初見劉艷峰，這位西安建筑科技大學環境與市政工程學院的副院長與想象中科研工作者的形象完全相符：細邊眼鏡，謙遜、溫雅，頗有“腹有詩書氣自華”的味道。投身建筑節能領域多年，他嚴謹、執著的學風深受同行推崇。
采訪中，他的語調平和，思維活躍；當論及自己從事的專業，他的語氣不禁變得熱切而充滿感情。
他所在團隊在國際太陽能建筑領域中，開創性地采用了“基礎參數—設計理論及方法—技術標準—工程示范”研究思路和方法，編制了國際上首套針對太陽能富集特點的建筑節能和采暖設計地方標準及配套圖集。
他提出“通過建筑構件優化太陽能集熱蓄熱能力，利用太陽能集熱、蓄熱、定向熱輸送設備系統補充建筑用熱需求”的技術路線，在國際可再生能源研究領域中位于前沿。
這些前沿成果為我國太陽能豐富地區的太陽能熱利用、建筑采暖能耗控制提供了新型備選技術發展方向，未來將為太陽能集熱器、高效蓄能、新型采暖設備和系統以及建筑節能相關產業鏈的形成奠定技術應用和推廣基礎?！?span id="bcu1qim" class="Apple-converted-space">
為“日光城”尋找冬日暖意
青藏高原，一個被喻為“離太陽最近的地方”，天空純凈得毫無雜質，愈加襯托出陽光燦爛而明亮；有著“日光城”之美譽的拉薩，其年日照時間甚至超過了3000小時。然而，這里長達將近六個月的冬季卻無比寒冷，很多民居建筑未設置供暖設施，僅靠燃燒柴薪、牛糞取暖，不但效果不佳，而且對環境造成了較大污染。2004年，拉薩被國家列入供暖地區，但是由于受到經濟條件和能源供應的限制，城市供暖問題始終未能解決。城市冬季供暖既是困擾拉薩乃至全區多年的難題，也是廣大市民渴望已久的一件大事。
西藏是離太陽最近的地方，也是太陽能最豐富的地區，利用這一得天獨厚的天然資源不僅用之不竭，而且不會對環境產生任何污染。
經過多年對太陽能采暖的持續研究，2012年劉艷峰牽頭的團隊以“西藏高原低能耗太陽能建筑研究與應用”獲得了陜西省科學技術獎一等獎。這一成果不僅建立了基本不依靠常規能源的太陽能采暖技術體系，形成了“建筑保溫+被動太陽房+主動太陽能采暖”的技術方案，而且依托該項目，劉艷峰帶領團隊創建出高效保溫和主被動結合太陽能采暖設計的原理和方法。該研究團隊還據此編寫了西藏自治區《民用建筑采暖設計標準》、《居住建筑節能設計標準》和配套圖集，為多部建筑行業標準提供了理論和技術支持。
目前，成果已經得到應用和推廣，已形成20萬平方米高原城市示范建筑和100戶藏牧區示范建筑，累計推廣面積370萬平方米，節煤17萬噸，二氧化碳減排45萬噸。
這個冬天不太冷
與拉薩類似，我國西北地區存在同樣問題：多數采暖區雖太陽能資源豐富，但以太陽能支撐全部房間連續供暖的資金投入超出當地居民普遍承受力。同時，受冬季室內活動軌跡影響，村鎮居民對不同時段、各房間溫度期望值不同，因而適宜分時分區、差異化的太陽能采暖運行模式往往更理想。
2014年，劉艷峰主持了國家自然科學基金項目“基于西北村鎮居民室內活動軌跡的差異化太陽能采暖熱過程及優化設計研究”——以被動太陽能調節優先，對于居民實際用熱需求與被動調節之間的差值，以主動太陽能采暖進行定時、定向、定量補充。在這個項目中，他創造性地提出以居民在時間上和空間上的熱需求特征為基礎，以可再生能源現狀為條件，以適應性為原則的差異化采暖技術體系；在熱環境調節中，從“居民—建筑物—采暖設備系統”整個過程分析，采用被動優先、主動補充的綜合調節手段。他想通過現場調查，掌握居民對室內期望溫度在時間、空間上的分布特點，確定室內溫度設計參數和差異化采暖模式；分析被動太陽能調節、房間間歇預熱、主動太陽能熱蓄調等熱過程的耦合關系，建立控制方程組；通過實驗測試和數值計算，定量分析主、被動調節的優化匹配關系，形成適應于居民用熱需求的房間負荷計算、建筑熱工設計、太陽能采暖系統設計方法以及運行調節策略。旨在不明顯增加常規能源消耗的基礎上，改善西北村鎮建筑熱環境。
