“我們不是閉門搞研究，而是面向工程一線需求‘解題’。企業(yè)出了卷子，我們負責作答?！蔽靼步ㄖ萍即髮W副校長、綠色建筑全國重點實驗室常務副主任王怡教授這樣定義團隊的工作。多年來，王怡領銜的工業(yè)建筑環(huán)境與節(jié)能創(chuàng)新團隊把實驗室“搬”進工廠，用一項項創(chuàng)新技術，改善工業(yè)建筑環(huán)境質(zhì)量、提升智能化水平和推動節(jié)能降碳。

　　陜西省近年來將秦創(chuàng)原“科學家+工程師”隊伍建設項目作為實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的關鍵抓手，將高校科研前沿理論與企業(yè)工程實踐需求緊密結(jié)合，精準對接生產(chǎn)實際，協(xié)助梳理測試中的技術難點，打通產(chǎn)學研壁壘，有效推動制造與服務融合發(fā)展。該項目采用“雙首席負責制”，由企業(yè)工程師提出需求、高?？茖W家解決技術瓶頸，重點突破高端裝備、新材料等九大領域技術難題。

　　一場始于“擺動流嘴”的接力

　　“校友說高爐出鐵場的‘擺動流嘴’通風除塵效果一直不好，讓我有空去看看。”王怡回憶。20多年前的一個暑假，她帶著學生第一次走進了鋼鐵廠。

　　眼前的一幕讓她記憶深刻：巨大的鐵水罐車在鐵軌上緩緩移動，作為高爐出鐵場的關鍵設備，“擺動流嘴”承擔著分配高溫鐵水的任務，高溫熔融的鐵水從中傾瀉而下，與鐵水罐車碰撞的瞬間煙塵便會騰空而起?！皬S房里雖然有龐大的通風系統(tǒng)，通風管道甚至大到可以在里面開汽車，但還是會有煙塵‘跑’出來?！蓖踱f。

　　這些含有可吸入粉塵的高溫煙氣，是威脅工人健康的“頭號殺手”?！肮と巳绻L期在這樣的環(huán)境里，會面臨健康受損的風險?！蓖踱f。

　　團隊接下了如何高效捕集高溫煙塵這個任務，從精準捕集的機制創(chuàng)新出發(fā)，提出了高爐出鐵場的通風捕集系統(tǒng)技術改造方案，有效提高高溫煙塵捕集效率。經(jīng)過反復計算、模擬和現(xiàn)場調(diào)試，最終讓這個區(qū)域的煙塵濃度降低了90%，能耗也同步下降。

　　“我們持續(xù)總結(jié)經(jīng)驗，把這套技術寫進了行業(yè)標準。現(xiàn)在，我們的高溫煙塵捕集技術，已經(jīng)在高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐、軋鋼等鋼鐵行業(yè)的主要工藝流程中得到全面推廣應用?！蓖踱f。

　　產(chǎn)業(yè)不斷升級，團隊就沿著產(chǎn)業(yè)鏈“追”著問題跑，從鋼鐵行業(yè)“追”到了有色金屬冶煉?！坝猩饘僖睙挷粌H會產(chǎn)生高溫煙塵，還有二氧化硫等氣態(tài)污染物，爐型更開放，控制難度更大。”團隊成員、西安建筑科技大學教授黃艷秋舉例，在陜北一家鎂企業(yè)，團隊從污染源散發(fā)特性研究到捕集方案設計，提供了全鏈條服務，目標是既控塵又控氣。

　　從有色金屬冶煉，他們又“追”到了高端制造?！爱a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)型，一些金屬冶煉企業(yè)從賣鋁錠到產(chǎn)鋁箔，精密加工越來越多，散發(fā)的油霧也多了?！睂Ｗ⑦@一領域的團隊成員、西安建筑科技大學教授楊洋介紹，這些油霧粒徑極小，多在1微米以下，對工人呼吸系統(tǒng)乃至心血管都有潛在危害。國內(nèi)過去缺乏自主研發(fā)的高效捕集技術，較依賴進口設備。團隊和中色科技股份有限公司合作，花了幾年時間，把油霧產(chǎn)生、擴散的規(guī)律摸透了，設計出適配的捕集系統(tǒng)。“現(xiàn)在一套設備可以使工作區(qū)污染物暴露濃度降低60%。”中色科技股份有限公司環(huán)保所所長楊春暉說。

　　從鋼鐵、有色金屬，到材料制備、機械加工，再到建筑工業(yè)化……團隊的“服務清單”越來越長。覆蓋的工藝也從最初的煉鋼，延伸到高污染散發(fā)類制造業(yè)廠房。

