屋宇設備工程學系系主任 Asif Sohail Usmani 教授分享他對結構工程及防火安全研究的熱愛。

你的背景如何引起你選修工程學的興趣？

家父是一位土木工程師，我從小就聽他講述建築物和建築工程的故事。在印度德里接受小學教育的我，每天上學途中總會經過紅堡、回教清真寺、以及印度莫臥兒王朝等標誌性建築，因而啟發了我對建築工程方面的興趣。

我在大學主修土木工程。回想當年，當我成功解決一個又一個的棘手力學難題，我都會有一份無比的成功感。畢業後我工作了一段短時間，之後負笈美國史丹福大學修讀結構工程學理學碩士課程。

你對有限元法 (finite element methods) 的濃厚興趣是否源自史丹福大學？

在史丹福大學，相對傳統乏味的手動計算，我接觸到很多高效的有限元法電腦計算方法，以解決結構工程方面的問題。

畢業後，我在沙特阿拉伯工作了數年，專責橋樑和建築的設計和建造。及後我加入了一個當時最積極研發有限元法的地方 ——史雲斯大學。在那裏，我眼界大開，並發現這個綜合算法可用以解決不同領域上的微分方程。

你在研究方面集中於防火工程的領域，期間最大的挑戰是甚麼？

結構工程師要確保建築物在正常負重和可預見的特殊情況下（例如火災），符合結構安全規格。然而，結構在極端情況下的負重力和反應是難以預計的。

現代建築空間和結構系統日益複雜，傳統的防火措施已公認有其不足之處。我們需要進行大量研究工作，以準確估算火勢、負重需求和結構承載力之間的平衡，才能設計出新的耐火性結構。

紐約世貿中心倒塌後，你的研究如何改變了大型建築的設計方向？

我的研究發現，現行單一的防火設計方案不但浪費建築物料，而且有潛在危險。理性方案應該是採用以建築物性能為基礎的工程設計方法。

我與奧雅納工程顧問公司合作，於倫敦 Plantation Place 大樓首次應用此方案。該結構在各種情況下都符合安全標準，同時節省二十五萬英鎊的防火費用。自此之後，奧雅納及其他大型工程顧問公司的多個工程項目中亦採用了此方法。

香港大規模的城市建築及各種工程上的挑戰，是否吸引你來香港的因素之一？

香港高密度的居住環境，大大增加了火警的風險。我期望與學系和建設及環境學院的同事協力合作，提升香港建築物的安全和耐力。

你如何實踐這個目標？

學系已訂立願景，利用屋宇設備工程技術來應付各種挑戰，構建可持續發展、安全、舒適和健康的城市環境。學系的研究會涵蓋三大主題：建築環境、建築能源，以及建築安全和耐力。

我們亦計劃推出新的學士學位課程，培育新一代工程師，為人類居住環境面臨的挑戰提供創新解決方案。 ♦