1. 建筑智慧管控与数字孪生

低碳智慧管控与数字孪生

健康新风智慧管控与数字孪生

建筑火灾数字孪生与风险因素预测研究

2. 文保智慧巡检与具身智能

文保智慧巡检具身智能硬件研发

文保智慧差异检测算法

文保智慧异常识别算法

3. 人体光热健康与智能穿戴

人体热舒适动态需求演变规律

人体热舒适动态需求响应模型

人体热健康动态预警与智能穿戴

人因视网膜光健康缺损影响与多模态生理响应机制

4. 低碳智慧建筑设计与技术集成

未来装配式建筑集成开发

热激活建筑储能围护结构

科研课题

1.“十四五”国家重点研发计划课题，以片区环境性能提升为导向的空间优化设计关键技术研究；

2.“十三五”国家重点研发计划项目，目标和效果导向的绿色建筑设计新方法研究；

3.“十三五”国家重点研发计划课题，北方地区大型综合体建筑绿色设计新方法与技术协同优化；

4.丹麦EUDP project for Ryesgade 30, Energy efficient comfort in older apartment blocks.

5.欧盟European H2020 project, Robust Internal Thermal Insulation of Historic Buildings.

6.国际能源署IEA-EBC Annex 55, Efficient Building Retrofitting - Probability Assessment of Performance & Cost.

7.国家“十二五”科技支撑计划，华北地区办公建筑绿色化改造技术研究与工程示范；

8.国家自然科学基金重点项目，寒冷气候区低能耗公共建筑空间设计理论与方法；

9.国家自然科学基金海外项目，基于参数化建筑信息模型的建筑节能优化系统研究；

10.国家自然科学基金面上项目，基于模拟技术的系统化低碳建筑设计方法研究；

11.国家自然科学基金青年项目，综合型医院人员时空分布模型与空间动态效能评估方法；

12.国家自然科学基金青年项目，超低能耗装配式建筑围护结构部品能耗机理与技术整合设计策略研究；

13.国家自然科学基金青年项目，高铁站内行为与热经历动态变化对乘客热舒适的影响研究；

14.中国博士后科学基金资助项目，热舒适导向的寒冷地区高铁站热环境动态评价与空间设计优化研究；

15.天津市自然科学基金重点项目，以医院为基础的儿童常见呼吸道感染性疾病应对机制；

科研论文

[1]  Ye Yuan, Yecong Li, Gang Liu, Zhen Han*. Investigation of passenger thermal satisfaction across multi-space transitions in high-speed railway stations: A case study in cold regions of China. Building and Environment, 2024, 265: 112030.（SCI一区）

[2]  Gang Liu, Junxi Gao, Zhen Han, Ye Yuan*. Hybrid model-based predictive HVAC control through fast prediction of transient indoor temperature fields. Building and Environment, 2025, 267:112253. （SCI一区）

[3]  Lai Wei, Weifeng Li, Gang Liu, Ye Yuan*, Wei Liu, Yuan Shi. A framework for intelligent ventilation control in hospital waiting spaces based on the tempo-spatial distribution of infection risk. Building and Environment, 2025, 270:112527. （SCI一区）

[4]  Ye Yuan, Junxi Gao, Meiling Li, Gang Liu, Yuebo Yu, Zixuan Yu, Hanyuan Zhang*. Fast prediction of indoor temperature distribution under spatiotemporal variation of solar radiation using equivalent surface heat sources and multimodal CNN. Building and Environment, 2025, 285:113641. （SCI一区）

[5]  Ye Yuan, Meiling Li, Junxi Gao, Gang Liu, Zongwu Xu, Ying Chen, Hanyuan Zhang*. Sequential temperature design in high-speed railway stations: A dynamic thermal strategy balancing thermal comfort and energy efficiency. Building and Environment, 2025, 285:113576. （SCI一区）

[6]  Jianhua Zhao, Yiting Xu, Zhenyu Kou, Juanli Guo, John Grunewald. Hygrothermal performance of the building envelope insulated by the silica aerogel composites in different climates. Energy and Buildings, 2025, 344:116009.（SCI一区）

[7]  Juanli Guo, Chuning Tan, Yongyun Jin, Jianhua Zhao, Yue Wang, Fuyu Cao. Architectural potential of wheat straw processed by thermo-compression: From the perspective of hygrothermal behavior. Construction and Building Materials, 2025, 474:141130. （SCI一区）

