淺談暖通空調(diào)節(jié)能及氟里昂問題

王吉光

摘要：從我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和與自然相協(xié)調(diào)發(fā)展的角度出發(fā)，根據(jù)國際學(xué)術(shù)界討論的熱點，簡介了暖通空調(diào)制冷領(lǐng)域中存在的以能耗及氟里昂為代表的一些問題，并闡述了相關(guān)觀點及措施。從這些觀點出發(fā)，就我國暖通空調(diào)行業(yè)的發(fā)展提出建議。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；能耗；氟里昂；協(xié)調(diào)發(fā)展

1 引言

自1929年密其萊在美國通用電氣公司的實驗室里首次發(fā)現(xiàn)氟里昂12以來，隨著科學(xué)技術(shù)及人民生活水平的不斷提高，以供暖、通風(fēng)、空調(diào)為代表的建筑能耗日益增加。在發(fā)達(dá)國家，建筑能耗約占總能耗的30～40，我國是最大的發(fā)展中國家，建筑能耗約占全國總能耗的11.7，隨著我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和氣候變化，這一比例正在不斷攀升，而一切都對全球變暖起著消極的作用。而與此同時，由于在制冷空調(diào)領(lǐng)域中大量采用CFC，從而導(dǎo)致臭氧層破壞并造成溫室效應(yīng)?？梢哉f，如何與自然協(xié)調(diào)發(fā)展已成為當(dāng)今暖通空調(diào)行業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。

2 建筑能耗對環(huán)境的影響

21世紀(jì)，全世界政治家和學(xué)者討論得最多的熱點話題之一便是地球溫暖化與氣候變遷。近一萬年中，地球大氣平均溫度僅升高不到2℃，但最近的兩百年中，全球的平均溫度卻上升了1.6℃。照此速度發(fā)展下去，到2030年或2050年全球平均氣溫將升高1.5至4.5℃，是過去的5至10倍。據(jù)統(tǒng)計，建筑能耗占各類總能耗的30以上，因此，在減少溫室氣體排放和節(jié)約自然資源，減緩全球變暖方面，建筑節(jié)能職責(zé)重大。

2004年末，我國各地區(qū)城市實有住宅建筑面積共96.2億m²，2004年全國城鎮(zhèn)又新建住宅竣工面積5.7億m²，此外，全國農(nóng)村還新建住宅面積6.8億m²，規(guī)模十分巨大。而建設(shè)部部長指出，我國建筑能耗是相同氣候條件發(fā)達(dá)國家的2至3倍，在全面建設(shè)小康社會的進(jìn)程中，建設(shè)系統(tǒng)資源節(jié)約的任務(wù)十分艱巨。因此，節(jié)能便成為我國實現(xiàn)與自然和諧發(fā)展、進(jìn)而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。由于以暖通空調(diào)為主的建筑能耗在總能耗中占有舉足輕重的作用，因此建筑節(jié)能就具有保護(hù)地球環(huán)境更深層次的意義。據(jù)估算，我國一棟20000m²的使用熱泵空調(diào)的辦公樓，其溫室氣體排放量達(dá)700t/a，而日本僅為390t/a，我國的建筑用能水平不高（例如上海的人均用電量僅為發(fā)達(dá)國家的幾分之一），室內(nèi)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)也不高（例如辦公樓內(nèi)照明標(biāo)準(zhǔn)僅100-200xl，而日本則在500xl以上），在這樣的前提下，溫室氣體的排放量卻幾乎是日本的一倍。則只能說明我國的能源轉(zhuǎn)換效率低下，建筑節(jié)能技術(shù)落后，這些都急需改進(jìn)。

3 CFC對環(huán)境的影響

所謂CFC（chloroflurocarbons），即氯氟烴類物質(zhì)，也就是人們常提及的氟里昂。由于其化學(xué)性能的穩(wěn)定，近百年來被廣泛的應(yīng)用于空調(diào)、制冷行業(yè)的保溫與傳熱。當(dāng)隨著人們知識的日益豐富，人們也逐漸開始意識到CFC的大量使用與排放，對自然造成力極大的傷害。1974年，美國加州大學(xué)的Molina和Rouland教授首先提出，CFC的排放會造成臭氧層的破壞（所謂臭氧層是指在大氣平流層距地20km處，地球上80的臭氧集中于此，形成一低濃度的臭氧層，它吸收了太陽光中99的高強(qiáng)度紫外線，使地球成為適宜人類生存的空間），而此前后的一系列研究也表明了上述觀點：1969年，美國宇航局首次發(fā)現(xiàn)大氣臭氧呈下降趨勢；1985年，英國南極考察隊發(fā)現(xiàn)南極上空臭氧空洞面積幾乎相當(dāng)于美國國土總面積，臭氧濃度約下降40；1987年北極聯(lián)合考察隊也發(fā)現(xiàn)CFC濃度高于預(yù)計50倍，并發(fā)現(xiàn)臭氧空洞；同時，我國的研究表明，華南和東北臭氧濃度下降約3，西北出現(xiàn)臭氧空洞。這一切都給人類敲響了警鐘。

