謝文?。ㄖ袊ㄖ牧下?lián)合會(huì)生態(tài)環(huán)境建材分會(huì),北京100024)
武 薇 宮 建(中國建筑材料檢驗(yàn)認(rèn)證中心有限公司,北京 100024)
能源是世界性問題,環(huán)保則更是世界性問題,二者不可分割。
當(dāng)?shù)厍蚍e累了40 億年的能源,在一百多年時(shí)間里燒掉了一大半,當(dāng)?shù)厍驉盒陨郎卣徊讲酱輾е厍蛏鷳B(tài)系統(tǒng),能源在枯竭,人類生存和地球生物鏈在受到嚴(yán)峻威脅時(shí),節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境的呼聲匯集成一個(gè)口號(hào):我們只有一個(gè)地球!2009 年12 月聯(lián)合國哥本哈根世界氣候峰會(huì)上進(jìn)一步提出:為了不失去“拯救人類的最后一個(gè)機(jī)會(huì)”,“立即行動(dòng)改變未來”!節(jié)能和環(huán)保的各種舉措層出不窮,各種隨之而來的政策、法規(guī)、輿論和導(dǎo)向也都由各國政府出臺(tái)。
但是,當(dāng)我們冷靜地從這一戰(zhàn)略發(fā)展中看到:在開發(fā)能源與節(jié)約能源的辯證關(guān)系上,人們卻一直側(cè)重于開發(fā)能源上:用相對(duì)多的精力去開拓著各種新能源,用相對(duì)多的資金投向新能源的發(fā)展上;卻相對(duì)忽略了對(duì)節(jié)約能源這個(gè)領(lǐng)域里現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)與對(duì)應(yīng)的舉措。正如世界能源問題專家艾默里-洛文斯指出的:“提高能效是解決未來能源問題代價(jià)最低、最立竿見影的辦法,也是人們最不了解、最容易被忽略的好辦法”。此話陳述了一個(gè)簡(jiǎn)單的道理,指明了一個(gè)可行的方向:一是從中領(lǐng)悟出開發(fā)能源與節(jié)約能源的辯證關(guān)系,而且從投入與產(chǎn)出的效果看,節(jié)約能源要比開發(fā)能源更有利;二是降低能耗,充分發(fā)揮能源利用率是節(jié)約能源的最佳辦法,也是保護(hù)環(huán)境的最好辦法,因?yàn)樗茏龅降痛鷥r(jià)高效果,大大降低能耗中的CO2排放和減少了對(duì)環(huán)境危害的因素;三是最容易走群眾路線,人人、事事、處處都可以做到。
我們不妨從千千萬萬的實(shí)例中,小到變換一個(gè)燈泡,大到一個(gè)工程項(xiàng)目看出其平淡而又讓世人觸目驚心的事實(shí):
一只1W 節(jié)能燈能頂1 只60W 普通燈,全國如用12 億只,其節(jié)電量相當(dāng)于3 個(gè)三峽水電站發(fā)電量;
用完電器后拔掉插頭,全國每年可節(jié)電180億度,相當(dāng)于3 座大亞灣電站年發(fā)電量的總和。下面用幾個(gè)圖表也可以看出節(jié)能的效果。
表1 每米長(zhǎng)裸露管道與絕熱管道散熱損失比較
表2 裸露閥門與絕熱閥門散熱損失比較
表3 不同保溫厚度與一年取暖所需熱量關(guān)系(單位:kj)
表4 不同保溫厚度與年制冷所需熱量關(guān)系(單位:kj)
從電力系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)256 臺(tái)機(jī)組看(12.5 萬~30 萬千瓦)因絕熱不良造成的熱損失相當(dāng)于50萬噸標(biāo)煤的發(fā)電量。
國家電力系統(tǒng)曾提出將每發(fā)1 度電耗煤從350 克降到250 克,僅此一舉1 組120 萬千瓦機(jī)組1 年就能節(jié)煤65 萬噸;
一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):到2020 年我國能耗將達(dá)到10.89 億噸標(biāo)煤,相當(dāng)于10 個(gè)三峽電站滿負(fù)荷運(yùn)力,如果充分發(fā)揮絕熱材料與絕熱工程的作用,卻能減少3.35 億噸標(biāo)煤8000 億KW·h 空調(diào)電耗,這一正一反的結(jié)果,可見其利與害的關(guān)系之大。
從國際上的對(duì)比看:每生產(chǎn)1 美元的生產(chǎn)總值;法國耗能8710 ㎏、日本9797 ㎏,而我國則高達(dá)43394 ㎏,是法國的4.97 倍,日本的4.43 倍;從耗煤對(duì)比看(㎏標(biāo)煤∕美元)我國為2.06、美國為0.75、日本0.44、印度1.08、法國0.89,我國比美國高近3 倍,比日本高近5 倍;從能源利用率看:節(jié)能最出色的日本已達(dá)57%,我國只有30%,有些工廠熱設(shè)備的熱能利用率僅15%左右。
