“作為製造業全球第一大國,工業建築環境治理是我國面臨的現實問題。” 12月16日,西安建築科技大學副校長、教授王怡告訴記者,“有一次去某大型鋼鐵廠調研,企業負責人急切需要改善廠房環境的神情,至今仍歷歷在目。 ”
那一刻,王怡下定決心,“一定要讓一線工人在清潔安全的環境中工作。 “她和團隊用30年的堅持努力,形成了系統的工業建築環境高效控制技術與設計方法,為產業工人築起一道堅實的健康屏障。
一次“孤獨”的創新突破
我國工業建築存量超百億平方米,工業建築環境領域長期面臨“改善室內空氣品質”與“降低能耗與碳排放”的雙重壓力。
研究過程中,曾經有國外同行給王怡潑冷水:「這個方向西方國家早就進行過許多探索,沒有研究價值。 ”
王怡沒有爭辯。 “中國的製造業體量獨一無二,西方經驗無法照搬。” 她說,「別人的解決方案解決不了我們的難題。 “這條從工廠車間里走出來的科研之路,註定是一次”孤獨“的創新突破。
沒有可以直接套用的成熟經驗,憑藉一腔熱血,王怡帶著團隊一頭扎進了這個被別人視為“過時”的領域。
隨著研究工作向科研“深水區”推進,她和團隊愈發感到任務的艱巨。 提升工業建築環境的污染控制效能,存在諸多難題。 支撐她一直走下去的,就是為生產一線工人的健康盡心、為我國工業建築環境的改善盡力的決心。
如今,王怡實現了當年的承諾。 當高溫氣流裹挾著粉塵向四周擴散時,團隊自主研發的「工業建築環境高效低碳控制系統」精準鎖定污染源頭,通過負壓將煙塵牢牢「攥住」並送入淨化設備,並通過智慧監測與調控,讓曾經困擾工業生產的污染問題得到精準管控。
目前,相關研究成果已在我國及共建「一帶一路」國家得到廣泛應用。
在工業廠房起舞的「龍捲風”
隨著現代工業建築朝著大型化、密閉化發展,工業建築環境控制面臨著新的問題和挑戰。 長度超千米、高度達數十米的巨型廠房,空間密閉、熱源集中、污染物複雜,傳統技術難以有效移除室內污染物。
傳統方法主要包括依託自然對流的自然通風、通過風機風管實現強制流通的機械通風。 但是,自然通風屬於無組織排放,機械通風效率低、能耗高,難以滿足實際需求。
“我們能不能改變風的形態,用風定向控制廠房中無序擴散的污染物,將其送至淨化系統,降低空氣中污染物的滯留時間?” 經過團隊成員的多次頭腦風暴,大家達成了初步的技術共識。
技術突破來自一次師生交流。 當時的博士生曹智翔興奮地分享了一個龍捲風的視頻並問:“老師,如果用這種類似龍捲風的氣流來吸塵,會不會很厲害? ”
“這個想法值得深入研究!” 王怡敏銳地捕捉到其中的創新價值。 團隊全力支援曹智翔探索這個大膽的設想,專門協調實驗室資源,給予其充分的研究自由。
經歷了無數次失敗和調整,「人工龍捲風」通風技術終於從技術構想落地工程應用。
這項被命名為「渦旋通風」的技術,能像自然界的龍捲風一樣,在高大廠房內形成定向氣流,將污染物精準「卷走」。。
示範工程中,該技術使得污染物滯留時間降低了90%、環境控制能效提升了20%。 如今,這項師生共創的技術,已寫入國家行業標準和先進技術指南。
讓每名學生綻放獨特光采
“深處種菱淺種稻,不深不淺種荷花。” 王怡的微信簽名,道出了她的育人之道——因材施教,讓每名學生都能找到適合自己的發展土壤,綻放出獨特的光采。
榮獲「陝西青年五四獎章」的黃豔秋說:「王老師告訴我們,科學研究沒有捷徑,真正的功夫源於每天堅持不懈的科研探索。 ”
在王怡的課題組,激烈的學術爭論是家常便飯。 團隊成員楊洋說:「王老師鼓勵學生質疑、挑戰,也允許我們試錯。 她認為,如果能證明一條路走不通,同樣是寶貴的科研成果。 ”
這種開放包容的氛圍,孕育出團結、大膽創新的科研氛圍,讓團隊在攻克難題的過程中屢創佳績。
青年教師吳松恆說:「王老師總是提醒我們要有頂天立地的視野,把握國家重大戰略需求,瞄準科技前沿,紮根工程實際,研究產業發展亟待解決的問題。 ”
無論是開題報告還是項目策劃,王怡問學生最多的問題是:「這個研究的實際價值是什麼? 是不是企業急需、社會期盼的? ”
因材施教的智慧,讓團隊的每個成員都能獨當一面。 近5年,團隊的骨幹成員分別擔任專案主持人,完成了多項國家級、省部級科研專案,團隊已獲批各類基金專案近30項。 同時,年輕成員積極投身工程實際的技術攻關專案。 2018年,王怡組織國內15家校企單位,申報並獲批了科技部“十三五”國家重點研發計劃專案,推動了行業內一批高校、設計研究院、大型企業的青年領軍人才的培養。
如今,王怡團隊已培養近200名碩士、博士。 他們像種子被播撒在科研院所、企業車間,成為工業環保領域的生力軍。 團隊的技術也走出校園,覆蓋新材料、有色金屬等行業,應用在20多個省份的數十個示範工程,守護勞動者的職業健康。 許多科研成果更被納入多項國家及全球行業標準設計指南,從“中國技術”躍升為“國際樣板”。
從一人前行的孤勇,到團隊「造風」的智慧,再到桃李滿天下的傳承,王怡帶領團隊,用30年在工業建築環境領域的堅守與創新,詮釋了“大先生”的時代內涵。