長江流域建筑供暖空調解決方案研究開啟

        為全面落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》的相關任務，“綠色建筑及建筑工業化”重點專項被列為2016年國家重點研發計劃專項之一，其目的是為我國綠色建筑及建筑工業化實現規?；?、高效益和可持續發展提供技術支撐。

　　“長江流域建筑供暖空調解決方案和相應系統(項目編號：2016YFC0700300)”屬“綠色建筑及建筑工業化”重點專項項目。該項目圍繞“建筑節能與室內環境保障”這一方向，在滿足我國能源消費總量控制及節能減排目標的前提下，提出改善長江流域建筑室內熱環境的綜合解決方案，研發適合長江流域的綠色建筑營造技術、高效的供暖空調產品和系統，以改善和提升該地區室內熱環境水平。通過研發綠色建筑核心技術和供暖空調產品及其集成示范，推動我國綠色建筑的發展，保障人民群眾的居住及工作環境質量。

　　項目由重慶大學牽頭承擔，聯合清華大學、青島海爾空調電子有限公司、上海市建筑科學研究院、東南大學、萬科建筑技術研究有限公司、廣東美的制冷設備有限公司、青島海爾空調器有限總公司、中國建筑科學研究院、浙江大學、湖南大學、同濟大學、住房和城鄉建設部標準定額研究所、中國建筑設計院有限公司、華東建筑設計研究院有限公司、中國建筑發展有限公司、南京天加空調設備有限公司、珠海興業綠色建筑科技有限公司、廣州市華德工業有限公司、中國建筑第八工程局有限公司、浙江世貿房地產開發有限公司等共21家單位組成項目聯合創新研究團隊，項目實施周期為四年(2016年7月-2020年6月)。

　　項目研究背景和意義

　　長江流域地區約占我國國土面積的四分之一，人口約占全國的一半，屬高密度人員聚居地區。該地區夏季炎熱、冬季陰冷、全年高濕，屬于非集中供暖地區，既有建筑圍護結構保溫隔熱性能較差，室內熱濕環境條件惡劣。近年來，隨著城鎮化加速，該地區經濟飛速發展，人們迫切希望改善室內熱濕環境條件，我國沿襲了60年的南北供暖分界線方法已不再適宜。然而，如果長江流域照搬北方集中供暖模式，將大大超過我國的實際能源供給能力，帶來沉重的能源負擔，不僅會影響該地區經濟發展，還會加劇我國能源供應緊缺現狀，影響能源戰略安全，并且會加劇長江流域地區因集中供暖消耗大量化石能源而導致空氣污染加重的問題。

　　如何根據長江流域氣候特征、人員工作生活及用能習慣特點，研發滿足用能定額條件的供熱空調系統以保障和提升室內熱環境，這是一個具有挑戰性的任務。目前，雖然國際上如美國、英國、歐洲等國在建筑圍護結構、供暖空調設備、熱需求及人員行為等方面均進行了大量研究，國內在十五、十一五、十二五期間也開展了多項國家科技支撐計劃項目研究，在相關領域形成了大量的前期研究成果，并且形成了具有自主知識產權的國家標準《民用建筑室內熱濕環境評價標準》(GB/T 50785-2012)。但是，室內熱濕環境的改善涉及到熱舒適需求、建筑圍護結構、供暖空調設備、使用調控等多方面并相互制約的因素。長江流域地區室內人員熱舒適復雜調控行為對建筑熱環境及能耗的定量需求不明確;缺乏明確隔熱、保溫、通風要求的適宜的圍護結構熱工性能指標及構造準則;缺乏適宜高濕氣候、間歇模式且冬夏兼顧的供暖空調統一末端產品和冷熱源高效設備系統。因此，目前尚未有成熟的適合長江流域地區特點的供暖空調整體技術方案。該項目緊扣我國生態文明建設、綠色化以及新型城鎮化道路的國家戰略與發展政策，是在現有研究基礎上承上啟下、開拓未來的創新性研究項目，對改善當地居民民生需求和實現國家節能減排目標具有重大的意義。

　　項目研究內容

　　項目以長江流域地區建筑熱環境營造領域的關鍵共性問題為研究核心，重點解決以下三個關鍵技術問題：(1)結合不同供暖空調運行模式與人員習慣，確定室內熱環境營造定量需求，研發延長非供暖空調時間的舒適性熱環境營造技術體系;(2)研發新型、高效的空氣源熱泵等產品設備與供暖空調系統并提升其技術性能;(3)研發供暖空調末端性能提升關鍵技術。項目由六個相互有機關聯的課題共同完成，包括課題一：基于能量限額的室內熱環境定量需求及節能技術路徑;課題二：降低供暖空調用能需求的圍護結構和混合通風適宜技術和方案;課題三：供暖空調性能技術與統一末端研發;課題四：高效空氣源設備研究與開發;課題五：間歇模式下集散式供暖空調系統構建與優化運行關鍵技術;課題六：建筑供暖空調解決方案和系統集成及其工程示范。各課題圍繞項目目標與關鍵技術有機結合，以定量需求研究為基礎，通過被動式和主動式技術路徑研究，系統性的開展關鍵技術與關鍵產品研發，形成包括室內熱環境營造定量需求、圍護結構優化技術、通風技術、高性能供暖空調末端與一體化技術及產品、高效冷熱源設備與供暖空調系統等在內的室內熱環境營造技術體系、關鍵產品、標準法規、性能監控與評估體系等，通過技術集成進行示范推廣。

　　項目預期效益

　　項目將在能耗限額約束條件下，提高該地區居民室內熱環境舒適度，開展低能耗改善室內熱環境的理論與方法的科學技術研究，為該地區建筑室內熱環境的設計、營造和運行提供重要的技術支撐。項目將通過技術成果集成工程示范應用和推廣，切實做到科技惠民。研究成果對于改善該地區民生需求、推動區域經濟發展等具有重要的社會意義。

　　項目將形成從核心技術研發、生產線建設到產品工程應用的服務產業鏈，打破傳統空調設計以產品為中心的模式，創造一種新的以用戶行為特性及最佳使用體驗為目標的研發模式，通過供暖空調核心技術創新加快產業結構升級，帶來巨大的經濟效益。項目合作單位包括我國多個知名空調設備生產企業，將新建多條設備生產線，產品將服務于長江流域廣大居民;同時也將實現高新技術產品的出口，提升我國核心技術國際競爭力。

　　項目通過成果推廣應用，在改善建筑室內熱環境的情況下節約能源消費量、有效減少碳排放量、緩解空氣污染壓力、降低城市熱島效應，環境效益顯著。項目將積極推動長江經濟帶生態優先、綠色發展的基本理念，為國家的節能減排和生態文明建設做出貢獻，促進長江流域生態宜居、和諧發展的新型城鎮化建設，實現綠色循環低碳發展的國家發展目標。（作者姚潤明，任職于重慶大學）