綠色建筑所描繪的是全方位的人居環(huán)境和諧圖景，存在于城市的方方面面。筆者團隊每年假期發(fā)起“城市性能小問題”調(diào)研，試圖從微觀察視角挖掘那些不合理卻深刻影響建筑性能的細節(jié)。以城市立面空調(diào)外機為例，對全國80余個城市進行了空調(diào)機位的設(shè)計安裝觀察調(diào)研（境外調(diào)研的城市包括紐約、倫敦、巴斯、瑞典、芬蘭、京都、東京、大阪、名古屋、新加坡、中國香港等），拍攝近2000張城市立面照片，發(fā)現(xiàn)一個普遍卻嚴(yán)峻的問題：建筑立面煥然一新，空調(diào)外機被“巧妙”遮擋，城市風(fēng)貌得以統(tǒng)一，重視了城市“面子”，但“里子”是否真的提升了？

課題組開展的建筑立面空調(diào)外機調(diào)研覆蓋的省份和數(shù)量

調(diào)研收集的部分空調(diào)外機遮擋形式

全球范圍內(nèi)，收入提高與極端高溫疊加，空調(diào)制冷需求激增。國際能源署（IEA）指出，到2050年全球空調(diào)用電需求將翻三番。當(dāng)室內(nèi)享受清涼時，電網(wǎng)正經(jīng)歷“年度大烤”。 在此背景下，保障空調(diào)設(shè)備高效運行至關(guān)重要?？照{(diào)作為一個熱泵系統(tǒng)，我們可以用一個簡單的公式來描述空調(diào)冷卻系統(tǒng)的熱機定則。

（A是室內(nèi)需移走熱量率與室內(nèi)外溫差比例關(guān)系）?？梢园l(fā)現(xiàn)，在維持室內(nèi)舒適度設(shè)定溫度不變時，空調(diào)系統(tǒng)的耗電率與室外溫度呈指數(shù)關(guān)系（這不僅可以解釋空調(diào)外機遮擋造成的升溫影響，也可以解釋極端高溫的影響）。

空調(diào)冷卻系統(tǒng)的熱機定則圖示

空調(diào)外機安裝的部分問題圖示

在城市性能的持續(xù)觀察中，粗略梳理了分體式空調(diào)安裝的典型癥結(jié)（如上圖）。為了更精準(zhǔn)刻畫空調(diào)外機遮擋這一普遍存在的“小問題，大影響”，課題組與格力公司合作，在其蕪湖分公司的焓差實驗室開展了為期一個月的實驗，結(jié)合多參數(shù)仿真模擬，探究了遮擋的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)對空調(diào)系統(tǒng)的影響。隨著研究的不斷深入，揭示了不當(dāng)?shù)目照{(diào)外機遮擋設(shè)計帶來了系列連鎖反應(yīng)。

與格力空調(diào)合作實驗原理的示意圖

空調(diào)性能衰減與能耗飆升：遮擋導(dǎo)致通風(fēng)不暢，散熱效率急劇下降，研究表明，1）夏季制冷時，室外機回風(fēng)溫度每升高1°C，空調(diào)系統(tǒng)制冷能效比（EER）平均降低2.2-2.8%。我們的實測數(shù)據(jù)顯示（外界環(huán)境40℃），不同遮擋設(shè)計下，回風(fēng)口溫差最高可達15°C以上，將降低EER差距超過36.6%，也意味著，也可以推測出一個小設(shè)計可能使業(yè)主將默默承擔(dān)不小的空調(diào)額外隱性電費成本。2）實驗數(shù)據(jù)表明，遮擋會大幅增加空調(diào)的冷卻時間，在外界環(huán)境40℃情況下，沒有遮擋7.1分鐘，完全遮擋10.4分鐘，優(yōu)化設(shè)計7.4分鐘。

“遮擋”的隱性賬單遠比想象厚重：其一，伯克利國家實驗室的測算，城市制冷負荷每抬升30%，便需額外點燃710座中型燃煤電廠的年發(fā)電量，而空調(diào)外機罩所激起的負荷增量往往不止此數(shù)，也抬高了夏季電網(wǎng)尖峰；其二，密閉的遮擋空間如同蓄熱爐（當(dāng)環(huán)境氣溫攀至40 ℃，罩內(nèi)可飆升至57 ℃），可能導(dǎo)致壓縮機過熱保護、高壓保護等故障，縮短設(shè)備壽命；其三，研究監(jiān)測顯示家用空調(diào)室外機噪聲可達94.5dB，已逾《噪聲污染防治法》晝夜間上限，而遮擋迫使壓縮機高負荷運轉(zhuǎn)，空氣動力、高頻電磁與低頻振動三重噪聲疊加，讓空調(diào)噪聲更加惡化；其四，遮擋構(gòu)件（尤其是易燃材質(zhì)）在高溫環(huán)境下存在消防隱患，極端高溫會放大風(fēng)險，也有媒體報道“再現(xiàn)添堵！南京一小區(qū)沿街改造后空調(diào)外機被“封死””（江蘇政風(fēng)熱線，2023-08-04），給維修和安全都帶來一定的隱患；其五，一只常規(guī)格力外機需0.84m2的罩材，鋁與鋼的生命周期碳排分別達到8.06kgCO?e/m2與121kgCO?e/m2，按2021年全國每百戶131.2臺空調(diào)推算，若悉數(shù)覆蓋，這筆隱形的碳賬同樣巨大。

