一、导师简介
Prof. Lok Shun Apple CHAN（陈乐舜）是香港城市大学建筑与土木工程系副教授，拥有博士学位（PhD）、哲学硕士学位（MPhil），并具备英国特许工程师资质（CEng），同时为英国屋宇装备工程师学会（MCIBSE）及美国采暖、制冷与空调工程师学会（MASHRAE）会员。
Chan教授长期从事建筑能耗分析与节能研究，最初聚焦香港地区建筑能耗问题，响应特区政府推动建筑节能减排的政策方向。目前研究重点集中在两个核心领域：建筑能源模拟所需气象数据的开发，以及通过立法控制推进节能建筑设计。教学方面，他主讲建筑科学与建筑服务工程相关课程，曾获香港城市大学专上学院优秀教学奖提名（1999-2000）及大学教学卓越奖提名（1999-2000）。
二、近期文章和项目解析
1. 气象数据开发研究
典型气象年（Typical Meteorological Year, TMY）数据是建筑能源模拟的基础输入参数。Chan教授在2016年发表于《Renewable Energy》的论文中，采用遗传算法（Genetic Algorithm）生成适用于不同能源系统的典型气象年数据，通过优化权重因子（Weighting Factor）提升不同能源系统性能预测的准确性。截至2024年，该文已被引用59次（Scopus数据）。
这项研究的意义在于突破了传统TMY数据仅适用于单一能源系统的局限。遗传算法的引入使得气象数据生成过程能够根据不同能源系统的特性（如光伏发电对太阳辐射的敏感性、空调系统对温湿度联动的依赖性）自动调整各气象参数的权重，提高了模拟结果的针对性。这种数据驱动的方法为后续建筑能耗模拟研究提供了更可靠的基础数据支撑。
2. 建筑围护结构热工性能研究
倾斜墙体性能评估
Chan教授与Chow合作于2014年在《Applied Energy》发表的研究，系统评估了采用倾斜墙体的空调办公建筑在中国不同气候区的热工性能。研究发现墙体倾斜角度（Inclination Angle）与建筑冷负荷（Cooling Load）存在显著相关性。
该研究的价值在于将建筑形态参数化，量化了非常规几何形态对能耗的影响。倾斜墙体通过自遮阳（Self-Shading）效应降低太阳辐射得热，但同时在不同气候条件下表现出差异化效果。这种形态-性能关系研究为建筑师提供了直观的设计决策工具，避免了单纯依赖设备系统提升能效的路径依赖。
水冷窗系统
2023年发表于《Energy》的论文提出利用空调冷凝水作为水源的水冷窗（Water Flow Window）系统，采用数值计算方法（Numerical Computational Method）评估其热工性能。研究指出该系统在提升热性能的同时，还可回收利用冷凝水，实现水资源再利用。
这项研究体现了系统性思维。通常被视为废物的空调冷凝水被重新定义为资源，整合进建筑围护结构的热管理系统。这种多目标优化思路在亚热带高湿度地区具有实际应用价值，解决了冷凝水排放问题的同时提升了围护结构性能。
光伏系统整合
2018年《Energy Policy》发表的研究评估了光伏系统对建筑热性能的影响，以香港这一亚热带地区为案例，分析了光伏系统与建筑围护结构结合后的综合效果。论文被引用12次。
该研究澄清了光伏系统在发电之外的热工影响。光伏板作为建筑表皮的一部分，其遮光效果和热阻特性会改变建筑原有的热平衡，这种"副作用"在节能评估中不可忽视。研究为绿色建筑认证体系提供了更全面的评估视角。
3. 遮阳效应量化
邻近建筑遮阳
2022年《Renewable Energy》论文分析了邻近建筑对光伏板系统的遮阳效应（Neighbouring Shading Effect）及其对绿色建筑认证体系的影响，量化分析了不同布局下光伏发电量减少程度。2021年《Journal of Building Engineering》研究则探讨了相邻建筑遮阳对空调建筑热性能及整体热传递值（Overall Thermal Transfer Value, OTTV）的影响，被引用20次。
这部分研究填补了从单体建筑评估向群体建筑评估过渡的空白。城市规划中建筑密度与布局不仅关系到土地利用效率，更直接影响个体建筑的能耗表现。研究揭示了现行标准可能忽视的建筑间相互作用，为修订建筑规范提供了实证依据。
4. 立法控制研究
OTTV规范评估
