空调是不是一个很差的发明？ 第1页

首先我想说题主陈述自己问题的条理配得上大家认真答题。

所以谢谢

提供的专业性很强的答案，也谢谢

逐条的回答，而第一名的同学，按系统内熵值的说法，你的回答平衡了题主带来的变化。(这真的不是反话）

正如很多朋友表达出来的，空调毫无疑问是个成功的发明，它利用冷凝和蒸发之间的换热关系拯救了人类在炎热气温下的生活方式。但是，这并不能掩盖它差的地方。至少从我的专业角度来看，空调是一个很值得讨伐的东西，因为19世纪末，20世纪初的以空调为首的机械设备系统的出现引导着建筑走向了一条与之前截然不同的道路。

以下的回答围绕空调展开，但是有些观点和梗应该在之前的回答里出现过，还望大家见谅。

如果从19世纪末这道分水岭向从前看，人居环境在面临自然环境的挑战时更多的是一种艰难中的顺应。早在古罗马维特鲁威的《建筑十书》里就讨论过不同地区建筑房子应有的不同。

在北方，房屋应该从屋顶和侧壁尽可能的提高遮挡…但是另一方面，对于南方的国度，那些太阳光强烈的地方， 房屋应该被修建得尽量通透，并配合北向或者东北向的开敞。我们因此应当在自然之力的迫使下修改（房屋的建造）。

这里并不是说从古代积累下来的建筑经验到了如今都一一丢弃，现行的民用建筑规范里也会强调房屋朝向以及围护结构保温性能上种种注意。在此基础上，建筑机械设备就能针对人居环境上的一些难题上给出最直接的答案。

太冷？开暖气。太暗？开灯。太热？开冷气。这样的直接的确方便使用者。但是同时，也让设计师渐渐的把自己本应把持的责任让渡出去——在面对实际的项目时，感谢人工照明，机械排风，空调控制，进深朝向这类的问题可以退后；造型和容积率上的注意被提前。

这样的解放带着一种征服自然的快感，于是我们有了这样的建筑们：

密斯的范斯沃斯

约翰逊的自宅

贝聿铭的夏季自宅

师承密斯的A 詹姆斯 斯派尔和大卫海德的Ben Rose home（别人家停车）

皮埃尔·科尼格的Stahl House

希斯维克在Rieteiland的房子

以及每个市长梦想的曼哈顿式的玻璃摩天大楼天际线。

发现了吗？正是因为空调这类建筑设备的出现，才让以简洁为借口的建筑的现代美学变得如此的贪婪。

而更重要的是，空调的安装可不是往图纸上夹一张暖通工程师的名片就能了事的。在大多数情况下，空调形成一个实实在在系统藏在这所谓的简洁外表后面。

用密斯的另一个著名建筑为例：那就是1958年的西格拉姆大厦

为了实现铅笔稿上类似的立面，密斯的西格拉姆大厦让主体结构稍稍脱开表皮，使得整个柱网虚隐在玻璃幕墙后面。随后以楼表面带有干练韵律的竖框来强调楼体的挺拔。 从平面上能够很好的看出这样的关系（核心筒的安置和流线的设计也很不错）

但是实际上内部会是这个样子：

空调风管以最近的距离跨过平面上原有的序列，而且因为不放心幕墙的隔热和保温，西格拉姆大厦的边沿区域在墙裙的高度设置了一圈管道，正好塞在幕墙和主结构之间。而这栋大楼直至今日都是纽约公共建筑里的“费电之星”（the honor of New York’s worst EnergyStar® rating）。这其实不能太苛责建筑师在设计上的固执，因为当年的市场拥有一个现今没有的好底子——在能源危机之前，化石能源是物美价廉的代言词。所以把管道的“more”藏在吊顶后面去成全“less”，是那个年月行得通的办法。

这样的建筑无疑给城市以及向往城市的人设定了一个范本：一体化的玻璃幕墙加重复叠加的标准层，这样的模式就能创造人见人爱都会形象：对于设计师，这显然是拿得出手的潮流做法，对于商人，这又意味着大量的租赁面积，而对于市民，这被诉说为理所当然的城市面貌。也许有些新的变化，但是那又如何？