在這種無節(jié)制的能耗中同時(shí)帶來了全球性的災(zāi)難,為爭(zhēng)奪資源的戰(zhàn)爭(zhēng),在“能”“變”“功”的過程中,帶來了空氣的污染,不僅使地球上的土壤、水質(zhì)、食物沾上化學(xué)毒素和重金屬,讓人們飽受病痛折磨,而且燃燒產(chǎn)生CO2,全球變暖,熱島效應(yīng)等等帶來的惡性循環(huán),使人類生存和地球生物鏈進(jìn)一步受到威脅,有些動(dòng)、植物已面臨滅絕。這一切都告訴人們,必須節(jié)制能源的應(yīng)用,不能一味的尋求一次性能源的開發(fā),而在能源的開發(fā)上,我們應(yīng)該有一個(gè)新的概念,一個(gè)根本性的轉(zhuǎn)變,那就是除了尋求自然能(風(fēng)能,水能,太陽能等)的同時(shí),大力倡導(dǎo)發(fā)展“第五能源”,因?yàn)椤暗谖迥茉础彪m不是能但卻能節(jié)能,而且是代價(jià)最低,效果最好,最能立竿見影,又最能形成“人民戰(zhàn)爭(zhēng)”的辦法。它將以節(jié)能又環(huán)保的雙重功效造福于人類。
表5 建筑物墻體用隔熱保溫材料(JGN)與未用的溫差對(duì)比(℃)
國際上把絕熱材料與絕熱工程稱為“第五能源”,這種稱謂涵蓋了節(jié)能與環(huán)保的雙重性,明確地指出絕熱與節(jié)能的辯證關(guān)系,標(biāo)明了“第五能源”是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一個(gè)非常重要的產(chǎn)業(yè)鏈,可以與其他能源相提并論,雖然不是“能”卻能節(jié)能,而從某種意義上顯示了它的開發(fā)與應(yīng)用對(duì)節(jié)能更有效,更能發(fā)揮各種能源的“作功”效應(yīng),更能取得非同凡響的效果。低投高效,簡(jiǎn)便可行,又能打造出生態(tài)環(huán)境的“窯洞效應(yīng)”與建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)。絕熱是最有效的節(jié)能,這已是一個(gè)被世人普遍認(rèn)可的事實(shí)。絕熱材料及絕熱工程也一直隨著能源的利用而發(fā)展著,其功不可沒。但是它的輔助作用的地位,使其始終處于被動(dòng)地位,在國民經(jīng)濟(jì)大發(fā)展中,人們把先進(jìn)的人才,先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力集中的運(yùn)用在主力戰(zhàn)線上,因而它的被動(dòng)地位使其被忽略了,以至于在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中處在落后狀態(tài),甚至影響了大局的進(jìn)展。
1)對(duì)絕熱材料現(xiàn)狀的剖析
絕熱材料的分類:1)有機(jī)質(zhì)材料;2)無機(jī)質(zhì)材料;3)復(fù)合型材料。
(1)有機(jī)質(zhì)材料:基本上都屬于石油化工的副產(chǎn)品,主用于建筑物體的隔熱保溫及制冷設(shè)備上,其代表性產(chǎn)品:EPS、XPS 類、聚氨酯泡沫類。
優(yōu)勢(shì)是質(zhì)輕,隔熱保溫效果好,制作工藝成熟,施工方便,已應(yīng)用多年。缺陷是防火功能低下,雖然做了自熄、阻燃等處理,但仍難防止火災(zāi),并釋放出令人窒息的氣體。本身使用壽命理論上只有20 年,且在其逐漸衰變中失去了隔熱保溫功能。人為的缺陷是在建筑市場(chǎng)上,由于這類產(chǎn)品多為小型廠家生產(chǎn),再加上原材料多為再生品,養(yǎng)護(hù)不達(dá)標(biāo),使用(包括施工)質(zhì)量難以保障(常發(fā)生裂縫、脫落等現(xiàn)象),加之無法現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)(缺少實(shí)際監(jiān)測(cè)儀器),因此存在潛在缺陷。
綜上,有兩條選擇,一是禁止使用,例如美國;二是采取折中辦法,即將其與無機(jī)質(zhì)材料結(jié)合,以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的辦法改變其現(xiàn)狀。