2019-2023年间，Chan教授在《Energy Policy》和《Journal of Building Engineering》连续发表研究，评估OTTV限值（Limiting Value）在建筑节能立法中的适用性。2023年论文指出单一OTTV指标在不同建筑类型中的适用性差异，探讨其对能效监管的影响。
OTTV作为香港建筑能耗监管的核心指标，其科学性和适用性直接影响政策效果。Chan教授的研究通过大量模拟和实测数据，揭示了标准化指标与多样化建筑现实之间的矛盾。这种基于证据的政策评估研究，为建筑能效标准的精细化修订提供了技术支撑。
5. 城市尺度研究
交通电气化
2023年发表于《Energy Policy》的论文以香港为例，探讨了从化石燃料驱动交通向电气化轨道交通系统转型的经验。该研究与建筑能源研究形成互补，将能源分析扩展至城市基础设施层面。
这项研究体现了研究者视野的拓展。交通系统与建筑系统是城市能源消耗的两大主体，两者在电力需求、碳排放等方面相互影响。将建筑能效研究经验应用于交通领域，显示了方法论的可迁移性。
风环境评估
2016年《Building and Environment》发表的研究评估了超高层十字形建筑群周围行人高度风环境，分析建筑形态、间距和朝向对气流的影响，被引用135次。同年《Wind and Structures》论文则系统研究了风向对高层建筑凹角处气流循环的影响。
风环境研究将建筑能效分析延伸至室外环境品质。超高层建筑的风效应不仅影响行人舒适度，更关系到自然通风潜力、污染物扩散等城市环境问题。研究采用计算流体力学（CFD）方法，为高密度城市设计提供量化评估工具。
三、未来研究预测
基于Chan教授现有研究轨迹与建筑能源领域发展趋势，可预期其未来研究将沿以下方向深化：
1. 数据驱动的精细化模拟
随着城市级传感网络部署，实时气象数据获取成为可能。预测Chan教授将开发动态气象数据模型，替代静态TMY数据，实现建筑能耗的实时预测与优化控制。研究方向可能包括：基于数字孪生（Digital Twin）的建筑性能模拟、考虑微气候效应的街区尺度能耗地图。
传统建筑模拟依赖历史气象数据，无法反映城市热岛效应加剧、极端气候频发等新挑战。实时数据整合将提升模拟的时效性和准确性，但需解决数据质量控制、计算效率等技术问题。这是从"离线设计"向"在线运维"转型的关键。
2. 标准体系的多维拓展
当前OTTV体系主要关注热传导，未来将向综合性能指标演化。可能的发展方向包括：整合碳排放指标（Embodied Carbon）、考虑需求响应能力（Demand Response Capability）、纳入可再生能源互动（Renewable Energy Interaction）。2024年发表的《Journal of Building Engineering》关于区域供热管网优化的论文已显示向系统层面拓展的迹象。
单一指标向多维指标体系演进是技术成熟的必然。但指标增多会带来监管复杂度上升，如何在科学性与可操作性间取得平衡，需要更多实证研究支撑。这不仅是技术问题，更是政策设计问题。
3. 围护结构多功能化
水冷窗研究显示了围护结构从被动隔热向主动热管理转变的趋势。未来可能探索：相变材料（Phase Change Material）与光伏一体化、电致变色玻璃（Electrochromic Glass）与遮阳联动、生物质建材与碳汇功能结合。这些研究将模糊建筑构件与设备系统的界限。
多功能围护结构是突破传统节能瓶颈的路径，但面临成本、耐久性、维护复杂度等现实约束。研究需从实验室概念走向原型测试，最终解决市场化应用的工程化问题。
4. 城市能源系统整合
交通电气化研究暗示了从建筑单体走向城市能源系统的趋势。未来可能关注：建筑-交通-电网协同优化、区域能源站与建筑负荷匹配、共享储能系统经济模型。这将需要与电力系统、交通工程等学科交叉合作。
城市级能源优化具有更大减排潜力，但涉及多元主体利益协调，技术复杂性呈指数级增长。研究需要从单纯的技术优化模型，扩展为技术-经济-社会综合评估框架。
5. 气候适应性设计
现有研究多基于历史气候数据，在全球气候变化背景下，未来需发展气候适应性（Climate Adaptability）设计方法。可能方向包括：基于多种气候情景的鲁棒性设计、柔性建筑围护结构（Adaptive Building Envelope）、考虑极端天气风险的设计冗余度。
气候变化使历史数据对未来预测的可靠性下降。适应性设计不是追求单一最优解，而是寻找在不同气候情景下表现稳健的"满意解"。这需要引入风险管理理念，重新界定建筑性能评估的时间尺度。
【竞赛报名/项目咨询+微信：mollywei007】
