
中国工程院院士刘加平。(受访者供图)
刘加平
中国工程院院士,1956年出生于陕西大荔,本科毕业于西北大学物理系,博士毕业于重庆建筑大学建筑热工与节能专业,现任绿色建筑全国重点实验室主任、西安建筑科技大学建筑学院教授、博士生导师。
夜已深,西安建筑科技大学绿色建筑全国重点实验室内,灯还亮着。描绘新地域建筑方案,演算建筑热工性能……中国工程院院士、我国绿色建筑领域的知名专家刘加平在实验之中逐项比对,并进行细致记录。
从黄土高原新型窑居建筑,到灾后重建生态民居,把超低能耗建筑建到青藏高原与南海岛礁,几十年来,刘加平带领团队攻克了一个又一个建筑节能难题,让数百万平方米的建筑学会了“呼吸”,兼具保暖与透气、节能与舒适,用科技为百姓筑就暖居梦。
“进阶版”绿色窑洞
20世纪80年代的一个深秋,陕北黄土高原上,北风卷着黄土呼呼地刮,室外温度低至零下。刚到西安冶金建筑学院(西安建筑科技大学前身)工作不久的刘加平,背着简易测量工具,跟着课题组深一脚浅一脚走进陕西米脂县的黄土沟壑,专程考察当地窑洞民居——这片土地上,窑洞是乡亲们祖祖辈辈的家。
走进一户老乡家,暖意瞬间扑面而来。土炕温热,墙面却泛着潮。“后生,快上炕暖一暖!”老乡笑着递来一碗热米汤,“俺们这窑洞住了几十年,冬天不用烧煤,夏天不用扇扇,就是潮得恼人,粮食放久了会发霉,人也容易患风湿病。”
刘加平蹲在窑洞口,指尖一遍遍抚过斑驳的夯土墙,陷入沉思。“传统建筑里藏着古人的生态智慧,也有老百姓亟待摆脱的困扰。”他后来回忆,“那天晚上,老乡家的煤油灯昏黄摇曳,我趴在炕沿写笔记,心中思索:建筑节能不是照搬西方指标,而是要让传统智慧接上现代科技。”
此后,刘加平带领团队往返于延安与西安之间,脚步踏遍黄土高原的沟沟壑壑。白天,他们走村串户实地调研,摸清窑洞的短板;夜晚,实验室里灯火通明,他们反复测算数据、剖析围护结构特性、打磨建筑构造。
凭着这份坚守,团队终于设计出“进阶版”新型绿色窑洞:一层变二层,空间翻倍更实用;室外增设阳光房,大玻璃窗引光入屋驱散阴暗;窑洞顶上架起太阳能热水器,地热地冷通风系统精准控温,破解了返潮、阴冷、采光差的难题。
新型窑洞既保留了传统窑洞的保温优势,又兼具节能环保的优点,更妥善解决了成本难题。1986年,试点在陕北落地,为打消乡亲们的顾虑,刘加平挽起袖子,手把手教大家配比材料、夯实墙体。米脂县老乡至今难忘当时的情景:“刘教授和我们一起和泥夯墙,耐心得很。那年冬天,窑洞里没有水珠,粮食放一冬都好好的,炕上暖乎乎、干干爽爽,我们心里特别踏实。”
2006年,“绿色窑洞”研究课题获联合国人居署“世界人居奖”。沉甸甸的荣誉证书,被刘加平轻轻锁进抽屉。“我从农村走出来,农民需要什么样的房子我很清楚,我想为他们做些事,这就是我最朴素的心愿。”他的话语朴实而坚定。
“靠太阳就能取暖”的房子
2005年隆冬,刘加平第一次进藏,最深的感受是:冷得彻夜难眠。拉萨白天阳光灼人,要戴墨镜、涂防晒霜;夜晚零下十几摄氏度,室内电暖器形同虚设。彼时他赴西藏为西安建筑科技大学与西藏联合开办的硕士班讲课,看着阳光白白流失,他心中满是疑惑:西藏年日照超3000小时,这般好的太阳能,为何暖不了百姓家?

刘加平(左四)在西藏调研。(受访者供图)
深入了解才知,太阳能发电再进行供暖,成本高、损耗大;直接转化热能集中供暖,更是未破解的技术难题。
刘加平的内心有所触动。“这里,就是我们的学术阵地。”他对学生刘艳峰说,“温暖牧区人民,守护高原生态,大有可为!”
科研道路从不平坦,冷板凳一坐就是数年。3年间,团队30多次进藏,驱车数百公里,翻越四五千米的高山,顶着头痛、厌食、流鼻血的高原反应,倒下吸点氧,缓过劲接着干。集热、储能、供暖的一个个难关,被他们逐个攻克——刘加平巧借藏式建筑晒廊智慧,设计出带阳光间的被动式太阳能暖廊;就地取材,用好当地丰富石材,研发出非平衡保温墙体;大胆创新,采用“太阳能+空气能”双重驱动地暖系统,节能又适配高原环境。
“刘院士的严谨是刻在骨子里的。”参与项目的青年教师杨雯说,“有一次,他发现设计图纸上窗户朝向偏了5度,当即要求修改,半点不松口。他说,高原之上,差之毫厘,谬以千里。这5度,可能让教室少接收10%的阳光,孩子们就要多挨一分冻。”
刘加平牵头建立与太阳能富集区被动式设计匹配的主动式太阳能采暖系统设计方法;主编完成仅靠太阳能采暖的地区性设计规范——《西藏自治区居住建筑节能设计标准》《西藏自治区民用建筑采暖设计标准》,填补了行业空白。“搞科研,脚要沾泥,心要贴着老百姓,绝不能坐在西安,空想西藏的房子如何设计。”刘加平常对团队成员说。

