来源：综合中建西南院

2012年，由中建西南院牵头负责的“青藏高原气候适应性节能建筑关键技术研究”科研成果获得“四川省科技进步一等奖”。该成果获得专利三项，在SCI、EI、国内核心期刊发表研究论文20余篇，研究成果被8部国家和地方标准采用，在四川省牧民定居、青海省玉树红旗小学、西藏军区营房采暖与节能工程等项目中得到了应用，推广应用工程逾2000万平米，每年节约能源费用2.58亿元。
如今，当主持西藏边防部队营房供暖和节能改造建设项目的负责人、现任中建西南院顾问总工程师冯雅再次回想起那片土地和土地上的那些人时，他仍然记忆犹新。

NO.1谁来设计新营房？
青藏高原，位于中国西南边陲，是一片神奇、美丽而又让人闻之色变的土地。低压缺氧，寒冷干燥，昼夜温差大，这是高原气候的主要特点。一天有四季，十里不同天，自然环境恶劣，物资保障有限，生活条件艰苦，是高原生存状况的真实写照。
长久以来，由于气候环境复杂，高原建筑工程一直处在“无相关基础数据、无针对性技术标准、无适应性技术手段”的“三无”状态。
按理说，这样的恶劣地区不适宜人类居住。然而，由于边境安全和国防的需要，在千里冰封的雪山上，连树都扎不下根的地方，却硬生生地驻扎着一群保家卫国的边防战士，自新中国成立以来，在这天寒地冻的环境中，他们用自己鲜活的肉体之躯，温暖着整个中华大地。
他们所能依靠的仅仅是勉强能遮风挡雨的哨所、兵站以及通过运输线路运送来的有限物资。
这远远不够。
哨所和兵站通常又小又远，山路崎岖、天寒地冻， 物资运输十分困难。碰上大雪封山，哨所和兵站则与世隔绝，只能依靠原有的储备度过整个隆冬甚至更久。在这种情况下，类似《冰山上的来客》中那样冻死人的事件时有发生。
进入改革开放的新世纪，国家决定，必须建设一种保暖舒适的部队营房哨所，坚决保障边区人民和边防战士的生命安全。同时按照西部大开发和中央西藏工作会议精神，国家将投入上千亿元进行城镇化和牧民定居行动，促进高原地区经济社会全面发展，改善高原人民、部队的生活条件和居住环境质量，严防分裂势力，维护藏区的稳定。
但问题是，由谁来担起高原营房建设技术攻关的重担呢？

NO.2我们有信心把这个做成功！
实际上，在国家大规模解决高原部队营房哨所保暖问题之前，也有一些单位在承担少量的高原营房哨所建设示范项目。但遗憾的是，由于缺乏高原地区必要的设计参数、相关设计理论和方法，以及适宜高原气候与地理环境的技术和建筑产品、材料，设计建造出来的建筑远不能满足高原气候环境的要求。
根据当时设计的目标，对边防哨所，要做到“山巅暴风雪，室外零下20℃，在没有任何能源的情况下，72小时内室内温度必须保持0℃以上”。对于兵站，要求“一卡车燃料（约4吨）能够解决一个兵站整个冬天的供暖的燃料问题”。在世界屋脊特殊环境和气候条件下，这些对营房哨所、兵站的室内环境要求在国际上都是史无前例的，当时没有人能够保证这些目标顺利完成。
在参与西藏军区供暖工程项目答辩过程中，项目组成员意见不一，各有忧虑。
上世纪90年代，中建西南院曾主导设计了院里的第一个高原项目——贡嘎机场，并获得国家银质奖章。虽然有之前经验的支持，但是谁也不敢保证一定能够把这个项目做成功。万一没有达到预定要求，对中建西南院就会有很大的影响。
在这种情况下，项目组负责人冯雅下定决心，迎难而上。当时中建西南院新成立了机电所，走暖通节能专业化的道路。西藏军区供暖项目，恰恰是一个不可多得的磨练机会。另外，冯雅曾投身军旅，对军人有一种天然情怀，这对他的决策也有一定的影响。
 “我们有信心把这个做成功”！
当时的冯雅，是改革开放后中建西南院的第一个博士，是四川省学术与技术学科带头人、国务院政府津贴专家。他的这句话令整个项目团队吃下定心丸。

NO.3数字背后的故事
2001年，项目组从零开始，从最基本的温度、湿度、气象条件等数据采集做起，到最终创建与地域气候相适应的高原建筑室内热环境设计参数确定原理和设计方法，前前后后总共花了三年的时间。
虽然是基本的数据采集，但并不意味着轻而易举就能够完成。
三年之间，项目组踏遍了西藏大大小小的60个县，丈量出超过3000公里艰难的边防线，团队有成员连续3年驻扎在建设现场……
每一个数字，都是项目组用切身的艰辛和危险写就。
冬天大雪封山最冷的时候，连当地的猎人都不愿出门，可是因为测定当地最低温度的需要，项目组不得不裹紧大衣，特意挑选这个时间出门，在海拔5100米的昆木加哨所安装调试测量仪器。
在海拔4655米的雪山尖上，座落着被称为“云端哨所”的瞻娘舍。这里常年都是齐膝深的积雪，最深的地方能把整个人淹没。因为哨所四周都是接近垂直的悬崖峭壁，车子无法达到，项目组不得不手提肩扛各种仪器设备，在稀薄的氧气条件和无法预期的雷暴（哨所位于北印度洋暖湿气流与喜马拉雅山寒流交汇处，是世界闻名的雷区）中跋涉。短短三公里，却走了三个多小时。
在左贡兵站，为了得到冬季实际效果数据，项目组牺牲元旦新年时间，加紧安装和调试检测仪器。这里空气十分干燥，水分蒸发迅速，相对湿度只有4%，比正常水平低10倍。项目组饱受眼睛干涩、皮肤开裂的折磨。
皇天不负有心人。三年时间，通过实地考察、实验研究、数据分析、问卷调研、模型测算等方式，项目组完善了高原主要城市设计计算参数，形成了包括高原被动式太阳能采暖设计气候区划、自然风能区划、不同海拔高度人体生理基础实验数据等，并创建了与地域气候相适应的高原建筑室内热环境设计参数确定原理和方法，为高原节能建筑设计提供了科学的室内外设计参数与原则。这部详细的数据库精确到青藏高原6个省（区）每个乡镇，并且针对高原“十里不同天”的气候特征，对山地建筑中不同高度、南北坡差异地区进行数据分析。数据建立后，各地设计人员不用实地考察就能很快获知远在千里之外的高原地区某地点的各月份气候条件、光照、风能情况以及人体最佳舒适温度等等，为工程设计奠定了良好的理论和设计技术方法。

