江億是清華大學建筑節(jié)能研究中心主任,也是我國暖通空調領域的首位中國工程院院士。
“做事一定得從大局著眼、從小處著手,這是辯證法所說的矛盾關系,把這個關系搞明白了,才能真正做好每件具體的事。”江億說。
江億是這么說的,也是這么做的。
在他數(shù)十年的科研生涯中,既研究過蘋果和白菜該如何儲存,也研究過建筑該如何實現(xiàn)節(jié)能減排;既領導過涉及人民生命健康的課題,也攻關有關全球氣候變化的難題。從解決吃的問題到解決住的問題,最后再到開發(fā)清潔能源和解決減少碳排放的問題,江億的人生始終離不開暖通二字。
將理論聯(lián)系實際應用
1973年,已在內蒙古農村插隊了4年半的江億被推薦參加高考,并成功被清華大學建筑工程系暖通專業(yè)錄取。
暖通是一個建筑必不可少的重要組成部分,它包括供暖、通風、空氣調節(jié)三方面,人們最常見到的暖通就是建筑里的采暖、空調等設備。但彼時的江億,根本不知暖通為何物,只是抱著“國家要我學什么專業(yè),我就學什么專業(yè)”的心態(tài)開始學習。
不過,從1973年10月至1974年4月,江億僅在清華大學校園里學習了半年,更多的大學時光他是在工廠里度過的。
“那時候,老師帶著學生一起下工廠,在各種工程實踐中學習。上課也是老師拎塊小黑板,到宿舍里給十幾個學生講課。”回憶起當年的大學時光,江億覺得,那是人生中特別充實而難忘的一段經歷,也為他后來的研究打下了堅實的基礎。
跟工人師傅們貼心交流,讓江億收獲很大。“那時沒有考試,同學們直接用剛學到的知識解決實際的生產問題,學習動力很強。”所以沒過一兩年,江億就對原本不懂的工程問題,豁然開朗了。
“基礎理論和應用研究的關系是相輔相成的。基礎理論弄明白了,就能找到破解工程問題的關鍵;工程問題解決了,也能加深對基礎理論的理解。”江億說。
解決大白菜儲存難題
1978年10月,工作一段時間后的江億考取了清華大學熱能系的研究生,隨后獲得清華大學的碩士和博士學位,畢業(yè)后留校任教至今。
讀博期間,江億參加了由山西省農業(yè)科學院主持的國家“六五”攻關重點項目——蘋果產地儲存技術的研發(fā),負責熱環(huán)境原理研究及性能優(yōu)化。那時,蘋果產區(qū)建不起冷庫,可蘋果在常溫下儲藏久了就不脆了。
為了解決這個難題,江億深入農村進行調研測試,借鑒農民打窯洞的土辦法,和團隊成員研發(fā)出“土窯洞+自發(fā)式氣調技術”,讓頭年秋天收獲的蘋果保存到來年夏天也依然水分充足、味道脆甜。
上世紀80年代初,老百姓的生活水平仍不是太高,事關民生的頭等大事就是先得把肚子喂飽了。那時,大白菜是北京老百姓冬天的當家菜。但對莊稼人來說,趕上年份好,大白菜收獲多了,但賣不出去會爛掉;趕上年份不好,白菜又一下供不應求。
如何解決大白菜的儲存難題?
江億的法子是“靠科技”。和他合作的北京市蔬菜研究所的研究人員發(fā)現(xiàn),白菜在存放過程中會釋放出一種氣體——乙烯,正是乙烯催熟了白菜,進而導致其腐爛。只要將乙烯有效地排出,就能讓白菜保存更長的時間。
“這是特別重要的結論,是基礎性研究的重要成果。”江億說,“通過相應手段排出乙烯,大白菜即使在菜地現(xiàn)挖的坑里保存上4個月,過了春節(jié),你把它拿出來,仍是一顆新鮮水靈的白菜,營養(yǎng)、口感什么的還都特別好,這就徹底解決了白菜的儲存難題。”
疫情中的“逆行者”
到了上世紀90年代后期,人們慢慢不缺吃了,因此江億的研究重點就逐漸從解決吃的問題轉變?yōu)榻鉀Q工業(yè)生產里環(huán)境控制問題,再到后來又變成了解決人們居住環(huán)境的問題。
進入2000年后,全社會開始意識到氣候變化帶來的危害。通過改變能源結構和能源消費方式解決碳排放問題,慢慢成為全社會關注的焦點。于是,江億開始關注建筑的節(jié)能減排問題。
他認為,中國應該走一條與發(fā)達國家不同的建筑節(jié)能技術路線。“在節(jié)能環(huán)保方面,我國不但重視科技,還尊重自然,這代表了一種先進的文化。”江億說,“未來就是要靠風電、光電、水電、核電和生物質能構成的零碳能源系統(tǒng),慢慢替代燃煤、燃油、燃氣等為主的化石燃料系統(tǒng),只有這樣才能夠真正實現(xiàn)我們在能源領域的可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)零碳目標。”
為了實現(xiàn)這個目標,江億開始在全國推廣“光儲直柔”技術。光儲直柔是在建筑領域應用太陽能光伏、儲能、直流配電和柔性交互四項技術的簡稱,是發(fā)展零碳能源的重要技術體系。
江億和團隊研究人員通過實際調研發(fā)現(xiàn),一個經典的北方農村院落,其住房、涼棚、庫房等總面積為300多平方米,屋頂可裝28.3千瓦光伏發(fā)電設備。我國農村各種建筑物屋頂總面積可達200多億平方米,可以裝下20億千瓦的光伏發(fā)電設備,一年發(fā)電能力接近3萬億千瓦時。江億認為,農村屋頂光伏利用將成為未來零碳社會的重要資源。
2003年,北京遭遇“非典”。江億帶領團隊成員進入當時的“風暴中心”——北京大學人民醫(yī)院進行現(xiàn)場實測,并率先為疫情區(qū)域的通風空調系統(tǒng)安全運行指明了方向。
2020年新冠肺炎疫情暴發(fā)后,室內環(huán)境安全再度引起重視,江億第一時間牽頭成立了“中國制冷學會抗擊新冠肺炎專家小組”,與全國乃至全世界的專家展開深入研討,為有效抑制新冠病毒的空氣傳播獻計獻策。
原定兩個小時的線上采訪,江億足足聊了三個半小時。最后,江億仍不忘調侃自己:“我得趕緊打住,歲數(shù)大了,我也變成話癆了,話癆一張嘴就沒完沒了。”
原標題:江億:一腔熱忱成就“暖通”人生