如此，你会愈发觉得雷纳•班汉姆在上世纪60年代为自己的书写的开场白多么像一句谶语：

‘如果这个世界更人情味儿一点，对人类之于建筑所应当担待的那份责任更自觉一点，那么接下来的这个章节就不需要以道歉的口吻来写，又或者就根本不需要来写。’ 　　　
——雷纳•班汉姆《掌控环境的建筑》，第一章《无端的致歉》，开篇

与此同时，与之一起丢失人情味的，就是我们的生活方式。

对，因为我夏天（冬天）喜欢盖（穿）很厚（薄）的被子（背心）。

如果自己不去控制，在这样的生活方式里，即便是所谓的节能建筑也会轻易破功

比如COOK+FOX设计的美国银行大厦在材料，结构和设备技术上都算得上节能建筑的标杆。它曾经被称为是世界上最为绿色生态的摩天楼；它的空调送风精细到按办公桌位置随用户自行控制，单单看它的平面，就会感觉到在管道上和传统摩天楼的不同：

（相比转通的顶悬的管道，美银是利用楼板架空分散送风口给每一个办公位）

然而，这座大楼在能耗上的表现却让所有人大跌眼镜，能耗之高简直让西格拉姆大厦长舒一口气，为此，对其节能做出认证的LEED都被拖下水，被人攻讦评定的可信度。究其原因，抛开一些预先设定的节能设计变更带来的差异，潜在原因还有一点，那就是纵然空调系统采用了各人控制的更灵活的做法，可是使用者本身并没有随手减少温控的习惯，更有甚者，因为认为这栋楼在节能上比较突出，反而让员工愈加不在乎节约这样的小事，这对杰文斯悖论（Jevons” Paradox）活生生的印证看上去只是在打人的嘴巴——对于一些美好，所求无度的我们根本不配。

就像希腊神话里，建筑师兼发明家代达罗斯为了带自己的儿子从克里特岛的国王的监禁中逃出，设计了飞行翼。他告诫儿子伊卡洛斯：“飞行高度过低，蜡翼会因雾气潮湿而使飞行速度受阻；而飞行高度过高，则会因强烈阳光照射的高热而灼烧，造成蜡翼融化。” 然而，年轻的伊卡洛斯因初次飞行所带来的喜悦感受，忘乎所以地越飞越高，因太接近太阳而使蜡翼融化，最终导致坠海身亡。

一个塑造了现今流行的建筑外貌和当代娇宠的生活方式的发明，难道，不应爱反思它的恶？

这个希腊神话最后提到独自逃亡成功的父亲回到家乡后，就把自己身上的那对蜡翼悬挂在奥林帕斯山的阿波罗神殿(Temple of Apollo)里，悲痛得不再飞翔。所以，是不是意味着我们应该放弃空调，像苦行僧一样忍受酷暑严寒？

并非如此。

那么，有什么办法可以代替或减少空调的使用，同时又保证人的舒适？而这样的做法又会给建筑带来什么呢？

在能够替代人工制冷的诸多方法里，首要的一个就是增大建筑自然通风的机会。

多数情况下，室内的温度会高于室外（因为内部的热和热量辐射的贮存），自然通风可以用室外较凉的空气置换室内较热的空气；与此同时，流动的空气带走人体表蒸发的水蒸气（排汗）也帮助降温。除此之外，自然通风还有机械通风和空调替代不了的好处。

第一，在封闭的空调环境中，温度变化幅度小，而人体对冷热的感知也变得敏感，在舒适区的判断上也惰性地趋于静态。并且，在多数的公共建筑里，这个室内的温度的值经由空调系统统一控制，这在心理上提高了人（使用者）因无法直接自行调节产生的焦虑。而这一切都指向用户需要一个越稳定越好的室内温度。比如，开空调的情况下，26度左右也许就是用户满意的区间，一旦室内温度上升到28摄氏度，即使室外现在是38度，也会有人开始抱怨。相反，而在自然通风的情况下，人体对持续变化着的外部气温的感知存在着一个动态适应的过程。更重要的是，人的衣着本来就会更大程度的由室外温度决定，所以在使用自然通风的空间中已经预含了人对当天温度的判定，而开窗通风这一行为是使用者可以自行决定的，无论做与不做，心理上都明白自己通过主动调节窗洞开口大小可以做出对自己体感温度的影响，而这使得使用者会对室内温度表现出更大的“容忍度”，甚至接受一系列的自行调节温度的行为：加减衣物，喝冷饮或者热茶这些细小的行为会就会让人从温度变化的焦虑中解放出来。因此，人体会不自觉地修正体感的热舒适区，从而将自认为的舒适范围扩大。

