空调如何改变了世界?真相远远超乎我们的想象!

[导读] 试想一下,我们可以控制天气:按下一个按键,就能让天气变得暖和或者凉爽,湿润或者干燥。这则想象的影响可能是巨大的。而自空调被发明以来,我们已能够控制室内的天气,而这已经产生了一些影响深远且意想不到的影响。

试想一下,我们可以控制天气:按下一个按键,就能让天气变得暖和或者凉爽,湿润或者干燥。s1

这则想象的影响可能是巨大的。如果能够实现,就不会有更多的干旱或者洪水,没有袭人的热浪或者冰冻的路面。沙漠变得绿意盎然,谷物不会因为天气因素而歉收。

然而,即便聪明如人类,我们也无法做到精确控制天气。至少,我们控制不了室外的天气。

自从空调被发明以来,我们已能够控制室内的天气,而这已经产生了一些影响深远且意想不到的影响。

自从我们的祖先掌握了火,人类就已能温暖自己。但天气炎热时把气温降低却更加具有挑战性。

古怪的罗马皇帝埃拉伽巴路斯(Elagabulus)派遣奴隶到山上取回冰雪堆积到他的花园中,这样一来,微风就可以把凉爽的空气送进室内。

湿度难题

不消说,这不是一项可以普遍采用的解决方案。至少,直到19世纪以前是这样,波士顿企业家弗雷德里克·都铎(Frederic Tudor)靠着类似的手段积累了一笔不菲的财富。s2

他在冬天从冰冻的新英格兰湖泊中取回冰块,通过锯末绝缘保温,然后在夏天把冰块运送到更加炎热的地方。

新英格兰的暖冬曾一度引发了关于“冰块饥荒”的恐慌,直到人工制冰的出现。

我们知道空调出现于1902年,但空调问世之初却与人类的舒适并无关系。

当时,纽约的Sackett & Wilhelms印刷公司在尝试彩色打印时遇到一项令人沮丧的技术性难题——湿度的变化。s3

Sackett & Wilhelms印刷公司请求一家暖通公司解决他们的湿度难题

同样的一张纸需要用四种颜色印刷四次,如果在印刷过程中湿度出现变化,那么纸张就会轻度膨胀或萎缩。失之毫厘,差之千里,一毫米的偏差就会让印刷效果大打折扣。

印刷厂请求暖通公司Buffalo Forge设计一套系统来控制湿度。

一位名叫威利斯·开利(Willis Carrier)的年轻工程师指出,通过压缩氨冷却的空气循环,可以保持55%的恒定湿度。s4

开利很快就看到了他的湿度控制发明更广泛的使用前景

印刷厂高兴坏了。

更广泛的用途

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开利为Sackett & Wilhelms印刷公司设计的湿度控制系统的原始草图

随后,Buffalo Forge公司把开利的发明卖给需要克服湿度难题的客户,比如面粉厂和吉列公司,其面临的问题是过度潮湿使得刀片生锈。

这些早期的工业客户并不关心是否把温度调节得更容易让工人忍受,那完全是一项附带的益处。

但是到1906年,开利探索把空调“舒适”的潜力用在了剧院等公共建筑中。

这是一项精明的选择。历史上,剧院一到夏天就关闭:没有窗户,人们的身体紧紧地拥挤在一起,而且在电灯出现以前,照明只能通过蜡烛或者火炬来实现。

新英格兰的冰块曾一度受到欢迎。

1880年夏天,纽约的麦迪逊广场剧院每天使用四吨冰块,一张八英尺的风扇在冰面上扇风,并通过通风管道吹向观众。s6

不幸的是,尽管凉爽,但空气却是潮湿的,并且由于新英格兰湖泊污染加剧,冰块融化后有时会发出难闻的气味。

相比之下,开利的“天气制造者”要更加实用。

20世纪20年代,公众首次在新兴的电影院中体验到空调,空调很快成为电影院的一项卖点。

革命性的技术

好莱坞夏季大片的悠久传统可以直接追溯到开利的发明,大型购物中心的崛起同样如此。

但是空调已经不仅仅是一种便利。空调堪称一项革命性的技术,对我们的住所和生活方式都有着深远的影响。

计算机工作时如果过热或受潮就会停摆,因此空调让服务器能够继续运转。事实上,如果工厂不能控制车间的空气质量,我们就根本无法生产出硅芯片。

空调也革新了建筑。

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空调的发明改变了美国所谓的“太阳带”地区的房屋结构

历史上,在炎热的气候下,一幢凉爽的建筑就意味着厚厚的墙壁、高高的天花板、露台、庭院和背向阳光的窗户。

在美国南部流行一种住宅,房子中间有一条开放式的通道以利于通风。在空调出现以前,玻璃幕墙摩天大楼并不是一个明智的选择:在大楼高层,你会有被煎烤的感觉。

空调也改变了人口结构。很难想象如果没有空调,像迪拜、新加坡这样的城市要如何崛起。

20世纪下半叶,家用空调在美国快速普及,从佛罗里达到加利福尼亚的温暖的南方地区,即所谓的美国“太阳带”的人口,在全国人口中的占比从28%迅猛增长到40%。

特别是从美国北方移居到南方的退休人口,他们也改变了该地区的政治平衡。美国作家史蒂芬·约翰逊(Steven Johnson)振振有词地表示,是空调让罗纳德·里根当选美国总统。

里根在1980年入主白宫,当时美国使用了全球超过一半的空调。

随后,新兴经济体快速赶上:中国很快将成为全球的领导者。仅用了10年时间,中国拥有空调的城市家庭占比就从不足十分之一增长至超过三分之二。

在印度、巴西、印度尼西亚等国家,空调市场正在以两位数的增幅迅猛增长。在全球,空调还拥有大量的增长空间:世界上30个最大的城市,有11个位于热带地区。s8

从多个维度看,空调的繁荣都算是一条好消息。

有研究表明,空调降低了热浪的致死率。炎热使得监狱中的犯人难以控制,而空调则可以减少监狱中的犯人打斗。

当考场内的温度超过21摄氏度或者22摄氏度,学生在数学考试中的成绩开始变低。

在办公室中,空调使得员工的工作效率更高:根据一份早期的研究,空调使得美国政府打字员的效率提升了24%。

经济学家已经证实生产效率与保持凉爽之间存在的关联。

难以忽视的真相

经济学家威廉·诺德豪斯(William Nordhaus)通过经纬线把世界分成不同的单元,并绘制出每个单元的气候、产出和人口。他发现,平均温度越高,人们的生产效率越低。

根据哥伦比亚大学研究者杰弗里·希尔(Geoffrey Heal)和Jisung Park的研究,气温高于平均值的年份不利于热带国家的生产效率,但对寒带国家却有益。他们得出结论,人类的生产效率在18摄氏度到22摄氏度之间达到顶峰。

但有一个真相不容忽视:你让室内变得更凉爽,但室外却因此变得更热。

亚利桑那州菲尼克斯市的一项研究发现,空调机排出的热气使得该市夜间温度提高了2摄氏度。

当然,这就迫使空调机更努力地工作,而室外温度也相应地变得更高。s9

在地铁系统中,给地铁车厢降温会让站台变得非常闷热。

为此,为了获得空调运行所需的电力,就要燃烧更多的天然气或者煤炭,同时也需要使用更多的制冷剂,其中很多制冷剂泄露后就会变成强效的温室气体。

不可否认,空调技术正变得越来越清洁、越来越环保。

但全球对空调的需求增长如此之快,即便乐观主义者对于可能的空调能效提升的看法是正确的,那么到2050年,空调导致的全球能源消耗仍将增长8倍。

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