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“空调院士”在武汉方舱医院,为医护人员筑起
建筑能耗大约占到全球能耗的三分之一,如何让建筑更加节能,怎样推动我国能源结构向低碳化甚至“零碳”转型,成为了江亿的科研重心,“感觉我们暖通领域,逐渐从配角一点点成了主角。”
于是,江亿团队在人民医院开展了气流实验,模拟各区域病毒相对浓度的分布,反演出了病毒通过空气传播的路径。“天井”的空气流通是非典病毒在楼内传播的重要因素,不同位置的空间对“天井病房”排出的空气稀释倍数相差很大,这就导致感染状况的巨大差别。
秋季苹果大量产出时,市场供大于求,果农手中的苹果大量积压,卖不出好价钱。而由于缺乏合适的存储条件,一旦过季,消费者就无法买到品质良好的苹果。江亿回忆道:“到了春节,老百姓家里想买点苹果过年,只能买到口感发‘面'的品种,其实这就是因为储藏条件达不到,把原本的脆苹果放‘面'了。”
人工环境营造,就是通过各种技术手段,创设出一个与室外温度、湿度不同的环境。在山西的窑洞内,江亿和其他果蔬专家运用塑料薄膜、硅橡胶窗等常见的材料,共同研发出气调技术,实现了窑洞内通风、透气、控温。用气调技术贮存秋季收获的苹果,能维持至少半年的新鲜度,果实的硬度、营养成分等指标依然优秀。
1969年,还没读完初中的江亿就被分配到内蒙古插队,“这段经历是我人生的巨大转折点,我进入了一个完全不一样的社会。”半农半牧的五年时间里,江亿彻底融入了乡间生活,从老乡那里学到了大量的人生经验,连口音都带上了些许当地的味道,“直到现在,我闲下来也总要去农村转转,这样心里才踏实。”
“就像把一滴墨水滴入水里,我们要搞清楚的是,究竟需要多大量的水才能将墨水冲淡。”江亿说,墨水就像是环境中的活病毒,究竟要引入多少清洁的空气才能使得病毒浓度降低至没有传染能力,这一指标需要通过反复的实验验证。江亿团队计算医院内各种环境的空气流场,最终测算出了安全阈值,证实当病毒稀释倍数达万倍以上时,造成感染的可能性很低。
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“有了这项技术,就把农村烧煤、烧油、烧柴火的需求统统赶走了。”江亿希望通过“自发自用、余电上网”的发展思路,彻底改变农村的能源系统,一个村便是一个小型“发电厂”。同时,秸秆、枝条、稻草的归宿也不再是炉灶里的燃料,而是通过光伏设备产生的电能加工成生物质能源产品,不仅能提升综合能源效率,还可为农民提供新的经济收入渠道,助力乡村振兴。
江亿带着团队一栋一栋写字楼跑,进行现场评估,明确了新风系统的稀释作用以及空调系统内部的过滤、消毒装置,都能对防止病毒传播起到关键作用,率先为应对非典通风空调系统的安全运行找到了答案。“因为前期已经有了大量的科研数据,我们确信,只要达到一系列要求,保证空气稀释浓度达到标准,就不会发生传染。”另一方面,为了缓解民众的焦虑情绪,北京市科协、北京制冷学会专门开通了几部热线电话,江亿与学生一起24小时轮流值班,面向社会解答相关疑问。
后来,江亿考入清华大学暖通专业深造,但他从未忘记那段带着泥土气息的生活经历。用科研为老乡们解决民生问题,“干点真活儿”,是他一以贯之的信条。大学期间,江亿实际只在清华园里学习生活了半年,其余的“课程”其实是在二七车辆厂、878电子厂的车间里上的。爬风道、钻冷却塔、进锅炉房……在“工厂大学”里,他和同学们边劳动边学习,直接参与到工程项目中,解决生产中“恒温恒湿”等特殊环境要求。“知识不是蹲在屋里学出来的,是干活干出来的,要结合实践。在工厂里我实实在在地感觉到,我们学的东西真的有用,真能解决师傅们生产中急需解决的关键问题。赶紧把知识弄明白了,就能尽快用在生产上。”
相关数据和结论,在当时的广州也得到了验证。
暖通空调领域的科研成果,也成了抵挡疫情肆虐的坚实之盾。2003年春天,北京大学人民医院因非典疫情发生院内感染而封闭,空荡荡的门诊楼内,出现了一群让人意想不到的身影——江亿带领清华大学建筑学院团队通过模拟空气流动状态,摸清了非典病毒在门诊楼内的传播轨迹,率先为非典疫情下空调系统安全运行提供了“中国方案”。相关科研数据被运用在此次抗击新冠肺炎疫情守护方舱医院内医护人员的安全中。
要实现“零碳”目标,坚持绿色的建筑运行模式是重中之重。而“光储直柔”技术,是在建筑节能的前提下,主动地配合、适应新型电力系统的建设和实现的新技术。用好建筑外表面的光伏空间,内部发展储电装置调节风电、光电的波动,调动建筑物内部用电装置的灵活性、可调节性,就能大幅减少火电的应用,从而降低二氧化碳的排放。
文章来源:《暖通空调》 网址: http://www.ntktzz.cn/zonghexinwen/2022/0617/620.html