NO.4十年磨一剑
在西藏军区采暖工程取得成功后，中建西南院殊荣备至，中央电视台还对相关工程进行了专门的采访播报。
然而，众誉加身的团队并未停止前进的步伐。
青藏高原地区交通困难，经济不发达，商品能源十分匮乏。对哨所和兵站来说，依靠长途运输线勉强能够解决能源问题。但是对于高原上牧民来说，如何获取能源和采暖是一个实实在在的大问题。
世世代代以来，“一顶帐篷一口锅、一群牦牛四处游”，藏区牧民过着逐水草而居的传统生活。依靠天然草场，他们冬季回到能够避风、海拔稍低的地方；夏季则举家迁移到高原的草地去放牧。高原少树，“烧牛粪”是他们获取能源的主要方式。
但传统的“烧牛粪”既效率低下，又存在很大的卫生问题。太阳能电池板虽然是一种不错的方式，但是造价高、维护起来十分麻烦。因此，寻找一种有效的被动式采暖技术具有重要意义，即依靠建筑围护结构本身而不需额外辅助动力系统来完成吸热、蓄热、放热功能的采暖系统。
“藏区还有那么多牧民也需要修房子”。一句简单的话，让冯雅和他的团队在高原项目上继续研究了七年，加上前面勘测的三年，项目组为此一共花了十年的心血。
十年磨一剑。
“南面增加窗户面积、北墙封闭”、“房间进深不超过9米，才能保证采光需求”、“利用相变材料的蓄热功能保温”、“适当增加墙体厚度，恰当使用墙体保温材料能防止室内热能损失”……针对高原特殊的气候条件，项目组的各种保暖方案层出不穷。
为了探索一种理想的建筑材料满足被动式住宅的蓄热放热功能，项目组和清华大学研究团队合作，研制出一种随着昼夜温度的变化，会在固态和液态间转换的特殊相变材料，并形成了一系列材料和建筑结合的具体标准，这就是我们之后常见的蓄热地板。
在康定江巴村，面目一新的游客中心全使用的是一种叫做“生土砖”的新式砖头。在就地取材的生土中添加一些特殊材料，再经过制砖机的成型切割，一块热工性能良好的“生土砖”就制作完成了，而成本仅仅是老式砖头的三分之一。在建设现场，当地牧民纷纷向项目组询问这种神奇的机器在哪儿可以买到。
在阿坝州若尔盖县，每年冬天，孩子们都不愿去上学，因为实在是太冷了。2011年项目组又在院总建筑师钱方的带领下，在阿坝州若尔盖县设计出低能耗被动学生宿舍。项目竣工后的开学季，小扎西的父亲告诉我们：“孩子今年特别愿意去上学，因为他知道学校舒适，有很多小伙伴。”
2012年10月23日，四川省藏区牧民定居行动计划定居房建设任务全面完成。新式的采暖房如雨后春笋般纷纷建成，一批又一批当地牧民打破千年不变的“游牧”生活，开启了新的生活方式。每天辛苦劳作之后，他们不用“烧牛粪”、不用盖十几床被褥，不用花钱“买煤炭”也能和内地居民一样在温暖的房间里看电视、喝茶休闲。
当得知100139户藏区定居新房已全部完成建设，高原牧民“一跃跨千年”实现传统向现代的蜕变时，时年54岁的冯雅难掩激动：“以后再也不用担心冻死人了”。

NO.5中国贡献
在世界范围内，海拔3000米以上的大规模人类聚居区只有三个：南美的委内瑞拉和秘鲁、欧洲阿尔卑斯山脉地区和中国的青藏高原地区。但像青藏高原那样规模的高原聚居区则是绝无仅有的。也正因为如此，长久以来，高原建筑、高原被动式太阳能采暖及室内热环境技术不仅缺乏国内标准，也缺乏国际标准。
中建西南院的项目团队，怀抱赤忱之心，勇敢面对挑战，用自己十年的坚守与奉献，为无数部队官兵和藏区牧民建好了温暖新居，也成功将中国高原建筑技术推向国际领先水平，为国家争得了荣光。
在2011年世界太阳能大会上，联合国工业发展组织国 际太阳能中心主任喜文华教授在大会上给出以下评价：“青藏高原气候适应性太阳能建筑技术是最适合这一地区的研究成果，是世界被动太阳能建筑最高成果，中国的‘南墙计划’将对世界太阳能应用做出重要贡献”。

编辑：周佳

审核：刘鹏