　　一個來自“龍卷風”的靈感

　　如果說解決“擺動流嘴”問題是團隊服務的開端，那么“人工龍卷風”技術的誕生，則是一場“從0到1”的跨越，也是團隊創(chuàng)新能力的集中體現(xiàn)。

　　“在大型廠房中，傳統(tǒng)的通風方式，無論是自然通風還是機械設備通風，都存在缺陷：自然通風無能耗、風量大，但由于環(huán)保要求排放受到限制；機械通風系統(tǒng)可以對室內(nèi)空氣污染進行凈化，但效率低、能耗高。”王怡點出了工業(yè)建筑環(huán)境控制的困境——現(xiàn)代生產(chǎn)促進了工業(yè)建筑向大型化發(fā)展，但在長度數(shù)百米、高度十數(shù)米的巨型廠房里，污染物像無頭蒼蠅一樣無序擴散，傳統(tǒng)方法常常“力不從心”。

　　轉(zhuǎn)機來自一次師生交流。當時還在讀博士研究生的曹智翔，興奮地給導師王怡看了一段龍卷風的視頻：“老師，您看龍卷風能把地面附近的東西卷到那么高的空中，能不能在廠房里造一個‘人工龍卷風’，把污染物從四面八方卷到一起，再吸走？”

　　“這個想法很大膽，很有想象力！”王怡回憶，“當時我就告訴他，這件事值得做，去做吧?！?/p>

　　創(chuàng)新從來不只靠靈光一閃。從實驗室到廠房，曹智翔經(jīng)歷了漫長的試錯過程。在實驗室里效果完美的設計，挪到高十幾米、面積數(shù)萬平方米的真實廠房，會遇到各種意想不到的干擾因素：人員走動、設備運轉(zhuǎn)、門窗漏風等，常常導致“人工龍卷風”難以成形。

　　團隊沒有退縮，針對工程中發(fā)現(xiàn)的各種問題，一次次跑現(xiàn)場、調(diào)參數(shù)、改方案。最終，這項“人工龍卷風”環(huán)境控制技術成功落地。在重慶一家新材料企業(yè)的容積達30萬立方米的廠房中，“人工龍卷風”技術應用后，水霧滯留時間從10分鐘驟降至1分鐘以內(nèi)，車間視野提升超過80%，能耗也大幅下降。

　　這項師生共創(chuàng)的“人工龍卷風”環(huán)境控制技術，不僅獲批了多項國家自然科學基金項目，還被寫入國家行業(yè)標準。

　　一次“交叉創(chuàng)新”的探索

　　解決了“污染控制有沒有效果”的問題，團隊將目光投向了更高維度：“我們能把污染物濃度降得很低，但對于隨機性強的污染源散發(fā)，怎樣才能做到智能感知、智能調(diào)控？如何做到既能以最低能耗控制污染物，又可以滿足工人健康保障需要？污染物降到多少，能達到最佳平衡點？”王怡提出了交叉學科難題。這超出了傳統(tǒng)工程科學的范疇，需要醫(yī)學、信息技術的介入。

　　團隊主動與疾病防治機構(gòu)和專家“牽手”。職業(yè)病防治專家懂病理、懂診斷，但他們需要工程手段來實現(xiàn)“一級預防”。而王怡團隊提供的，正是精準的工程防護技術。

　　雙方目前正在探索工程防護與職業(yè)健康協(xié)同機制，共同編寫職業(yè)衛(wèi)生工程防護方面的著作，聯(lián)合培養(yǎng)工程博士，助力職業(yè)病防治標準優(yōu)化?！搬t(yī)工結(jié)合”，讓技術服務從“達標”邁向了人文關懷。

　　與此同時，節(jié)能降碳這根弦，團隊始終繃得很緊?；A原材料行業(yè)利潤薄，一項環(huán)保技術如果讓企業(yè)用不起、用不久，就無法真正推廣。

　　在廣東湛江某鋼鐵公司，團隊為焦爐工序裝上了“智能大腦”。通過視頻監(jiān)控、傳感器，結(jié)合工藝信號實時感知污染物產(chǎn)生量，動態(tài)調(diào)整通風系統(tǒng)風量，實現(xiàn)“按需通風”?！白鳛橹袊宓V全國重點實驗室專項資金項目示范工程，單套焦爐每天就能節(jié)約560度電，一個項目一年可節(jié)電20萬度。如果全廠推廣，減碳量相當可觀?！敝幸苯ㄖ芯靠傇河邢薰就醅q博士說。

　　陜西省科技廳相關負責人介紹，秦創(chuàng)原“科學家+工程師”隊伍建設項目優(yōu)先支持企業(yè)聯(lián)合省外高水平高校、科研院所申報，優(yōu)先支持“三項改革”科技成果轉(zhuǎn)化項目，優(yōu)先支持解決“卡脖子”技術短板、研發(fā)國產(chǎn)替代產(chǎn)品、預期經(jīng)濟效益高的項目。申請成功的“科學家+工程師”隊伍均納入陜西省重點研發(fā)計劃項目類別管理，給予一定財政科技經(jīng)費支持，實行科研經(jīng)費“包干制”管理?！啊茖W家+工程師’隊伍建設項目將產(chǎn)學研用結(jié)合，助推研究成果落地，讓高校與企業(yè)實現(xiàn)雙贏?！秉S艷秋說。

　　《 人民日報 》（ 2026年05月14日 14 版）