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营造清洁节能的室内环境

——记2003年度“学术新人奖”获得者张寅平

新闻中心记者 周襄楠

  清华建筑环境与设备工程研究所副所长、博士生导师张寅平教授今年已42岁,但看上去还是那么意气风发,走在路上说不准别人会把他当成一名研究生。

  “可能是总和学生在一起的缘故吧!”张寅平笑笑,两道浓眉之间闪耀着青春的气息。

  1980年,抱着“我学的专业既要能发现未知,又要能够解决实际问题”的想法,张寅平走进了中国科技大学热科学和能源工程系,一直到1991年博士毕业。

  1994年,张寅平被公派到德国斯图加特大学核能和热系统研究所作为高级访问学者进行了为期一年的访问研究。1996年,他又赴日,在东京大学机械系任客座研究员。回忆起在国外研究的那段经历,他感受最深的是德国和日本的研究者们严谨的科研作风和踏实的工作态度。

  出国的经历和所见所闻,使他深深地感到:作为一名年轻的科研工作者,最好的舞台是祖国,自己应在能发挥才干的地方开展研究工作。1997年从日本回国后,他来到了清华。

  结合自己的学术特点和专业特点,张寅平把他的科研方向定位为:建筑用蓄能-节能技术、 室内空气品质,他戏称为“EI”,即“Energy conservation and storage in building and service systems(节能和储能在建筑和服务系统中的应用)”和“Indoor Air Quality”。他说:“人的一生80%的时间在建筑物里度过, 建筑能耗在社会总能耗中所占比例约为1/4, 所以构建一个清洁、节能的人性化环境尤为重要。”

  他随手从书柜里拿出一块看上去和一般的水磨石很像的地板材料说:“这是一种蓄能调温地板,里面加有定形相变材料,冬季可以把白天晒在上面的阳光能量储存起来,在夜晚释放,起到夜间提高室内温度的作用。”这种材料将用于我校下半年建成的节能实验楼。他说,这是他与研究小组成员和化工系老师联合研究的成果。

  “这种地板我们有自主的知识产权,已获得了国家发明专利。”他说。

  类似的相变材料加在衣服里,就能够制成防暑降温服,这样的防暑降温服在“非典”期间,由同方生产出了千余套,送往医护第一线,受到“非典”一线医护人员的好评。

  此外,张寅平及其研究小组的成员们还开展了功能热流体(在传统的热输运介质水里加进一些微米级相变微胶囊,形成的一种新颖的储传热介质)的研究,这种流体与单纯的水相比,比热更大,换热能力更强,从而可望显著降低输送管道的直径和功耗。围绕这种功能热流体研制、传热特性等方面的应用基础研究,他已经在国际一流期刊上发表了多篇系列论文,均被SCI摘引,并在国内外学术大会上作特邀报告。

  不止在建筑蓄能和节能研究方面广开思路,在室内空气品质方面张寅平的研究也可圈可点。这里要从一个最常见的居室空气污染说起:很多人都有搬进新家但是却被建材挥发的刺鼻气味所困扰的经历,人们大多都将这种气味归罪于“甲醛”。 “一些化学物质是有味道的,但有很多我们是闻不到的,不过同样对人体有害。”张寅平说。

  为了研究有机挥发物的散发规律,张寅平及其研究小组的成员们建立了多个干建材挥发模型,在国际上首次建立了通用性很强的干建材N层双面有机物挥发模型,得到了散发准则公式和散发结束无量纲判据,提出了测定建材散发速率的新方法。这些工作均在国际一流期刊Atmospheric Environment(大气环境)上发表,被SCI摘引,发表不到半年,就被国际同行引用。

  张寅平和他的同仁还在纳米光催化处理室内有机挥发物的空气净化技术上迈出了实质性的一步——目前针对这种技术的应用已经制备出实验室样机,同方洁净公司正在进行产品研发。

在上述领域,他出版编著2本,发表国内外期刊论文90余篇,其中30篇被SCI摘引,45篇被EI摘引。

  张寅平把自己研究的特点概括为两点:一是跨学科,二是研究方向既注重发现和解决科学问题,又注重有很好的应用前景。他说:“我们的每一个足迹、每一项成果都是学科交叉的结晶,目前我们已经和化学系、化工系、机械系、工程力学系、生物系、电机系、环境系等单位有紧密的科研合作,但我们做的还很不够,我们将在学科交叉方面继续努力,力争做出一些有应用价值的创新成果。”

张寅平认为,科研很重要,但教学和研究生培养也非常重要。从某种意义上说,教书育人是大学教师的首要任务。他在作好科研的同时积极投入教学工作,注意将教学、科研有机结合,获得了很好的效果。2002秋季学期在对学生教学质量问卷调查中,他所教授的《热质交换原理和应用》课有15项指标得了“笑脸”(共有16项指标),平均分高达94.07。

  由于在科研和教学等方面的出色成绩,张寅平1994年获“霍英东优秀青年教师奖”,2001年入选“教育部优秀青年教师资助计划”。

(编辑 文清)

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2004-04-12]
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