此外，西北地區的地形條件大致是：村鎮周邊有很多不宜耕種的山地溝壑、荒灘，太陽能收集條件充足。如果能夠通過優化建筑構件自身對太陽能的收集、蓄存功能，再合理匹配太陽能光熱設備系統，發揮光熱利用成本地、效率高的特點，就可以在不明顯增加常規能耗的前提下，以太陽能支撐建筑采暖、衛生熱水用能的需求。為此，劉艷峰申請獲批的陜西省重點科技創新團隊——西北村鎮太陽能光熱綜合利用創新團隊，提出基于地域建筑形態和氣候差別，結合我國西北村鎮周邊環境條件，形成規?；?a href=/topic/1206.html target=_blank>太陽能熱利用與單戶利用結合的技術線路，實現被動太陽能利用效果最大化。劉艷峰將率領團隊針對被動太陽能建筑熱工過程及優化設計方法，太陽能蓄熱介質熱蓄調過程及系統優化，中小城鎮太陽能集中供熱站熱力學過程及關鍵技術，主、被動太陽能結合個性采暖耦合熱過程及優化匹配等幾個關鍵內容進行研究。他們的成果將為我國太陽能富集地區太陽能熱利用、建筑采暖能耗控制提供新型備選技術發展方向，并對太陽能集熱器、高效蓄能、新型采暖設備和系統以及建筑節能相關產業鏈的形成奠定技術應用和推廣基礎。
建筑節能走中國自己的道路
近些年，中國的城市迅速“長高”，摩天樓鱗次櫛比，而建筑能耗總量也在逐年攀升，在能源總消費量中所占的比例已從20世紀70年代末的10％上升到近年的27.45％，其中，采暖耗能占民用建筑總能耗的56%～58%。
“建筑節能將對我國能源消費產生深遠影響，而且要走中國自己的道路，就地取材、就地改造、就地實施，”劉艷峰說。他主持的國家自然科學基金項目“周期性雙波動村鎮太陽能采暖建筑熱過程及其熱環境調節研究”，對提高太陽能采暖保證率、降低系統建造成本，改善村鎮建筑冬季熱環境水平和降低采暖能耗具有重要意義。在西北村鎮建筑中，被動太陽房室內溫度和主動太陽能集熱量均為周期性波動且相位接近，造成采暖系統供熱量變化規律與建筑熱負荷相反、室內溫度穩定性差。因此以被動太陽房室內溫度變化為基礎，對主動太陽能得熱進行“移峰填谷”式調節，是改善此類建筑熱環境的關鍵。劉艷峰率隊通過現場測試、實驗室模型模擬、計算機程序模擬，得出周期性雙波動形成的采暖熱量供需矛盾之間的定量關系式和建筑構件及設備兩級蓄熱與室內溫度穩定性的定量關系式，并提出以優化建筑構件和設備蓄熱為核心的熱環境調節方法。
劉艷峰主持的另一項國家自然科學基金項目“波動雙外擾與間歇采暖下太陽能建筑熱過程及設計優化研究”，在充分發揮被動調節節能效果的基礎上，確定間歇運行采暖系統的設計、運行參數，形成主-被動結合調節房間熱環境的優化設計方法。根據房間受階躍性和波動擾動聯合作用的特點，提出新的圍護結構保溫、熱慣性參數體系和確定方法，為太陽能采暖建筑設計、建筑節能相關規范修訂提供了基礎數據和理論支持。
據《氣候變化綠皮書：應對氣候變化報告（2012）》一書中的數據，我國太陽能平均總輻射年總量約為1500千瓦時／平方米，絕大部分（98％以上）地區的總輻射年總量都在1000千瓦時／平方米以上，有約３％的地區達到2000千瓦時／平方米以上。從資源總量的角度而言，中國絕大部分地區都適合太陽能的開發利用。劉艷峰說：“一個城市如果增加20％的投資用于太陽能取暖設施建設，就可解決城市70％的供熱問題。”他的目標是：要讓西北地區和青藏高原的人們，能夠最大程度地享受到陽光帶來的溫暖，提升他們的生活質量，更好地建設這片美好的土地。他說：“前面的路還很長，任務還很艱巨”。
