江億院士：實現中國特色的建筑節能

　　“這一周我的時間都排滿了。”

　　3月21日～27日，清華大學建筑節能研究中心正在舉辦第七屆清華大學建筑節能學術周活動，中國工程院院士、清華大學建筑技術科學系教授江億作為此次活動的組織者，每天的行程都排得滿滿的。

　　記者在清華大學建筑館王澤生報告廳見到了江億，正在講臺上作報告的江億神采奕奕、充滿活力和感染力，完全看不出他已年近花甲。

　　這位愛笑、愛說、愛拿事實說話的院士利用會議茶歇時間接受了《科學時報》記者的專訪。

　　“身上的擔子很重，有好多大事要干。”對于江億來說，找到中國建筑節能的有效途徑，是他的頭等大事。

　　“中國的建筑節能應該走一條與發達國家不同的技術路線。”在江億看來，這是一個難題，更是一個必須解決的難題。

　　江億說，現在歐美國家約10億人的建筑能耗占全球1/6，如果全球剩余近60億人也要達到這樣的能耗水平，則需要1.1個地球。因此，目前歐美的建筑使用模式和運行能耗狀況是不能在全球推廣的，必須從全球資源能源和環境容量狀況，以及人人平等的原則來考慮未來允許的建筑能耗。如果這樣考慮，認為全球的總能源只能有1/3左右用于建筑運行，則按照中國的人口規模計算，其建筑能耗應占全球總能耗的1/18。而這個數字正是現在的中國城市建筑用能的平均水平。

　　上世紀中葉，美國的建筑能耗水平曾在短期內翻倍，原因就是新建建筑能耗過高，成為建筑能耗的主要增長點。而現狀是，中國現在也正處于這個階段。中國的基礎化建設還遠沒有達到發達國家的水平，房子還要不斷地建。同時，技術和政策帶來的種種誤解，正在挑戰著中國的建筑能耗水平線。

　　“中國的建筑能耗處于上升的開端，如果能夠避免美國等發達國家的建筑發展模式，則有可能避免此趨勢。”江億強調。

　　江億認為，不同的建筑具有不同的服務水平、不同的室內狀態、不同的使用者行為、不同的操作方式等，這些不同導致建筑節能途徑有所不同。“一種技術在這種模式下節能，在另一種模式下可能就費能了。”

　　現在世界上已有的建筑節能新技術新方式基本上都可以在國內找到應用案例，但令江億感到遺憾的是，所有這些建筑無一座真正實現“零能耗”或“超低能耗”，其實際結果大都高于同功能的一般建筑。

　　江億舉了個例子：清華大學環境節能樓是意大利政府耗資2000萬歐元于2007年建成的。當時希望通過CDM機制收回投資。而它的年建筑能耗是89kW·h/m2，屬于清華校園內的高耗能建筑。

　　“13年來，清華一直注重‘綠色大學’的建設。”說到這兒，江億停頓了一下，“但是，建設‘綠色大學’不能停留在表面，拿大學的小社會作嘗試來研究社會的大問題，同時開展文化、科學、技術等各方面的研究和教育工作，使大家認識到未來應該通過怎樣的生活、怎樣的行為處理好與環境的關系，實現可持續發展。這才是‘綠色大學’要做的事。現在我們離這樣的目標還差得挺遠，還需不斷深入認識，努力朝這方向走。”

　　江億還提到，現在的建筑節能往往以采用了多少項先進節能技術為指標，大有“貼標簽”、“對表格”之意。節能建筑成了節能技術的堆砌，而實際用能數據卻少有人關心。對此，江億認為，建筑節能的最終目標是要把建筑運行的能源消耗真正降低，因此要以建筑能源消耗數據降低為導向。

　　“依靠科技，找到不同于發達國家的途徑，既滿足經濟社會發展、人民生活水平提高的需要，同時實現較低的建筑實際運行能耗，從而緩解城市發展與能源供應的巨大矛盾，實現城市建設的可持續發展。”江億闡述了自己對中國建筑節能之路的理解。

