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中国供暖分界线 揭秘南方为什么不装暖气之谜

2019-07-02


    随着中国经济增长,中国民众生活水平改善,南北分界线正日益被视为“时代错误”或“不合时宜”。有些城市甚至曾因大量市民同时使用电热器而遭遇大面积停电事故。有学者认为应以室外温度作为判断当地是否提供集中供热的决定因素。
 
    网友吐糟:在南京这种分界线以下一点点的城市,夏天热死,冬天冷死,还没有暖气,冷得我从小一直冻疮,觉得不要按分界线应该按气温来装,每年冬天真的超冷。
 
    南方也需要暖气呀!南方冬天刺骨的冷,白天醒来,被窝里只有身体所占之地是暖的,身体不到之处被窝都是冷的,所以在窝里基本都不乱翻身。怎么可能不冷呢?
 
 让科学告诉你。 我们为什么会感觉到冷?
 
   或许很多人会对这个问题嗤之以鼻,认为它太简单以至于不屑回答。冷的感觉来源于神经对体表热量流失的反应,而冷的程度取决于体表热量流失的速度。
 
   当你的双手浸泡过冷水以后,立即摸高于水温的物体,会有一种温暖的感觉,哪怕那个物体的温度远远低于你的体温。想必很多人都有过这样的经历,也就是说,你的感觉并非那么“忠诚”地反映外界的环境,偶尔也会“欺骗”你一下。冷热反应的是热量的流向问题,而不是绝对温度。
 
   你的温暖错觉实际上来源于你的局部温度(双手)与物体的温度差异,而不是你的体温与气温的温差。 “冷”的程度是由温度独自决定的吗? 在认同了上文那个常识之后,很多人又会陷入另外一个误区,感性地认为人体直接接触到的东西的温度越低,我们就会感觉到越冷。因为在他们看来,较大的温差显然会使得热量流动得更迅速,人体理所当然会感到更冷。这种观点是不完全准确的,因为在人体表面积恒定的情况下,决定热传导速率q的还有两个量,温度梯度(温差在法向量上的偏导),也就是外界温度与我们人体温度之间的差异大小,只是其中的一个;还有一个是介质的导热系数k。热传导速率与这两个因子的乘积成正比。换句话说,就是导热系数和温度梯度在影响热传导速率时的地位是同等的。
 
   南方的房子为什么不建得像北方一样保暖? 很多北方人诧异:既然南方这么冷,为什么在建造房子的时候不参照北方方位的结构?这里有多方面的原因。
 
   北方房屋的一个显著的特点是墙厚。但这个厚是有讲究的,并非是一味地垒砖。北方的墙实际上有两层,中间有个空气层,实际上起隔热作用的就是这个空气层。建材大多是良好的导热体,实体墙面是没有多大的隔热作用的。而且,中间的那个空气层还可以与炕连接在一起,像陕北住的房子一样,做成“暖墙”。
 
   第二个特点是严实。相比较而言,北方房屋比南方房屋裹得严实多了。由于常年少雨,房屋多是平顶,用空心板封死了屋顶。四面墙体不留下任何多余的缝隙。窗户也造得严实,冬天几乎不开,玻璃是双层的,中间同样留了一个气层隔热。
 
   第三个特点是避风。北方的风向相对于南方单一,冬天风基本是从西北偏北方向吹来,所以他们的房子基本都背对着北风吹来的方向。有了这些特点,房子想不保暖都不行。
 
   不过很可惜,这样的方案却不能在我们南方照单全抄。
 
   那么,南方到底为何不装暖气呢?北方装得,南方却装不得?其实,这个问题存在很大的误解。北方的暖气不能完全算社会福利,民众是要掏钱的;南方也不是想装就装的,暖气毕竟是一种集体消费行为,若是达不到一定用户,或者使用周期不长,暖气供应者铁定赔本。从根本上说,暖气消费还是一项市场行为,政府只在其中起到倡导、监督作用。现在的暖气设施分为水暖系统和气暖系统,由于水暖系统方向性好,供热持续时间长,所以比气暖系统更常用。不管哪种方式,暖气都是要经过长途管道输送的,为了保证热量不在中途过多流失,对管道的保温、隔热是必须的。
 
   由于北方气候干燥,而干燥空气的隔热能力和热容量都小,所以北方的管道的热量流失主要集中在管道的热辐射,只要解决了这个问题,北方的暖气运送效率是相当高的。防止热辐射主要采用隔热材料中的热反射材料,如具有很高的反射系数的镍、铝箔或镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜等材料,在管道的内外面镀上或包裹一层就行了。简单方便,效果良好。
 
   但在潮湿的南方就不同了,除了热辐射可以带走管道的热量之外,通过热传导流失的热量更多。如前所述,潮湿的空气是优良的导热体,它们会以远大于干燥空气的导热速度将管道的热量转移走。除此之外,潮湿的空气还有远大于干燥空气的热容量,它们吸收的热量并不能明显地反映在升高自身温度上。