(2)無機(jī)質(zhì)材料:基本上都屬于天然礦物質(zhì)加工而成的產(chǎn)品,主用于工業(yè)領(lǐng)域里以圍材、隔材及襯材的形式對(duì)工業(yè)設(shè)備、管道等部位進(jìn)行絕熱以阻止熱擴(kuò)散,提高熱能利用率。其代表性產(chǎn)品:巖(礦)棉制品,玻璃棉制品,硅酸鋁(鎂)纖維制品,以及近年來興起的復(fù)合材制品。
其優(yōu)勢(shì)與特性:因其對(duì)高溫的優(yōu)勢(shì),在以高溫作業(yè)的工業(yè)領(lǐng)域里,如石油化工、熱電熱網(wǎng)、冶金等必須絕熱的部位普遍應(yīng)用;在這些高耗能的領(lǐng)域里其絕熱的功能和高溫作業(yè)區(qū)保護(hù)作業(yè)人員的健康的需要尤為重要。因此,對(duì)絕熱材料及絕熱工程的要求更高。缺陷有:因其單一的材料結(jié)構(gòu),多為一種材質(zhì),松散無序,導(dǎo)致空氣在其中自由流通,熱量隨空氣大量流失;吸水,吸濕,水浸使絕熱性能降低甚至喪失;制作高耗能,成型時(shí)(管、板)又多用有機(jī)粘合劑,在高溫下易揮發(fā),松散,解體而失去整體絕熱功能,導(dǎo)致熱能大量流失。與人體接觸時(shí)刺激皮膚出疹,影響人身健康。
人為的缺陷表現(xiàn)為:多為小作坊的生產(chǎn)模式,產(chǎn)品品種單一;制作工藝落后;缺乏科技含量,產(chǎn)品質(zhì)量難以提高,與現(xiàn)代工業(yè)節(jié)能要求差距太大。
綜上,在工業(yè)領(lǐng)域里,絕熱材料及絕熱工程與工業(yè)市場(chǎng)發(fā)展水平及速度長(zhǎng)期存在著不相適應(yīng)的矛盾,即長(zhǎng)期處于被動(dòng)落后的狀態(tài),在節(jié)能與環(huán)保上拖著工業(yè)發(fā)展的后腿,這種嚴(yán)峻的形勢(shì)迫使絕熱領(lǐng)域里必須進(jìn)行大變革,否則將使這個(gè)用能大市場(chǎng)成為國民經(jīng)濟(jì)的“罪人”。
(3)復(fù)合型材料:基本上仍然屬于無機(jī)質(zhì)材料,以硅酸鹽類材料制成,如復(fù)合硅酸鋁與石棉等按一定比例制成軟質(zhì)管、板、卷材,有價(jià)格低,施工方便等優(yōu)勢(shì),其缺陷與其它無機(jī)質(zhì)材料基本相同。
2)一個(gè)注冊(cè)為“第五能源”的技術(shù)體現(xiàn)了它的特色。
為了改變絕熱材料的現(xiàn)狀,以優(yōu)勝劣汰的原則存其優(yōu)、去其劣。一批從事絕熱材料研發(fā)多年的科技工作者在“勢(shì)場(chǎng)理論”指導(dǎo)下,開發(fā)出幾種全新的技術(shù),注冊(cè)了商標(biāo),取得國家發(fā)明專利,分別在建筑領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用推廣,受到了國內(nèi)外人士的重視,被專家認(rèn)定為絕熱領(lǐng)域里理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品之一,并分別取得了國家電力行業(yè)保溫材料定點(diǎn)產(chǎn)品,中國石油化學(xué)工業(yè)絕熱材料推薦產(chǎn)品,中國建材聯(lián)合會(huì)生態(tài)環(huán)境建材分會(huì)生態(tài)建筑產(chǎn)品,其主要突出點(diǎn)分述如下,并以此與同行們交流。
(1)工業(yè)領(lǐng)域里這種技術(shù)突出了以下四點(diǎn):
①運(yùn)用專利技術(shù)產(chǎn)生的孤立密閉的類真空空穴(氣泡型),加上硅—鋁閉孔空心微珠,充分發(fā)揮了真空隔熱原理,絕熱效果突出,在熱電絕熱“比武”中名列前茅;
②通過專用技術(shù)進(jìn)行鍵能重組合,使鍵能大,商值高,有很強(qiáng)的親和力,產(chǎn)生著新的“貢獻(xiàn)和”;
③層式網(wǎng)狀疊力單元及填充的結(jié)構(gòu),使氣相和固相緊密結(jié)合,結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),固態(tài)穩(wěn)定,絕熱效果經(jīng)久不衰;
④多功能,多品種,有膠凝材料任意可塑,“一涂即可”,型材(硬質(zhì)管材,板材)一貼即成,能滿足各種需求。
(2)建筑領(lǐng)域的新技術(shù)同樣突出了以下四點(diǎn):以“窯洞效應(yīng)”打造冬暖夏涼的節(jié)能型、環(huán)保型、安全型三型合一的人居環(huán)境。