以上说法有数据支撑：下面这个图表来自于ASHRAE（美国采暖，制冷与空调工程师学会）的调研数据。横坐标表示室外月平均气温范围（从-30到+40摄氏度的这样一个范围），纵坐标对应室内舒适温度范围（轴上显示+16到+34摄氏度的范围），所以记录点表示被观察者认为的在不同室外温度下的室内舒适温度。实心点记录的是自然通风的建筑里的情况，空心点表示的是非自然通风的情况。

有统计可见，空心点随着室外温度的变化更倾向于集中在一个温度范围内（差不多是22到24度）而实心点却表现出很明显的随室外气温变化的影响。比如同样是室外30度的情况，空调房内的诉求是24度而自然通风的房间内人会觉得28度就已经感到舒适了。

来源：Nicol and Humphreys (2002)

而第二点，那就是自然通风更有益于人体健康。 我在另外一个问题里分享过两个视频，都很短小，一个5分钟，一个8分钟。是来自Jessica Green时隔两年的两个TED小讲座。杰西卡研究的是医院机械通风的弊端，进而找寻到微生物和细菌群落多样性在卫生方面的意义，她提出Bioinform Design（生物信息设计）来改变现有机械通风格局，那么这个Bioinform Design是什么呢？简单概括就是适时适度的自然通风。（她把室外的微生物和细菌环境看待成”益生菌“，这样的益生菌进入室内对于人体免疫系统有促进作用，哪怕是病人）

2011年的提到机械通风弊端

提到 Bioinform Design

奇怪吗？人类花了这一百年时间学会控制内环境，在这种控制越来越修正的路数上又走回了和外界联系的路子上。

重要的来了，重拾自然通风并不代表把封死的幕墙按几个活页。因为在外部环境越来越糟的事实前单单打开窗户也许仅仅意味着户外粉尘和噪音的影响，又或者，室外空气太冷或太热根本无法直接使用。所以，真正实现畅通的建筑换气是需要特殊设计的。

比如WOHA的Moulmein Rise在立面设计上就考虑了窗台位置水平开口来达到雨季通风室内不会漂雨的效果，并且也将降低室外噪音的入侵。

（有图可以看到窗户单元墙裙位置的退后，用以留出通风面积）

类似的原理在奥地利的LOVE studio手中成了冬季预热室外空气的设计

还有这个抗污染表皮，重要成分是二氧化钛（多作光触媒），在自然光下对氮化物，硫化物等污染物进行中和，外挂结构就像一个滤网，意图预先过滤城市污染的影响（设计师Ele­gant Embell­ish­ments）。

下雨，雾霾，寒冷似乎都能通过建筑设计找到兼顾通风的办法，这些都加大了打开窗户的可能性，很大程度减少了对空调的依赖。

那么，剩下的就是天气真的太热的时候了。老实讲，这是个很麻烦的问题。再此仅仅举两个例子。

Option 1： 倒灌式混合冷却（Passive Hybrid Downdraught Cooling）

这是我导师一直致力在研究的东西，简单来说就是利用蒸发吸热的原理在建筑内创造凉爽的冷空气并利用建筑内部空间让冷空气自然下沉到室内需要的地方；我在

有详细介绍。但是这样的系统需要用水而且周边环境不能湿度太高，所以可以替换的是ADC（Active Downdraught Cooling）， 简单来说就是使用一般的空调机组或者冷管，与普通空调系统不同的也是空调冷气的室内运输也是采取使用内部空间的办法，从而省去管道的费用和占地（所以ADC就省掉了风管和风机的费用约莫是25%-35%的整体费用，而且还有管道清洗和汰换上的持续资金投入）。