[8]  Juanli Guo, Chuning Tan , Yongyun Jin c, Jianhua Zhao, Zhe Liu. A novel solar-active integrated biobased facade system for enhanced thermal storage, energy efffciency, and climate adaptability. Energy Conversion and Management, 2026, 349:120851.（SCI一区）

[9]  Jianhua Zhao, Jiaxin Tan, Yuqi Huang, Zhe Li, Abdelkrim Trabelsi. Influence of salts and moisture on the thermal properties of porous building materials. Building Simulation, 2026.（SCI一区）

[10]  Xiaoqian Li, Gang Liu，Ye Yuan，Zhen Han*. Highly generalized surrogate models for indoor glare performance based on multimodal deep learning networks at the early design stage. Building and Environment, 2025, 273:112706.（SCI一区）

[11]  Zhen Han, Gang Liu, Lihua Zhang, Xiaoqian Li, Yuan Ye. Developing a dual-modal surrogate model training framework for building performance prediction in early design stage. Energy and Buildings, 2025, 329:115307. （SCI一区）

[12]  Yaqi Wu, Xiaoqian Li, Xing Zheng, Chenxi Lei, Ye Yuan, Zhen Han*, Gang Liu**. A rapid indoor 3D wind field prediction model based on conditional generative adversarial networks. Journal of Building Engineering, 2025, 100:111756. （SCI一区）

[13]  Guanhua Qu, Xingyu Zang, Hongrong Meng, Yuanyuan Zhang, Lei Ren, Gang Liu*, Qingwei Chen, Siu-Kit Lau. A novel method for spatiotemporal temperature prediction in offices by using Raman-distributed fiber-optic sensor with the data fusion method. Journal of Building Engineering, 2023, 78:107616.（SCI一区）

[14]  Gang Liu, Zenghui Liu, Guanhua Qu*, Lei Ren*, Lan Wang, Ming Yan. Dual-agent intelligent fire detection method for large commercial spaces based on numerical databases and artificial intelligence. Process Safety and Environmental Protection, 2024, 191:2485-2499. （SCI一区）

[15]  Guanhua Qu, Lei Ren, Gang Liu, Yuanyuan Zhang, SiuKit Lau, Michelle Zhan, Ming Yan. The best college classroom light environments have changed: Attributed to the public health issue of decreased sensitivity to students’ eyesight. Energy and Buildings, 2024, 307:113948. (SCI一区)

发明专利

[1]  刘刚, 张力化, 韩臻. 基于强化学习的高强度片区热环境性能空间设计决策方法. 2025
[2]  刘刚, 张力化, 韩臻, 白金妮, 李晓倩. 一种基于建筑类型识别的城市能耗快速预测方法. 2025

[3]  刘刚, 周阳, 曲冠华, 任蕾, 刘增辉, 王岚, 高晓坤. 地下管廊温度场的评估方法及装置. 2025

[4]  原野, 于跃波, 刘刚, 高君玺, 李美玲. 一种考虑太阳辐射动态变化的室内温度场预测方法及系统. 2025

[5]  刘刚, 韩臻, 李伟锋, 刘薇, 李晓倩, 原野. 被服务人员动态人数监控预警与资源调配方法. 2024

[6]  刘刚, 曲冠华, 孟弘融, 王岚, 任蕾, 方磊. 一种基于分布式光纤测温的多目标火场温度预测方法. 2024

[7]  刘刚, 王漠, 韩臻, 孙佳琦, 原野, 田喆. 一种基于灵敏度分析的建筑节能专家设计系统及方法. 2024

[8]  刘刚, 原野 ,高君玺, 魏莱. 基于人员时空分布模型的呼吸道疾病感染风险预测方法. 2023

[9]  刘刚, 雷晨曦, 康钰卓, 韩臻, 李晓倩, 刘岳. 一种基于虚拟现实的照明辅助设计系统. 2023

[10]  郭娟利, 金勇运, 赵文利, 王杰汇, 许仁杰. 预制内嵌盘管复合生态墙体蓄放热系统, 2023

指导学生获奖

[1]  2025年台达杯国际太阳能建筑设计竞赛优秀指导教师奖 二等奖.

[2]  2023年“中国光谷·华为杯”第十九届中国研究生数学建模竞赛 二等奖.

