江億 1985年獲清華大學博士學位。2001年被選為中國工程院院士。現任清華大學建筑學院副院長,清華大學建筑節能研究中心主任,建筑技術科學系系主任,博士生導師,北京市政府顧問團顧問,全國暖通空調委員會副主任,全國建筑物理委員會委員,建設部智能建筑專家委員會委員,ASHRAE學會會員,英國CISB 學報海外編委,《暖通空調》 雜志編委,英國《通風學報》編委。
江億是人工環境工程學科的倡導者之一,系統地參與了該學科基礎理論、基礎方法的建立和發展,完成了多項核心技術研究并直接主持了上百項人工環境工程項目。任人民大會堂、毛主席紀念堂、故宮博物館、懷仁堂等三十幾個大型重點建筑的空調系統計算機控制工程的總負責人。
從清華大學東門向北走大約200米,右行不遠處就可以看到一座外立面有很多巨大遮陽百葉的奇特建筑,和一般教學樓不同的是,這座建筑門前竟然有著潺潺流水,魚兒嬉戲,這座建筑就是清華大學建筑學院的節能樓,我們就在這里開始了對清華大學建筑節能研究中心主任江億院士的采訪。
建筑能耗巨大
我國目前處于城市建設高峰期,城市建設的飛速發展促進了建筑業、建材業的飛速發展,由此造成的能源消耗已占到我國總的商品能耗的20%~30%。與建筑相關的能耗包括建筑材料生產用能、建筑材料運輸用能、房屋建造和維修過程中的用能以及建筑使用過程中的建筑運行能耗。然而,建筑材料、建造過程中的能耗和建筑運行能耗是完全不同的兩個范疇。
建筑運行的能耗,即建筑物照明、采暖、空調和各類建筑內使用電器的能耗,將一直伴隨建筑物的使用過程。在建筑的全生命周期中,建筑材料和建造過程中所消耗的能源一般只占其總能耗的20%左右,大部分能耗發生在建筑物的運行中。因此江億認為,降低建筑運行中的能耗才是建筑節能的重中之重,節約了建筑運行中的能耗,才是真正解決了建筑節能的大問題。
因地制宜自然節能
工業建筑的能耗與生產要求存在很大的關系,因此我們現在討論的主要是與生活息息相關的民用建筑能耗。江億認為,依據能耗的特點,目前我國民用建筑能耗可分為以下幾種:①北方城鎮建筑采暖能耗。②農村建筑能耗,如炊事、照明等。③城鎮住宅除采暖外的能耗,如照明、空調等。④一般公共建筑除采暖外的能耗。一般公共建筑是指單體建筑面積在2萬m2以下,或超過2萬m2但沒有配備中央空調的公共建筑。⑤大型公共建筑除采暖外的能耗,主要包括中央空調系統、照明、電梯等。
從民用建筑能耗的分類,我們不難看出,能耗主要集中在空調和照明上。江億認為,“因地制宜、自然節能”這八個字看似普通,但卻是解決上述問題的最好方法。如已在農村很多地方應用的沼氣池,就是就地取材,環保節能。建筑物在設計施工時,要注意朝向和周圍環境,利用自然通風和光照,這樣一方面省去很多照明、采暖、制冷用電,另一方面又有利于室內環境,對人們的身體也有很大的益處。江億介紹了被動式太陽能采暖技術正是在我國農村很多地方應用的節能環保技術。被動式太陽能采暖技術,是通過對建筑朝向和周圍環境的合理布置、內部空間與外部形體的巧妙處理以及建筑材料和結構的恰當選擇,無須使用機械動力,利用太陽能使建筑物具有一定采暖功能的技術。經過實踐的證明,被動式太陽能采暖技術可以使室內增加更長的日照時間,也可以減少采暖用煤的使用。建筑節能正應該如此,在適宜的地方應用最自然的方式,應用最適宜的技術,從而也就達到最良好的效果。
有特色的節能之路
世界自然基金會(簡稱WWF)有一項衡量人類對資源的消耗與地球生物承載能力的指標,即人均生態足跡與國家發展情況的數據。生態足跡,是指生產人類所消耗食物、纖維和木材,吸納其制造的廢物和提供空間進行基本設施建設所需的土地總面積。當人類每年的生態足跡大于地球生物承載力時,人類對資源的消耗就超過地球可提供的資源,地球的資源就會逐漸耗竭,人類也就不能持續發展了。
數據表明,近年來我國的生活水平已接近“可接受的發展水平”,然而人均生態足跡也已接近全球平均人均生態足跡了。歐美等發達國家的生活水平都早已超過了“可接受的發展水平”,而它們的人均生態足跡也早已遠遠高于全球的人均生態足跡,其中美國更是6倍于全球平均的生態足跡。可見發達國家的良好的生活水平是建立在過度消耗資源的基礎上的,然而地球的承載能力有限,不可能所有地球人都按照高消耗達到高水平的生活,尤其是我國人口眾多,如果按照發達國家的高耗能水平追求高的生活水平,地球母親則過度疲勞。因此江億認為,面對這樣一個嚴峻的形勢,我們更要結合我國國情,因地制宜,提倡自然節能,在科技迅速發展的今天結合節能環保的新技術,走出一條適合我國國情的可持續發展之路。