研究同時表明，臭氧濃度每下降1，紫外線強(qiáng)度將增加2.紫外線強(qiáng)度的增加，直接影響人體健康：使人體免疫力下降，體內(nèi)蛋白質(zhì)及DNA受破壞，是皮膚癌及白內(nèi)障增加。同時它還影響海洋生物、植物的生長生存：紫外線的過量照射引起海洋生物死亡將破壞自然界的食物鏈。此外，CFC在生產(chǎn)使用過程中造成的能量消耗及CO2引起溫室效應(yīng)，紫外線的增加還會加劇高分子化合物的產(chǎn)生。

4 觀點與對策

當(dāng)前世界面臨的巨大環(huán)境挑戰(zhàn)亟待解決，暖通空調(diào)制冷行業(yè)也不例外。在溫室氣體排放方面，為了拯救人類的家園，1997年12月，聯(lián)合國氣候變化框架公約締約方第3次大會通過艱苦的談判，終于在日本京都通過了《京都議定書》。議定書規(guī)定了各締約方到2010年所承擔(dān)的包括CO2在內(nèi)的6種溫室氣體的減排量。盡管中國作為發(fā)展中國家沒有減排義務(wù)，但作為占地球村居民總數(shù)1/5的大國，保護(hù)人類家園是我們義不容辭的義務(wù)，它同樣關(guān)系到我們將留給子孫后代一片怎樣的天空。作為暖通空調(diào)行業(yè)，我們當(dāng)前應(yīng)做的就是制定適合于我國國情的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，提高能源利用效率。我國政府也正是這樣做的，2001年，我國出臺了自己的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，各省建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)也陸續(xù)出臺。

在CFC問題上，國際上有識之士也做出了不懈的努力。1985年9月，維也納會議首次就CFC問題發(fā)表了維也納公約；1987年9月，聯(lián)合國外長會議達(dá)成了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾協(xié)定》，1989年9月，發(fā)表了保護(hù)臭氧層的赫爾辛基宣言，并提出發(fā)展中國家問題；1991年6月，中國首次參加了內(nèi)羅畢會議，修正了蒙特利爾協(xié)定；1992年12月，在哥本哈根會議上，HCFC列入了受控范圍。從目前情況來看，在發(fā)達(dá)國家，1995年底發(fā)達(dá)國家CFC已被禁用，發(fā)展中國家也在2005禁用。就近期來說，暖通空調(diào)行業(yè)主要以CFC的回收和再利用為主，在其基礎(chǔ)上盡量減少CFC的排放；就長遠(yuǎn)而言，則應(yīng)積極尋找替代物質(zhì)。

5 結(jié)論

自改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，人民生活水平日益提高。但與此同時也應(yīng)看到，與成兩位數(shù)增長的經(jīng)濟(jì)相伴隨的是對環(huán)境的毀滅性破壞。溫室效應(yīng)、臭氧空洞、工業(yè)污染、水污染及以土地荒漠化都是與市場的慷慨贈與相伴而來的一些主要危害。每年，我國大城市由環(huán)境污染而造成的患病人數(shù)大幅增加?！笆晃濉逼陂g，我國經(jīng)濟(jì)仍將保持高速增長，有專家認(rèn)為，如果不采取有力措施，2010年主要污染物排放總量將比2005年增加10～20，因此，在各行各業(yè)中，環(huán)境保護(hù)，與自然界協(xié)調(diào)發(fā)展已顯示出越來越重要的地位。對于暖通空調(diào)制冷行業(yè)，必須樹立起一種跨時空的全新道德觀以約束我們的行動，在考慮到我們需求的同時，決不能對子孫后代滿足他們需要的可能性構(gòu)成危害。從一定意義上說，協(xié)調(diào)發(fā)展就是可持續(xù)發(fā)展。從目前來說，應(yīng)當(dāng)本著事實就是的態(tài)度，努力解決好建筑能耗及CFC方面的問題，為自己和子孫后代留下一片藍(lán)天。

參考文獻(xiàn)

[1]張功耀，曹志平.科學(xué)技術(shù)哲學(xué)教程.中南大學(xué)出版社，2001.

[2]沈維道，鄭佩芝，蔣淡安.工程熱力學(xué).高等教育出版社，1983.

[3]龍惟定.試論建筑節(jié)能的新觀念.暖通空調(diào)，1999，29（1）.

[4]孫明芳，鐘史明.綜合環(huán)境規(guī)劃（IRP）和需求方管理（DSM）技術(shù)簡介.能源研究與利用，1997，（2）.

[5]張祉佑.制冷原理與設(shè)備.建筑工業(yè)出版社，1986.

[6]汪訓(xùn)昌.從全球氣候變暖角度評替代工質(zhì)HCFC12.暖通空調(diào)，1998，28（6）.