做地下空間環境安全創新的黃大年式團隊

我國既有建筑面積已超過800億平方米，而通風空調系統的碳排放約占建筑碳排量的50%，如何破解降低能耗保障空間熱濕環境問題的理論與技術體系難題？顯得格外迫切。

6月28日，“教育部低碳建筑環境國際合作聯合實驗室”“陜西省建筑設備科學與地下空間環境國際聯合研究中心”學術委員會成立大會暨第一次工作會議在西安建筑科技大學（簡稱“西安建大”）舉行，來自國內外該領域的專家學者就推進低碳建筑環境和地下空間保障領域的創新發展進行研討。

“教育部低碳建筑環境國際合作聯合實驗室”是由西安建大為牽頭單位，聯合瑞典于默奧大學、芬蘭阿爾托大學、新加坡國立大學等國際知名院校共同組建，于2023年11月獲批。實驗室中方主任為西安建大李安桂教授，外方主任為瑞典于默奧大學奧勒弗森·托馬斯教授。

        李安桂（右二）帶領團隊成員在建設工地測試研發產品設備。西安建大供圖

全國高校黃大年式教師團隊

2022年，西安建筑科技大學李安桂教授領銜的“地下空間環境保障”教師團隊榮獲教育部第二批全國高校黃大年式教師團隊。

“2022中國新時代100大建筑”新聞發布會上，西安建筑科技大學李安桂教授領銜的“地下空間環境保障團隊”參與的“糯扎渡水電站”“楊房溝水電站”“錦屏二級水電站”“拉西瓦水電站”和“雄安高鐵站”5項國家重大工程分別入選“2022中國新時代100大建筑”中的水電站工程和交通樞紐項目名單。

30多年來，西安建大建筑設備科學與工程學院院長、建筑環境與能源應用工程國家一流專業負責人李安桂教授帶領“地下空間環境保障”團隊，扎根西北，急國家所急，面向地下水電、地鐵、隧道、洞庫、管廊等國家重大地下工程建設對環境保障領域重大需求，研發出附壁通風理論及技術、地下空間災變環境高效通風引排技術、高效低阻低碳通風空調輸配技術等多項成果，在我國雅礱江流域錦屏一級、二級水電站地下廠房通風空調系統和大渡河大崗山水電站，以及鄭州地鐵站、雄安高鐵站、合肥地鐵、西安咸陽國際機場T5航站樓等60余座國內外地標性大型工程中應用解決工程的環境保障難題。

他們的創新成果曾獲國家技術發明獎二等獎2項、世界可持續能源技術創新獎和省部級一等獎4項。

李安桂是上世紀八十年代我國恢復高考后第一批大學生。1984年從山東建筑工程學院供熱通風工程專業畢業后，先后師從新中國暖通專業的奠基人、西安冶金建筑學院戴慶山和西安交通大學制冷學科帶頭人吳業正教授完成碩士、博士學業，隨后在2000年—2001年、2002年—2003年兩度在英國權威機構研究訪問，作為主要參與人擔綱歐洲聯合項目、威爾士大學建筑學院數項通風課題等工作，后又進入美國普渡大學、日本大學訪問、合作研究項目。回國后，他根植國家大型工程建設需求，對地下空間環境與建筑通風的研究創新，完成了從跟跑、并跑到領跑的跨越，提出了新的理論及技術：建筑附壁通風理論及設計方法。

團隊自主研發設計的軟件系統，與傳統全面通風相比，減碳可達60%以上（高大空間），并大幅降低污染物濃度，實現了空氣高效清潔供給。

地下隧道鉆孔作業產生的連續性“噴射型”粉塵、爆破作業產生的彌散性“脈沖型”粉塵，嚴重影響施工人員的身體健康，極易引發以肺組織纖維化為主的職業性“塵肺病”，這也成為難以破解的世界大型工程建設難題之一。

李安桂從控制塵源出發，重點探究鉆孔產生的“噴射型”粉塵與爆破導致的“脈沖型”粉塵的發塵機理及擴散特性，研究通風氣流與粉塵耦合擴散運移過程，給出鉆孔、爆破過程的產塵量計算方法；提出改善生產衛生環境，控制粉塵職業性危害的高效通風設計原理與方法，最終解決了地下隧道施工期遷延難愈的粉塵控制難題。

團隊的研究成果《基于工業生產過程粉塵逸散機制與通風控制設計原理及方法》《地下隧道及洞庫環境安全保障關鍵技術研發與應用》獲華夏建設科學技術獎一等獎。

                               附壁通風技術用于雄安高鐵站。西安建大供圖

2020年新冠疫情爆發期間，團隊參與中國工程院、科技部“新型冠狀病毒傳播與環境的關系及風險防控”緊急攻關項目；受住建部委托牽頭編制完成了我國首部《公共及居住建筑室內空氣環境防疫設計與安全保障指南》；承擔了中國工程院咨詢項目“公共及居住建筑室內空氣環境防疫技術體系建設與安全保障策略研究”；2022年初陜西省疫情突發期間，受陜西省政府指派，擔綱完成了西安咸陽國際機場新冠病毒傳播空氣輸運路徑解析及環境保障工作，助力陜西省疫情防控。

通風理論技術正被瑞典、丹麥等推廣應用

李安桂團隊的成果應用還解決了諸如中國對外承攬的最大水電工程——被稱為厄瓜多爾“三峽工程”的厄瓜多爾CCS水電站等建設對環境保障的需求難題，而且他受Springer邀請，作為第一主編與北歐供暖通風衛生學會主席Kosonen共同編著聚焦國際研究前沿的“室內環境與可持續建筑”英文叢書。

他主持編著的附壁通風設計標準納入國際通風設計指南手冊，出版了系統性闡述等溫、非等溫、變工作區附壁流動及換熱理論的中、英文專著，總結工程應用實踐經驗，牽頭制定《貼附通風設計標準》，并被納入歐盟暖通空調指南、國際通風手冊等。

建筑通風國際大會主席Oloffson曾在瑞典期刊《能源與環境》專題推介，“取得通風和室內空氣科學理論的重大突破”“提升了世界通風理論與技術發展水平”。 而李安桂團隊研發的新一代貼附風管機也正在由國外學科帶頭人Olofsson  Thomas教授在瑞典進行推廣應用。與此同時，目前李安桂團隊還與丹麥Afsharia lireza教授合作研發“貼附+冷梁”新技術及設備。

2024年，李安桂參與編寫歐盟REHVAGuidebook—OccupantTargetedVentilation（第五、六章）。

邁向一流國際合作平臺

2023年10月，由中國工程院院士、2018年度國家科學技術獎獲得者錢七虎任組長的專家組對李安桂教授牽頭的又一項成果“地下空間災變環境安全保障理論與關鍵技術研發及應用”進行鑒定，認為該研究成果創新性顯著，總體上達到國際領先水平。    

                                                 新成果鑒定會。西安建大供圖

2023年，依托陜西省政府“秦創原平臺”，李安桂教授“高效貼附通風及低阻低碳建筑輸配系統”系列技術發明專利簽訂技術成果轉讓合同，作價1500萬元入股并成立西安建科優能科技有限公司，進行通風空調超低阻輸配技術產業化生產。

“未來，我們團隊將圍繞地下環境保障智慧化等方向開展研究，不斷推進技術產業化，進一步加強在人才培養、科研與協同創新等方面的國際合作，圍繞地下空間戰略需求不斷取得創新成果，作為新質生產力要素為國家重大建設項目發揮作用。”李安桂介紹說。