[3]  2023年第九届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛天津赛区产业金奖

[4]  2022年第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛天津赛区产业银奖.

[5]  2022年 “挑战杯”中国银行天津市大学生创业计划竞赛金奖.

[6]  2022年中国建筑金属结构协会科学技术奖一等奖.

[7]  2021年 Active House Award竞赛二等奖.

[8]  2021年第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛天津赛区高教主赛道铜奖.

[9]  2020年 “津西杯”高校学生钢结构创新竞赛一等奖.      

[10]  2020年PKPM“构力杯”国产BIM大学生竞赛一等奖.

代表性工程项目

低碳建筑国际研究中心智慧能源系统

历史文化遗产智慧化巡检管理系统

天津市儿童医院智慧运维管家——国家区域医疗中心

医院管家

智慧排班——看病不用等

智慧新风——看病不传染

物流仓储建筑火灾应急预警与探测系统

北京绿色智慧科技创新示范园区智慧能源系统——国家发改委示范项目

烟台蓬莱国际机场智慧能源系统

雄安站综合交通枢纽绿建优化设计咨询

天津滨海新区文化中心组团绿建优化设计咨询

       刘刚（邮箱：lglgmike@163.com; liug@tju.edu.cn)，天津大学建筑学院英才教授，博士生导师，建筑人工智能团队负责人。现任天津市建筑物理环境与生态技术重点实验室主任，天津大学国际低碳建筑研究中心副主任，天津大学卓越工程师学院智能建筑专业带头人，教育部建筑技术科学教育工作委员会副主任，教育部低碳城市与绿色建筑引智基地专家，国家发展改革委、教育部及科技部绿色低碳领域专家，中国照明学会学术委员会副主任，天津市声学学会副理事长、天津市照明学会理事等多项职务；担任Building and Environment、Energy and Buildings、Journal of Building Engineering、建筑学报等中外知名高水平期刊审稿人。主要从事建筑智慧管控与数字孪生、文保智慧巡检与具身智能、人体光热健康与智能穿戴等方向的科研、教学和工程实践工作。在科研工作方面，近5年来主持和参与国家重点研发计划、国家自然科学基金等10余项，省部级重要科研课题10余项，并完成数十项国家及地方重大工程实践项目；获国家勘察优秀设计奖、教育部优秀勘察设计奖和天津市科技进步奖等共计10余项；近5年指导学生发表SCI一二区论文40余篇、发明专利20余项。在教学工作方面，作为专业负责人，带领团队创建天津大学智能建筑专业，并获得CTI国际最高认证等级；主编我国首部《建筑人工智能概论》十四五住建部规划教材；承担多门本科生、研究生课程，并获国家级教学成果二等奖1项、天津市工程专业学位优秀教学成果奖一等奖1项。

       主要研究方向：建筑智慧管控与数字孪生

                                文保智慧巡检与具身智能

                                人体光热健康与智能穿戴

       赵建华（邮箱：jianhua.zhao@tju.edu.cn），天津大学建筑学院副教授，博士生导师。现任天津市建筑物理环境与生态技术重点实验室副主任，主要从事低碳智慧与健康建筑设计、建筑热湿性能与环境数字孪生和建筑遗产修缮与保护等方向的科研、教学和工程实践工作。先后主持参与丹麦能源技术发展和示范项目Ryesgade、国际能源署IEA Annex55和欧盟European H2020等国际合作项目。主持国家重点研发计划子课题1项和国家重点实验室课题1项。以第一和通讯作者发表SCI论文20余篇。参编国家和团体标准10项。Building Simulation期刊青年编委。国家级规划教材《建筑节能》副主编。