①全無機(jī)質(zhì)的材質(zhì)結(jié)構(gòu),防火等級(jí)A 級(jí),安全系數(shù)高;
②可與建筑物體同壽命,并對(duì)建筑物體有保護(hù)作用;
③生產(chǎn)、使用全過程均無“三廢”排放,并可回收再利用,環(huán)境健康有保證;
④一經(jīng)使用長(zhǎng)期有效,其節(jié)能效果始終如一,經(jīng)久不衰,并對(duì)建筑物體根據(jù)不同要求用不同材料具有不同功能(如呼吸,調(diào)濕,防火隔斷等),又能優(yōu)先減少建筑本體能耗,在技術(shù)政策導(dǎo)向上,把減少建筑本體能源消耗(即被動(dòng)式技術(shù))放在比提高發(fā)電效率、供熱制冷效率(即主動(dòng)式技術(shù))更優(yōu)先位置上,更好的挖出建筑本體的節(jié)能潛力,構(gòu)成更優(yōu)的組合節(jié)能效力。
節(jié)約能源本身就是拯救世界,維護(hù)人類生存的大目標(biāo),從邏輯上講只開源不節(jié)流或節(jié)流不力,如今已令人類因此飽受苦頭,而就此帶來的一方面能源枯竭要危及人類的生存,另一方面帶來的“熱島效應(yīng)”,CO2排放……再一次加重這種威脅,而且形成惡性循環(huán),不解決將會(huì)給人類帶來更大的災(zāi)難,甚至是毀滅性的。我們必須充分的意識(shí)到:大難當(dāng)頭決不能失去“拯救人類的最后一個(gè)機(jī)會(huì)”,而我們今日強(qiáng)調(diào)在開發(fā)能源與節(jié)約能源上要更多的重視節(jié)約能源的原因正是要“立即行動(dòng)改變未來”。
1)在當(dāng)前權(quán)衡開發(fā)能源與節(jié)約能源上強(qiáng)調(diào)節(jié)約能源,是因?yàn)楣?jié)約能源上的問題太多,沒有新的技術(shù)產(chǎn)品來替代一直濫用的落后的傳統(tǒng)技術(shù),沒有從根本上節(jié)約的有力措施,導(dǎo)致無節(jié)制的能源浪費(fèi)及其帶來的環(huán)境污染惡果,譬如在國外先進(jìn)國家已淘汰的有機(jī)保溫材料,我們還在大量使用,無數(shù)次的火災(zāi)并沒有使國人驚醒,帶來大量的污染,不僅殃及現(xiàn)時(shí),還遺患子孫后代。因此,我們首先要從這些痛心的教訓(xùn)中醒悟。
2)轉(zhuǎn)變導(dǎo)向已不是一個(gè)權(quán)宜之計(jì),而是從認(rèn)識(shí)上和行動(dòng)上都必須的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移。
(1)決策層不只是呼吁,而是法律的督導(dǎo)和制約;
①節(jié)能與環(huán)保確實(shí)應(yīng)該是領(lǐng)導(dǎo)者、職能部門的考核政績(jī)指標(biāo),有一票否決的決心。
②制定的法規(guī)應(yīng)該是堅(jiān)決貫徹落實(shí),作言出法隨,以革命的名義,行鐵的手腕。
(2)以科學(xué)發(fā)展觀大力提倡科技興業(yè),在開發(fā)“節(jié)約能源”上有傾向性的政策,鼓勵(lì)人才,開發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品,把這一領(lǐng)域里的科技含量迅速提高。
3)相對(duì)集中一定的人力、物力、財(cái)力掀起一個(gè)同開發(fā)能源方面一樣的高潮,使開發(fā)能源與節(jié)約能源相輔相成,共創(chuàng)一個(gè)和諧的新局面。
4)發(fā)揮專業(yè)協(xié)會(huì)和民間組織的作用,作各種輿論性導(dǎo)向。
①學(xué)術(shù)交流;
②以專業(yè)性為主的論壇;
③對(duì)行業(yè)進(jìn)行考察,傳輸先進(jìn)技術(shù),改造企業(yè)產(chǎn)品技術(shù),淘汰落后產(chǎn)品;
④培訓(xùn)人才;
⑤制訂標(biāo)準(zhǔn)。
5)對(duì)不符合節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品技術(shù),高耗低能的產(chǎn)品:
①改造;
②轉(zhuǎn)型;
③淘汰。
必須以嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度向人民,向社會(huì),向環(huán)境負(fù)責(zé)的精神去審核,去整改,從上到下,從政府到企業(yè),從技術(shù)到產(chǎn)品迅速以新面目建設(shè)環(huán)境友好的和諧新社會(huì)。