不同類(lèi)型建筑聲環(huán)境控制目標(biāo)提供理論支撐；搭建了多通道照明調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了影響節(jié)律照明關(guān)鍵參數(shù)精確調(diào)節(jié)，明確了光對(duì)于人的非視覺(jué)效應(yīng)影響。主要技術(shù)應(yīng)用成果包括利用天然砂粒間隙的多孔吸聲效應(yīng)，研制了裝飾吸聲板材（砂巖板），可降低室內(nèi)噪聲3-10dB，并基于人體非視覺(jué)效應(yīng)開(kāi)發(fā)新型多通道燈具，實(shí)現(xiàn)光環(huán)境調(diào)節(jié)能力的提升。

4. 提出了考慮人的健康及可變舒適性需求的建筑熱形態(tài)與自然能源耦合調(diào)節(jié)室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計(jì)方法，建立了性能可調(diào)的動(dòng)態(tài)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工模型，改變了傳統(tǒng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)常物性設(shè)計(jì)方法，為未來(lái)建筑功能性可調(diào)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)提出了新思路。主要技術(shù)應(yīng)用成果包括我國(guó)典型氣候分區(qū)可調(diào)圍護(hù)結(jié)構(gòu)自適應(yīng)調(diào)控模式，可實(shí)現(xiàn)不同舒適與健康環(huán)境下建筑冷熱負(fù)荷時(shí)空匹配。成果在多個(gè)示范工程中得到應(yīng)用。

圖1 主要研究成果及其關(guān)系示意圖

由院士及行業(yè)著名專(zhuān)家組成的驗(yàn)收專(zhuān)家組聽(tīng)取了項(xiàng)目的工作匯報(bào)，審核了相關(guān)資料，認(rèn)為項(xiàng)目組在建筑環(huán)境室內(nèi)空氣品質(zhì)營(yíng)造、熱濕環(huán)境營(yíng)造、聲-光環(huán)境營(yíng)造、綜合營(yíng)造策略及設(shè)計(jì)方法等方面取得了包括高水平學(xué)術(shù)論文、中英文專(zhuān)著、標(biāo)準(zhǔn)、專(zhuān)利等具有國(guó)際影響力的創(chuàng)新性成果，并在雄安、北京、成都等地開(kāi)展了示范工程應(yīng)用。項(xiàng)目實(shí)施期間開(kāi)展了廣泛的國(guó)際學(xué)術(shù)交流，主辦大型國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人擔(dān)任本領(lǐng)域著名國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Building and Environment主編、美國(guó)供熱制冷與空調(diào)工程師協(xié)會(huì)會(huì)士（ASHRAE Fellow）、國(guó)際室內(nèi)科學(xué)院會(huì)士（ISIAQ Fellow），任國(guó)際能源署建筑與社區(qū)節(jié)能委員會(huì)（IEA-EBC）執(zhí)委和分委員會(huì)主席。專(zhuān)家組經(jīng)過(guò)質(zhì)詢討論，一致同意課題通過(guò)績(jī)效評(píng)價(jià)和驗(yàn)收，評(píng)定結(jié)果為“A（優(yōu)秀）”。

供稿：宋修教

審核：楊旭東