       主要研究方向：建筑热湿性能与环境数字孪生

                                低碳智慧与健康建筑设计

                                建筑遗产修缮与保护

      郭娟利（邮箱：guojuanli@tju.edu.cn），天津大学建筑学院副教授，博士生导师，明尼苏达大学访问学者，天津大学北洋青年骨干教师。主要从事建筑智慧设计与数字孪生、动态围护结构等科研、教学和工程实践。担任中国城市科学研究会绿色建筑专业委员会委员。主持“十三五”“十四五”国家重点研发计划子课题2项，主持国家自然科学基金青年项目、天津市青年基金、住建部科技项目；以第一/通讯作者发表学术论文40余篇，主编团体标准《可持续零碳社区评价标准》，参编国家、行业及团体标准10余项，获授权发明及实用新型专利10余项。获天津市科学技术进步二等奖、中华环保联合会科技进步二等奖、中国建筑金属结构协会科学技术奖一等奖、国网天津市电力公司科学技术进步一等奖等科技奖励。指导学生在“互联网+”“挑战杯”、Active House Award等竞赛中获奖二十余项。牵头组建“天津大学-顺安远大联合研究中心”，开展超低能耗装配式建筑技术体系研发。与中海油、国家电网等企业开展海上平台、陆地平台模块化体系设计、绿色低碳输变电工程与数字化设计研究。

       主要研究方向：建筑智慧设计与数字孪生

                                智慧围护结构研发

     原野（邮箱：yyarch@tju.edu.cn），天津大学建筑学院副研究员，硕士生导师。现任天津市建筑物理环境于生态技术重点实验室副主任，长期专注于建筑物理环境与低碳智慧建筑的科研、教学和工程实践，主要研究方向涵盖建筑智慧管控与数字孪生、人体光热健康与智能穿戴。近五年，作为项目主持人获批国家自然科学基金青年项目、国家重点研发计划子课题、国家博士后面上资助项目、天津大学自主创新项目等多项科研项目；作为第一作者和通讯作者发表SCI、SSCI等国际权威期刊论文20余篇，拥有公开及授权发明专利10余项；研究成果作为骨干成员荣获天津市科技进步二等奖。

    主要研究方向：建筑智慧管控与数字孪生

                             人体光热健康与智能穿戴

     曲冠华（邮箱：quguanhua93@tju.edu.cn），天津大学医学院助理研究员，硕士生导师。主要从事建筑物理环境人因健康生理影响、建筑环境智能预测的科研、教学和工程实践工作。作为项目负责人获批国家与省部级项目4项，作为第一作者和通讯作者发表SCI、SSCI和A&HCI等检索国际期刊论文18篇，申请及授权发明专利20项，主编与参编英文专著各1本，担任Fire、CMC-Computers, Materials & Continua2本SCI期刊客座编委，International Conference onSensing Technology编委会成员；Building and Environment、Journal of Building Engineering、Sustainable Cities and Society等15本SCI期刊审稿专家。

        主要研究方向：建筑环境智慧管控与数字孪生

                                 人因光健康与脑机接口

     韩臻（邮箱：zhan@tju.edu.cn），天津大学建筑学院助理研究员，硕士生导师。主要从事木构古建筑智慧化巡检、具身智能与深度学习方向的科研和教学工作。作为项目主持人获批省部级项目2项，作为第一作者和通讯作者发表论文或会议报告10余篇，申请及授权发明专利10余项，参编住建部“十四五”规划教材2部，担任Plo Sone等期刊审稿专家。

        主要研究方向：木构古建筑智慧化巡检

                                 具身智能与深度学习

       本团队与美国、英国、新加坡以及国内多所大学、研究机构和企业建立了密切的合作关系。多名研究生前往新加坡、香港、奥地利等国家和地区进行学术交流。多名优秀毕业生前往美国、新加坡、英国等国家进行深造。

团队老师与同学进行现下实践

就业信息

       团队人才培养聚焦国家未来在建筑与数字孪生、具身智能、脑机接口等交叉学科领域的重大需求，具有广阔就业前景，每年硕士就业率均为100%，硕士就业方向主要包含大型央国企、高科技领军企业、政府机关以及读博深造，主要从事建筑人工智能技术及其应用领域的产品设计、开发、管理以及科学研究，博士就业方向主要为科研院所等机构，部分就业单位如下表所示。

招生名额       

       本团队每年招收硕士研究生9—16名，博士研究生1—2名。

生源（本科/硕士专业方向要求）

       招收学生的原专业方向应为建筑学、建筑环境与能源应用工程、动力工程及工程热物理、电气及自动化、测控技术与仪器等相关专业，本团队鼓励相关学科的跨学科优秀人才报考。

联系方式

       刘   刚老师邮箱：lglgmike@163.com; liug@tju.edu.cn

       赵建华老师邮箱：jianhua.zhao@tju.edu.cn

       郭娟利老师邮箱：guojuanli@tju.edu.cn

       原    野老师邮箱：yyarch@tju.edu.cn

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