因此，需要重新凝視“遮擋”這一習(xí)以為常的動作，唯有把風(fēng)貌、熱島、能耗成本、碳足跡、噪聲污染與材料循環(huán)納入同一張評估表，才能厘清它對建筑美學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的真實分量。同時也觀察到，城市一些場景（例如歷史街區(qū)與建筑風(fēng)貌保護）難以避免地需要“隱藏”空調(diào)外機，在與格力聯(lián)合開展的焓差實驗也發(fā)現(xiàn)：通過精細化遮擋設(shè)計，EER損失可從完全遮擋的1.73回升至2.76，與裸機2.77幾乎無異，可實現(xiàn)風(fēng)貌與性能平衡。面對業(yè)已大面積存在的遮擋存量，則可借助我國城市存量更新、提質(zhì)增效過程，對其拆除、改造、優(yōu)化三策并舉，是一項小成本、高回報的工程。

回顧過去快速城鎮(zhèn)化，空調(diào)外機安裝機位似乎只是“小事一樁”，而長期處于“設(shè)計-生產(chǎn)-安裝”易忽略地帶，空調(diào)這一小系統(tǒng)卻是銜接綠色低碳目標(biāo)、健康人居環(huán)境與城市風(fēng)貌管控的戰(zhàn)略支點，是“四好”建設(shè)的關(guān)鍵落子，更是城市內(nèi)涵式更新的鮮活切口。在這一進程中，政府既是掌舵者也是紐帶：一次不當(dāng)遮擋即可令EER跌去三成，而產(chǎn)業(yè)界每提升1% EER都需數(shù)以億計的研發(fā)投入，科技創(chuàng)新和科學(xué)普及是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼，如何搭建高校與企業(yè)的雙向科普，如何協(xié)調(diào)建筑設(shè)計和空調(diào)產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用，如何建立或完善相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，如何以低成本、可復(fù)制、可持續(xù)的工程范例激勵市場，又如何讓每一次微小改進都能被公眾看見、理解并參與——這些也正是城市攻堅戰(zhàn)抓手。

空調(diào)外機只是綠色建筑宏大敘事里的一個逗號，建筑熱管理散落于建筑的每一寸肌理：光伏、屋頂、幕墻、設(shè)備……任何單一技術(shù)都容易陷入“按下葫蘆浮起瓢”的窘境，只有讓多技術(shù)策略精準(zhǔn)協(xié)同，才能觸發(fā)“1+1>2”的綠色增益效應(yīng)。在第二屆綠色建筑建筑設(shè)計競賽一等獎的作品《Y-HOUSE——讓庭院隨自然呼吸的木構(gòu)探索》中，把人頭頂高度的外機排熱當(dāng)作設(shè)計起點：低碳木構(gòu)為骨架，可變遮陽為皮膚，空調(diào)遮擋構(gòu)件為“導(dǎo)流片”，再把庭院通風(fēng)系統(tǒng)嵌入其中，熱脅迫感被削去，通過在有機更新中顯著提升了空間舒適性與生態(tài)效益。

在臺達杯國際太陽能建筑設(shè)計競賽獲獎作品（翁鳳納綠）中，采用BIPV的理念，更精細考慮其背部散熱路徑與空調(diào)外機排熱的協(xié)同，利用Trombe墻效應(yīng)強化散熱，實現(xiàn)可再生能源應(yīng)用與設(shè)備性能保障的“雙贏”。

臺達杯獲獎作品圖示

綠色建筑的未來，不僅在于技術(shù)的突破，更在于設(shè)計的“精耕細作”。它要求我們以貼近生活為核心，俯身觀察城市與建筑中那些習(xí)以為常卻影響深遠的細微之處。從一臺空調(diào)外機的合理安裝，到一棟建筑性能的精準(zhǔn)刻畫，再到一個更大尺度的快速推演，精細化設(shè)計是連接綠色理念與高品質(zhì)發(fā)展的堅實橋梁。它讓綠色技術(shù)從紙面指標(biāo)落地為可感知的舒適、可量化的節(jié)能、可持續(xù)的和諧，于細微處見真章，以匠心致可持續(xù)未來。