　　作為我國人工環境工程學科的倡導者之一，江億與建筑節能結緣已經整整33個年頭。但誰能想到，這行卻完全不是他學生時代的理想。

　　“我屬于‘先結婚后戀愛’。我小時候的興趣是數學和無線電，上大學后讀了這個專業才慢慢感興趣干這行的。”在天津長大的江億，用天津人特有的幽默講述自己的成長經歷。

　　用江億自己的話來說，他“在天津學話，在內蒙古學人，在清華學本事”。

　　自小在天津讀書的江億初一時就遭遇了“文革”，很快便隨著“接受貧下中農再教育”的洪流來到內蒙古四子王旗半農半牧區種了5年地。

　　5年的插隊生活，條件之艱苦自不必描述，那種狀況現代人可能已經無從想象，但在江億看來，卻是一種很好的鍛煉。

　　1973年底，江億參加了“文革”中僅有的一次高考而進入清華建工系暖通專業學習。次年3月“開門辦學”就開始下廠勞動，從二七車輛廠、878電子廠，到參加援藏團。那時候上大學其實是在工廠里度過的，一起下廠的老師們，在那種特殊的環境下給了他們許多難忘的教誨，從工廠里那些鉗工、車工師傅們身上，他們也學到了實際生產的本領。“實踐也許是最好的老師。”江億感慨道。

　　1978年，清華恢復研究生招生，江億回校應考。從這一年開始，江億的生命軌跡就開始與節能緊緊地聯系在了一起。

　　可能正是由于江億十幾歲就與農民、工人在一起生活、勞動，從碩士到博士再到院士，江億一直在用自己的知識和能力解決人民經濟生活中亟待解決的實際難題。

　　在讀碩士期間，江億成為最早研究北京地鐵升溫問題的人。

　　江億回憶，那時沒有課題立項，也沒有研究經費，只是說有這么個難題需要解決。他常常帶著幾個本科生半夜兩三點鉆到地鐵里去測試，為了讓學生們多干一會兒，他付給的“加班費”是一塊水果糖。

　　上世紀80年代，水果的產地儲存是困擾我國蘋果種植業和蘋果產地經濟發展的瓶頸，也一直是國內外科技人員攻關的難題。

　　1982年起，江億就參加了由山西省農科院主持的國家“六五”攻關重點項目“蘋果的產地儲存技術”，負責其熱環境原理研究及性能優化。他們利用當地現有的條件，為農民設計出窯洞儲存蘋果的土辦法，就是打出幾十米的窯洞，再在里面修一條通風道，讓空氣流通起來，通過調節窯洞內外空氣的流通來調節溫度，這樣不管是春夏秋冬里面的溫度都被控制在0～6攝氏度。配合他們研究的“自發式氣調技術”，實現了與現代化儲存手段完全相同的儲藏保鮮效果。

　　“在窯洞里儲存的蘋果，到來年五一吃還是脆的。”江億自豪地說，“我們的儲存技術可以說做到了全球第一的水平，對蘋果種植業的發展起到重大作用。”

　　江億還清楚地記得，那幾年他到各地去都是乘火車，有座就不錯了，常常是站票來回。他估算過，一年中光站在火車上的時間就有近一個月。“辛苦是辛苦，但農民的勞動果實，存到春節再賣，一斤可以多掙兩毛錢呢。”

　　30年前，冬季大白菜可是北方老百姓冬季數月幾乎唯一的“當家菜”，政府為了穩定菜價更是煞費苦心，其關鍵問題又是儲存。

　　面對這道難題，江億當時與北京蔬菜所的專家及在京的一位美國教授合作，應用采后生理學最新成果，找到了要求的控制參數和白菜腐爛的主要原因——乙烯濃度問題，終于與北京蔬菜所的研究人員一起，設計出新的儲存辦法，之后在北京市全面推廣，“后來連新疆伊犁都按照我們的設計和工藝存白菜”。江億的成就感至今仍溢于言表。

　　到上世紀80年代中期，江億先后為內蒙古赤峰、遼寧沈陽等城市熱力公司進行熱力管網控制工程。這其實就是清華同方的前身“清華人環公司”的雛形。

　　多年來，江億一直致力于人工環境工程領域的教學、科研和工程實施。“這行當就是在節省能源、保護環境的前提下，為人類創造各種適宜的室內物理環境。”圍繞此目標，江億系統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的研究并直接主持了上百項人工環境工程項目。

