江亿是清华大学建筑节能研究中心主任,也是我国暖通空调领域第一位工程院院士。能成为院士,自然有着非同一般的眼界和格局。
“做事一定得从大局着眼,从小处着手,这是辩证法所说的矛盾关系,把这个关系搞明白了,才能真正做好每一件具体的事情。”江亿说。
受访者供图
江亿是这么说的,也是这么做的。在他几十年如一日的科研生涯中,既有小到苹果和白菜如何储存的攻关,也有大到建筑如何实现节能减排的研究;既有涉及人民生命健康的课题,也有关系全球气候变化的难题。从解决吃的问题到解决住的问题,最后再到开发清洁能源和减少碳排放的问题,江亿的人生始终离不开“暖通”二字。
将基础理论联系实际应用的行家里手
1973年,已在内蒙古农村插队了4年半的江亿被推荐参加高考,成功被清华大学建筑工程系的暖通专业录取。“暖通”是一个建筑必不可少的重要组成部分,它包括供暖、通风、空气调节3个方面,人们最常见到的“暖通”就是建筑里的采暖和空调等设备。彼时的江亿,压根就不知道“暖通”为何物,只是抱着“国家要我学什么专业,我就学什么专业”的心态开始学习。
不过,从1973年10月至1974年4月,江亿仅仅在清华大学校园里学习了半年,更多的大学时光是在工厂里度过的。
“那时候,老师带着学生一起下工厂,在各种工程实践中学习,广泛接触社会。上课也是老师拎块小黑板,到学生宿舍里给十几个学生讲课。”回忆起当年的大学时光,江亿觉得这是人生中特别充实而难忘的一段经历,也为他后来的研究打下了坚实的基础。
跟工人师傅们贴心交流,让江亿收获很大。“那时没有考试,同学们直接用刚学到的知识解决实际的生产问题,学习动力很强。”所以没过一两年,江亿就对那些工程问题感觉豁然开朗了。
江亿说:“基础理论和应用研究的关系是相辅相成的。基础理论弄明白了,就能找到破解工程问题的关键;工程问题解决了,也能加深对基础理论的理解。”事实证明,江亿是将基础理论联系实际应用的行家里手。
为民生,靠科技把百姓肚子“喂饱”
1978年10月,工作过一段时间后的江亿考取了清华大学热能系的研究生,随后获得清华大学的硕士和博士学位,毕业后留校任教至今。
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读博期间,江亿参加了由山西省农科院主持的国家“六五”攻关重点项目——苹果的产地储存技术的研发,负责热环境原理研究及性能优化。那时苹果产区建不起冷库,苹果的储存期不长,储藏久了就不脆了。为了解决这个难题,江亿深入农村调研测试,借鉴农民打窑洞的土办法,和团队研发出“土窑洞+自发式气调技术”,让头年秋天收获的苹果保存到来年夏天也依然水分充足、味道脆甜。
上世界80年代初,老百姓生活水平仍然不是太高,事关民生的头一件大事就是先得把肚子喂饱了。那时候,大白菜是北京老百姓冬天的当家菜。但对庄稼人来说,赶上年份好,大白菜收获多了,卖不出去会烂掉;赶上年份不好,白菜又一下供不应求。如何解决大白菜的储存难题?
江亿的法子是“靠科技”。和他合作的北京市蔬菜研究所的研究人员发现,白菜在存放过程中会释放出一种气体—乙烯,正是乙烯导致白菜催熟,进而烂掉。只要有效地把乙烯排出去,就能让白菜保存更长的时间。
“这是特别重要的结论,是基础性研究的重要成果。”江亿说,“通过相应手段排出乙烯,大白菜即使在菜地现挖的坑里保存上四个月,过了春节,你把它拿出来,仍然是一颗新鲜水灵的白菜,营养口感什么的都特别好,这就彻底解决了白菜的储存难题。”
为减排,推广“光储直柔”技术
到了上世纪90年代后期,人们慢慢不缺吃了,因此江亿的研究重点就慢慢从解决吃的问题转变成解决工业生产里边环境控制问题,再后来又变成了解决人们居住环境的问题。
进入2000年后,由于全社会开始意识到气候变化带来的危害,改变能源结构和能源消费方式,解决碳排放问题,慢慢成为全社会关注的焦点。江亿也不再局限于根据季节和环境要求营造室内冷暖的问题,他开始关注建筑的节能减排问题。
他认为,中国应该走一条与发达国家不同的建筑节能技术路线。“在节能环保方面,我国不但重视科技,还尊重自然,这代表了一种先进文化。”江亿说,“未来能源之路,应该是取之不尽、用之不竭的可再生能源。”
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“未来就是要靠风电、光电、水电、核电和生物质能构成的零碳能源系统,慢慢替代燃煤、燃油、燃气等为主的化石燃料系统,只有这样才能够真正实现我们在能源领域的可持续发展,实现零碳目标。” 为了实现这个目标,江亿开始在全国推广“光储直柔”技术。光储直柔是在建筑领域应用太阳能光伏、储能、直流配电和柔性交互四项技术的简称,是发展零碳能源的重要技术体系。
江亿和团队研究人员通过实际调研发现,一个经典的北方农村院落,住房、凉棚、库房等总面积为300多平方米,屋顶可装28.3千瓦光伏发电设备。我国农村各种建筑物屋顶总面积可达200多亿平方米,可装20亿千瓦的光伏发电设备,一年发电能力接近3万亿千瓦时。江亿认为,农村屋顶光伏利用将成为未来零碳社会的重要资源。
为抗疫,深入一线寻找病毒传播规律
2003年,北京遭遇“非典”,为了搞清楚病毒在空气中的传播规律,找到有效的切断途径,江亿带领团队进入当时的“风暴中心”——北京大学人民医院进行现场实测,找到了病毒传播规律,率先为应对疫情区域的通风空调系统安全运行指明了方向。
2020年新冠肺炎疫情暴发后,室内环境安全再度引起重视,江亿第一时间牵头成立了“中国制冷学会抗击新冠肺炎专家小组”,与全国乃至全世界的专家展开深入研讨,为有效抑制新冠病毒的空气传播献计献策。
“建筑节能在过去是个不起眼的行当,是建筑领域的配角,但是现在,随着节能环保理念的深入,它变成了主角。”面对行业角色的转变,江亿不无感慨地说,从解决老百姓吃得好到住得舒适健康,再到解决建筑节能,减缓全球气候变化的难题,这既标志着一个行业水平的提升,也标志着一个社会发展中的理念转变。
原定两个小时的线上采访,江亿足足与大家聊了三个半小时。到最后,江亿仍不忘调侃自己:“我得赶紧打住,岁数大了,我也变成话痨了,话痨一张嘴就没完没了。”
终审:陈磊
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