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      中國供暖分界線 揭秘南方為什么不裝暖氣之謎

      2019-07-02


          隨著中國經濟增長,中國民眾生活水平改善,南北分界線正日益被視為“時代錯誤”或“不合時宜”。有些城市甚至曾因大量市民同時使用電熱器而遭遇大面積停電事故。有學者認為應以室外溫度作為判斷當地是否提供集中供熱的決定因素。
       
          網友吐糟:在南京這種分界線以下一點點的城市,夏天熱死,冬天冷死,還沒有暖氣,冷得我從小一直凍瘡,覺得不要按分界線應該按氣溫來裝,每年冬天真的超冷。
       
          南方也需要暖氣呀!南方冬天刺骨的冷,白天醒來,被窩里只有身體所占之地是暖的,身體不到之處被窩都是冷的,所以在窩里基本都不亂翻身。怎么可能不冷呢?
       
       讓科學告訴你。 我們為什么會感覺到冷?
       
         或許很多人會對這個問題嗤之以鼻,認為它太簡單以至于不屑回答。冷的感覺來源于神經對體表熱量流失的反應,而冷的程度取決于體表熱量流失的速度。
       
         當你的雙手浸泡過冷水以后,立即摸高于水溫的物體,會有一種溫暖的感覺,哪怕那個物體的溫度遠遠低于你的體溫。想必很多人都有過這樣的經歷,也就是說,你的感覺并非那么“忠誠”地反映外界的環境,偶爾也會“欺騙”你一下。冷熱反應的是熱量的流向問題,而不是絕對溫度。
       
         你的溫暖錯覺實際上來源于你的局部溫度(雙手)與物體的溫度差異,而不是你的體溫與氣溫的溫差。 “冷”的程度是由溫度獨自決定的嗎? 在認同了上文那個常識之后,很多人又會陷入另外一個誤區,感性地認為人體直接接觸到的東西的溫度越低,我們就會感覺到越冷。因為在他們看來,較大的溫差顯然會使得熱量流動得更迅速,人體理所當然會感到更冷。這種觀點是不完全準確的,因為在人體表面積恒定的情況下,決定熱傳導速率q的還有兩個量,溫度梯度(溫差在法向量上的偏導),也就是外界溫度與我們人體溫度之間的差異大小,只是其中的一個;還有一個是介質的導熱系數k。熱傳導速率與這兩個因子的乘積成正比。換句話說,就是導熱系數和溫度梯度在影響熱傳導速率時的地位是同等的。
       
         南方的房子為什么不建得像北方一樣保暖? 很多北方人詫異:既然南方這么冷,為什么在建造房子的時候不參照北方方位的結構?這里有多方面的原因。
       
         北方房屋的一個顯著的特點是墻厚。但這個厚是有講究的,并非是一味地壘磚。北方的墻實際上有兩層,中間有個空氣層,實際上起隔熱作用的就是這個空氣層。建材大多是良好的導熱體,實體墻面是沒有多大的隔熱作用的。而且,中間的那個空氣層還可以與炕連接在一起,像陜北住的房子一樣,做成“暖墻”。
       
         第二個特點是嚴實。相比較而言,北方房屋比南方房屋裹得嚴實多了。由于常年少雨,房屋多是平頂,用空心板封死了屋頂。四面墻體不留下任何多余的縫隙。窗戶也造得嚴實,冬天幾乎不開,玻璃是雙層的,中間同樣留了一個氣層隔熱。
       
         第三個特點是避風。北方的風向相對于南方單一,冬天風基本是從西北偏北方向吹來,所以他們的房子基本都背對著北風吹來的方向。有了這些特點,房子想不保暖都不行。
       
         不過很可惜,這樣的方案卻不能在我們南方照單全抄。
       
         那么,南方到底為何不裝暖氣呢?北方裝得,南方卻裝不得?其實,這個問題存在很大的誤解。北方的暖氣不能完全算社會福利,民眾是要掏錢的;南方也不是想裝就裝的,暖氣畢竟是一種集體消費行為,若是達不到一定用戶,或者使用周期不長,暖氣供應者鐵定賠本。從根本上說,暖氣消費還是一項市場行為,政府只在其中起到倡導、監督作用。現在的暖氣設施分為水暖系統和氣暖系統,由于水暖系統方向性好,供熱持續時間長,所以比氣暖系統更常用。不管哪種方式,暖氣都是要經過長途管道輸送的,為了保證熱量不在中途過多流失,對管道的保溫、隔熱是必須的。
       
         由于北方氣候干燥,而干燥空氣的隔熱能力和熱容量都小,所以北方的管道的熱量流失主要集中在管道的熱輻射,只要解決了這個問題,北方的暖氣運送效率是相當高的。防止熱輻射主要采用隔熱材料中的熱反射材料,如具有很高的反射系數的鎳、鋁箔或鍍金屬的聚酯、聚酰亞胺薄膜等材料,在管道的內外面鍍上或包裹一層就行了。簡單方便,效果良好。
       
         但在潮濕的南方就不同了,除了熱輻射可以帶走管道的熱量之外,通過熱傳導流失的熱量更多。如前所述,潮濕的空氣是優良的導熱體,它們會以遠大于干燥空氣的導熱速度將管道的熱量轉移走。除此之外,潮濕的空氣還有遠大于干燥空氣的熱容量,它們吸收的熱量并不能明顯地反映在升高自身溫度上。
       
       

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