　　以此為起點，江億組建了一支具備較強研發實力的團隊，開展了建筑節能領域的系列研究，其中包括建筑熱環境模擬與系統設計，新型建筑熱濕環境的營造方式——溫、濕度獨立控制的空調系統，大型公共建筑節能診斷與分項計量，建筑節能與評價，建筑自動化，城市能源系統等。

　　在基礎研究方面，江億提出了建筑熱過程的“狀態空間”模型，率先提出熱過程隨機分析概念和方法，并用此解決了一批實際問題。

　　他主持完成了包括中南海建筑在內的多項空調改造工程，贏得贊譽。

　　他提出熱濕環境分析的熱學新概念和新方法，為深入認識這一系統的本質，找到節能與新的系統形式和設備方式提出新的途徑。

　　他提出一系列供熱空調系統控制調節的方案和在線故障診斷方法，主持開發出分布式計算機控制系統，已廣泛用于包括人民大會堂、毛主席紀念堂、沈陽熱網和德黑蘭地鐵等在內的200多個工程中。

　　他提出城市熱電聯產供熱兼顧電力系統削峰填谷的運行方式，對城市能源系統有重要參考價值。

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　　“進入這個行當33年，看著建筑節能從社會沒人理睬的一個小行當，逐漸一點點發展到如今比較大的行當，各個專業、行業都朝這個方向奔，這個變化挺好。”江億樸實的話語中透露出欣慰。

　　2007年憑借“溶液式帶有全熱回收的模塊化空氣處理裝置及其系統”項目榮獲國家技術發明獎二等獎；2008年憑借“建筑節能模擬分析平臺DeST”項目榮獲國家科技進步獎二等獎；2009年憑借“適用于西部干燥地區的間接蒸發冷水機”項目榮獲國家技術發明獎二等獎——江億帶領的團隊連續三年獲獎。

　　雖然從表面上看，各個項目都是獨立且全新的，但每個項目的背后其實都蘊涵著15～20年的基礎研究和歷史鋪墊。

　　“只有看準這樣一些關系到行業領域的基礎問題，不為短期的‘大項目’和各種利益的誘惑所動，進而堅持不懈地做下去，才能迫使團隊用新的理論框架和思路來認識和解決工程問題，不斷產生新的構思、發明和成果，反過來又用不斷涌出的新的工程問題來啟發、認識所進行的基礎研究問題。”江億說，“干這行必須有高度的社會責任感和對本行業的興趣，有了這兩個不可缺少的條件才能夠全身心地投入到工作中，處理好必然出現的各種矛盾和問題，擺好自己的位置，把工作做好。”

　　令江億引以為豪的是，多年來，清華大學建筑節能研究中心在江億的組建與帶領下“已經成了氣候”，大家經常深入研討科學問題，把解決社會急需的問題和實現團隊的研究成果作為確定“接什么活”的判斷原則，不斤斤計較個人得失與名利，相互配合，把合作攻下難關作為每個團隊成員工作的主要目標。

　　“這是實實在在研究建筑節能相關問題的一個團隊。”在江億看來，有這樣一支隊伍，沒有什么困難克服不了。

　　在學生的眼里，江億勤儉樸實、平易近人，為人正直善良講原則，大氣而不拘小節，總是能站在別人的角度考慮問題，從來沒有架子——每次去工廠和工人交談，身為院士的他都像是一位工人師傅很容易親近的工程師；和設計院的設計者交談時，又像一位非常和藹的老師；和老百姓交談時，就像一位樸實的老百姓。

　　談到下一步目標，江億笑著說：“我的目標就是把團隊建設好，讓年輕教師成長起來，我就退下來靜靜地把理論、理念整理清楚。歲數大了，經歷多了，對有些問題的認識更清楚、更深刻，這些可能對社會、對后輩來說是更寶貴的財富，沖鋒陷陣的事就讓給年輕人吧。”