王立雄
WANG Lixiong

1963年出生
1990年入學天津大學建筑系(碩士)
天津大學建筑學院建筑技術科學研究所所長
2016年中照照明工程設計獎一等獎
2015年中照照明工程設計獎一等獎
2013年華夏建設科學技術獎一等獎
2013年華夏建設科學技術獎二等獎
2009年寶鋼優秀教師獎
我的導師是沈天行教授,我的論文工作是沈先生主持國家自然科學基金項目的一部分,能做國家級項目感覺特別榮耀,所以也特別努力,沈先生用科研經費購置了很多在當時頂尖的設備,比如數字圖像編輯處理卡、專業顯示器、專業攝像機、486計算機等。在1990年代這些都是最先進的設備。我們也在先生的帶領下刻苦鉆研,高質量地完成了科研項目。所以我后來也特別注意積極申請國家科研項目,以便給學生們提供高水平研究課題。另一個深刻的記憶是,沈先生常常帶著我們參加各種全國學術會議,增長見識、開拓眼界、認識專業方面的前輩與同仁,現在回想起來真是受益頗深。后來我也特別注重鼓勵并資助學生們參加國際、國內學術會議,也希望他們多長長見識。


1《建筑節能》(共同編著)2.3 內蒙古自治區科技館和演藝中心夜景照明項目4.5 天洋城4代太空之窗夜景照明設計項目
綠色建筑設計與研究工作是目前建筑學領域的重點,建筑技術科學專業在綠色建筑中起著至關重要的作用,數字化模擬技術在建筑技術科學領域的廣泛應用,對綠色建筑的設計、分析、評估起到了促進作用。在這種社會需求背景下,我們專業的研究生報考人數連年增加。由于跨學科招生學生專業背景較為復雜,他們的知識體系、思維方式、專業技能均存在很大差異。如何針對不同學科背景研究生的各自特點進行培養,是我們教學工作的重點。
目前,建筑技術科學研究生專業總體上可分為建筑設計等建筑學專業和結構工程等理工科非建筑學專業。前者建筑基礎好,思維活躍,想象力豐富,繪圖表現能力強,但這類學生缺乏數學等理工科知識,邏輯分析和量化計算能力不足; 后者邏輯思維能力強,有扎實的數理基礎,熟悉定量化研究方法和手段,但缺乏建筑學知識,空間想象力不足。建筑技術科學專業自身特點決定了它具有很強的學科交叉性,既需要空間想象等感性創造能力,也需要推理計算等理性分析能力。因此,需要根據學生不同的專業背景進行取長補短的個性化教學。
數字化模擬技術對綠色建筑設計起到了革命性的改變,模擬軟件也可歸為兩大類∶第一類是物理環境模擬軟件,如基于CFD(計算流體力學,Computational Fluid Dynamics)原理的FLUENT、AIRPARK、STREAM等氣流與通風狀況分析軟件,用于采光和照明的RADIANCE、DAYSIM、DIALUX等光環境分析軟件,用于廳堂音質和噪聲的ODEON、CHAOS、Sound PLAN等聲環境分析的軟件;第二類是如ENERGYPLUS、HTB2、BLAST等用于模擬熱工和能耗的軟件。
基于學生不同學科背景和所面臨的問題,制定了3個階段的培養改革方案及措施:第一階段是跨學科基本素質培養,目的是使不同專業背景的學生完成跨學科基礎知識和數字化模擬技術儲備,形成跨學科思維模式;第二階段是跨學科模擬軟件應用技能培養,目的是使學生掌握計算機輔助分析設計的基本技能;第三階段是跨學科實踐能力培養,目的是提高學生以創新性思維解決實際問題的能力。
通過上述培養方法,我們取得了較為理想的教學效果。在國家自然科學基金重點項目“寒冷氣候區低能耗公共建筑空間設計理論與方法”資助下,利用高鐵客運站這種典型的大空間公共建筑節能設計和優化改造一題,進行了針對性的嘗試。
首先,學生對位于北方寒冷地區的京廣線和京滬線上車站站房進行了深度調研和室內環境舒適性指標測量,總結普遍特征和共性問題,建立高鐵站的標準建筑數字化模型。
其次,學生分組對其進行計算機模擬。第1組應用AIRPARK、Sound PLAN、DAYSIM和DIALUX分別模擬通風、噪聲、采光、照明等指標,得到諸如近屋頂處風速等現場不能檢測的指標,比對模擬與現場測試結果研究誤差產生原因,進而對模擬方法進行校正。第2組模擬建筑能耗指標,主要通過ENERGYPLUS模擬采暖、制冷、通風和照明能耗。
第三,研究模擬結果,分析現存問題應用所學知識對既有建筑進行空間和技術層面的節能改造,建立改造模型后再次模擬其舒適度和能耗指標,進而與首次模擬結果進行對比。若降低明顯,則重新設計節能改造方案,直至滿足舒適度要求。當舒適度達標后對比能耗情況,得到新方案節能貢獻率。最后,將研究結果進行歸納總結,形成北方寒冷地區高鐵車站空間節能設計改造方法。
學生在該課題中的實踐表明,經過新型教學方式培養出的研究生在基本素質、應用技能、實踐能力3個方面提升明顯,能夠應用數字化模擬技術進行綠色建筑的研究和設計工作,并具備了解決較為復雜科學問題的能力。