刘加平(左二)在指导学生进行太阳能建筑设计。(受访者供图)
20年间,他和团队从青海刚察、玉树,到西藏拉萨、日喀则,建成各类太阳能供暖试验、示范工程20余处,50余万人彻底告别烟熏火燎的原始取暖方式,住上“靠太阳就能取暖”的房子不再只是梦想。
技术图纸变成屋顶的太阳能板,化作居民家中的阵阵暖意,更为中国高寒地区清洁能源供暖提供了可复制、可推广的样本。2020年,刘加平团队斩获西藏自治区科学技术奖一等奖,他们毅然决定将30万元奖金全部捐给西藏,用于扶贫事业。
与建筑学“先结婚后恋爱”
刘加平身上叠加着许多身份:农民、军人、教师、建筑师、科学家……可聊起自己,他常挂在嘴边的,依旧是“农民”二字。他出生于陕西大荔县,从小跟着父母在田埂上劳作,深知在泥土里讨生活的艰辛。
农闲时无事可做,年少的刘加平便在村里组织起宣传队。他心思活络,对乐器悟性很高,从吹笛子起步,慢慢摸索着学会了二胡、板胡,就连大提琴也能上手。“只要是见得到的乐器,到了我手里都能弄响。”他笑着回忆。这活泼爽朗的性子,被前来招兵的部队人员一眼看中。刚满18岁的刘加平跟父母念叨:“我长到这么大,几乎没去过10公里以外的地方,从家往南看是华山,往东看是中条山,我想出去看看山外的模样。”
当兵后,刘加平借着一次去北京的机会,专程到天安门转了一圈,还咬牙花钱拍了一张照片留念。现在提起此事,他的话里还带着几分感慨:“一个农村走出来的娃,能去天安门看看,当时只觉得这辈子活值了!”
1978年,恢复高考第二年,刘加平动了求学的心思。如果留在部队,虽能安稳度日,但他心里憋着一股劲。“以前的同学都在往前冲,我也不能落后,人得有点冒险精神,进步和舒适从来不能兼得。”
得知刘加平要参加高考,一位曾经在大荔县下乡的知青,特意寄来了一份试卷,想让他提前熟悉考试形式。可拿到试卷的刘加平傻了眼——他连题都看不懂,高中学的那点知识早就生疏了。那两个月,他断了所有杂念,白天啃课本、做习题,晚上就着煤油灯一遍遍复盘。功夫不负有心人,他成功考入西北大学物理系,圆了求学梦。
4年求学时光匆匆而过,转眼到了毕业前夕,其他同学早已坐不住,忙着找工作,刘加平却依旧窝在实验室里,做着自己的事。直到领毕业证那天,他才得知自己被分配到西安冶金建筑学院教书,心里有些落差。他跟身边的老师抱怨:“建筑不就是盖房子吗?我学的是基础物理,一点不沾边啊,这课怎么教?”
刘加平对《环球人物》记者笑称,自己和建筑学是“先结婚后恋爱”。站上讲台几年后,他决定考研,并选择了建筑物理专业,才算真正走进这一行,与建筑学“谈起了恋爱”。
20世纪90年代初,“下海潮”火热,学校里很多老师下班后摆个摊,做点小生意补贴家用。刘加平也动了心,在工作之余开了家装潢公司。他坦言自己没什么野心,只是想生活得好点:“我是从农村出来的,上有老下有小,那时候教师的工资低,不想点办法,实在撑不起家里的开支。”
可他性子直,不懂得圆滑变通,终究不是做生意的料。几番尝试后,他干脆收手,踏踏实实回归科研:“还是搞研究适合我,不用玩那些虚的,做好自己的事就行了。”
如今70岁的刘加平干净利落,从不留胡子,可当年读博士时,他把胡子蓄得老长——一心一意扑在研究上,根本没心思顾及自己的形象。“那时候满脑子都是热工与节能的全过程研究,吃饭、睡觉都在想,哪有工夫刮胡子。”他笑着回忆。

刘加平(左)在指导学生进行建筑材料配比实验。(本刊记者 贾丰丰/摄)
凭着这股韧劲儿,刘加平建的“好房子”遍布大江南北:陕北的绿色窑洞、西藏的高原暖房、四川灾区的抗震民居、南海岛礁的“全遮阳”超低能耗建筑……他做项目,最看重“落地”二字。“不管别人做得多花哨,我只认一条:把事情落到实处,做出老百姓能用的房子、好用的房子。”
从2024年起,刘加平又把目光投向极地,跟随科考队深入南北极,考察极地科考建筑,在极端环境下突破工程建造的前沿挑战。在他心里,建筑学是“为人而生”的学科。“无论材料多高端、原理多深奥、构造多复杂,安全、舒适、绿色,永远是根本。老百姓住得安全、舒心,才是最好的答卷。”
责任编辑:高玮怡刘加平,窑洞,建筑