而这种生态策略在建筑设计上的意义就是：建筑内部空间的丰富性被有意识地引导出来。相比千篇一律的标准层设计，使用倒灌冷却系统的建筑更要求类似于中庭，边庭一样的空间，这样的空间本就是现代建筑在结构技术进步后愿意去实现的东西；而不需要制冷的时候，这样的竖直空间又可以成就风拔促进自然通风。比如宁波诺丁汉的CSET大楼就是这样的设计。

Option 2：吸湿材料和PCM

如果说干热地区还能以遮阴和隔热为主的策略提高自然通风的建筑内的舒适性，那么中国南方典型的湿热气候就要棘手得多得多得多。在

的回答里，我提到了建筑敷面材料吸湿能力配合自然通风的效用，也许，类似上面那个抗污染表皮的做法，在入风口附近考虑吸湿材料的使用（并且讨论这种材料吸湿饱和后的处理）就能搞实现干爽的外部气流对室内凝滞潮湿空气的置换，以此达到通风效果。

我做过一个关于老建筑更新的小设计，用一个嵌入原结构的筒体来增加原建筑的结构强度，同时引入自然光和通风，在底层入口处（也是进风处）设置了瓦片的“屏风”希望用来控制进入室内气流的湿度。

而另外一种在这里介绍的材料叫做相变材料（PCM），通过材料物理状态变化吸放热的关系来平衡建筑的热环境，比较接近日常的相变材料就是水（冰，水，汽三种状态的切换化学键重组或断裂的能量对应吸放热）。而在真是建筑行业有各式的PCM供选择，调节温度范围大概可以从-114度到164度。

（材料样本）

之前也做过一个表皮设计，设计了一种随温度湿度变化开合的自控表皮（因为是团队作业，就暂时不放出来）

像这种引入新材料新技术来替代空调角色的手法应该还有很多，实在无法一一列举（有些我也不知道），但是，这些手法都展现出一个有趣的事实：

它们都在以类似空调的原理干着降温的事情，以此把空调“解构”和“重整”在整个建筑体内。比如倒灌冷却里建筑空间本身担当类似风管的角色，材料本身的吸湿或者形态变化过程中的吸放热，这些在背后逻辑和物理原理上就是和空调一样的。而这些做法表现出很好的设计上的整合是原来的“建筑结构”和“建筑设备”剥离为两套系统所不能比拟的。更何况，这样的做法更环保，更健康。

所以，空调背后的原理被发现并加以利用是人类科技的进步，但是，这并不意味着“空调”已经发展到极致，这甚至不是在说空调机械技术上的革新，而是更应该跳出机械设备的框框，重新想象“空气调节”的理想方式。如此，关于未来建筑的发展也许就有更多的突破。

（这样病态的人居环境是值得重新思考的）

最后，再讲一个北非的故事。

老板参与了一个卡萨布兰卡的项目，建筑占地很大，而且因为其所处地理位置，干旱炎热，南面多风沙，好在有来自北面大西洋的常年风。老板以他惯用的做法建议建筑师利用几组中庭建立下为内庭院上为通风塔的系统从南侧把室内空气抽出，从而引导北面的海风经过过滤进入建筑。不仅降低了南面污染同时能耗也被控制得很低。（项目还在进行中所以不方便上图）之所以说这是个故事是因为：这个项目在前中期和德国生态设计顾问公司合作，所有细节讨论得相当成熟。但是，后期深化时，配合团队替更为一家美国的公司来做设备。美国工程师甫一接手就煞有介事的喊：我觉得你们把事情搞复杂了，这么简单只需要动动机械排风的事情干什么要用这些个的中庭？

有时候，在不认为一个问题是问题时，我们往往太过理直气壮，这，本就是个问题。

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相关阅读

西格拉姆大厦和美国银行大楼带管道布置的平面图源来自

， 谢谢

的批评。

提到Nicol和Humphreys的paper：

Nicol，J and Humphreys, M. (2002). Adaptive thermal comfort and sustainable thermal standards for buildings. Energy and Buildings. 34 (1), p 563-572.

可以配合印度的这个项目来看

还有。。。国光睡衣主题的那一期？