當大多數人想到制冷時，他們會自動想到空調或制冷房間中的空氣。但是，有一種更有效的方法可以利用人體的輻射為人們降溫。

為了證明輻射冷卻的效果，去年，新加坡建筑和安德林格能源與環(huán)境中心的助理教授Forrest Meggers和一組研究人員在新加坡建造了Cold Tube。這是一個戶外涼亭，內襯新穎的隔熱輻射板，內部裝有冷水管道。人體不斷與周圍的物體交換輻射，并且輻射從熱表面流到冷表面。盡管空氣本身的溫度和濕度通常會感到悶熱，但瀏覽展覽的參與者仍向面板輻射了輻射，并感到涼爽。這項新的研究表明，僅通過輻射冷卻，人們就可以在炎熱潮濕的室外環(huán)境中感到舒適，而輻射冷卻的能耗卻要低得多。能源比冷卻大量空氣要好。

巧合的是，安德林格能源與環(huán)境中心主任盧永霖(Lynn Loo)在新加坡呆了五個月，距離Meggers團隊測試冷管的地方不遠。Loo表示：“這些替代設計可能會擾亂我們同時考慮冷卻空間和促進空氣流通的方式，”他也是Theodora D. '78和William H. Walton III '74的工程學教授以及化學和生物工程學教授。“我認為，Cold Tube和類似技術正是可以幫助使熱帶地區(qū)生活更加愉快的創(chuàng)新類型。”

普林斯頓大學的研究人員與不列顛哥倫比亞大學，伯克利大學，新加坡蘇黎世聯邦理工學院和賓夕法尼亞大學的學者合作，在8月18日的《美國國家科學院院刊》(PNAS)上發(fā)表了《冷管》研究結果。)。

在此次問答中，Meggers和論文的第一作者Eric Teitelbaum博士(是Meggers的研究生)完成了研究，現在是AIL Research的高級工程師，他評論了其技術在節(jié)省資金和能源方面的潛力，還可以通過允許建筑物中更多的空氣流通而無需安裝新的基礎設施或需要額外的能量來冷卻更大的空氣量，從而使人們在當前的COVID-19危機中保持安全。

關于空調最大的誤解是什么?

Meggers：空調不等于制冷。這是一種非常根深蒂固的建筑物降溫方法，但并不是唯一的方法。此外，您的窗戶式空調只是在冷卻房間中現有的空氣。他們不會將新的新鮮空氣帶入您的房間?？照{(AC)單元已變得如此標準化并已融入日常生活，但實際上，它們是巨大的機器，需要大量的能量，因此不應像打開電燈開關那樣對待。一個看似簡單的窗戶單元所需的能量比吊扇多10到1000倍，并且打開AC的能量與打開100個房間的照明的能量相當。

冷卻墻壁和桌子等表面而不是冷卻空氣有什么好處?

Meggers：在冷管中，乘員完全通過熱輻射進行冷卻，這意味著能量主要用于冷卻壁內的水，而不是冷卻空氣。使用空調時，除濕和冷卻同時發(fā)生。Cold Tube技術的優(yōu)勢在于，它可以將冷卻與提供新鮮空氣隔離開來，這意味著人們可以在保持舒適度的同時保持窗戶打開，同時又不會花費大量的能量來冷卻和除濕氣流?？諝庵荒芎粑?，不能冷卻。

這些發(fā)現與使人們免受COVID-19等病毒的危害有何關系?

Teitelbaum：當今的建筑方式，僅使用交流電進行冷卻，我們無法隨意增加向建筑物提供的新鮮空氣量，因為空氣流量與建筑物所需提供的空調量有關。如果要讓更多的室外空氣流入建筑物，則還需要額外的能力來對空氣進行除濕和冷卻。大多數系統(tǒng)都沒有能夠流通的空氣的能力，在許多情況下，建議像最近的COVID-19病毒那樣稀釋室內空氣中的污染物并防止傳染蔓延。如果可以的話，它需要大量的能量。但是有了輻射系統(tǒng)，人們就可以打開窗戶并保持舒適，同時讓更多的新鮮空氣進入室內，以減少空氣中病毒的濃度。

這項技術如何幫助緩解氣候變化?

Teitelbaum：與同等大小的空調相比，該系統(tǒng)的能耗至少低50%。讓空氣預熱五度，同時冷卻表面可將能量需求降低多達40%，并保持乘員舒適感。允許更高的氣溫將節(jié)省更多能源。

這種空調替代方案是否可以通過減輕城市熱島效應來改善室外空氣質量?

Meggers：我和我的大多數合著者都曾到東南亞旅行，親眼目睹了AC裝置大規(guī)模部署的速度。在建筑物中添加空調窗或分體式單元幾乎無需考慮對表面溫度，城市的氣候和熱量的影響。這些單元通過將室內空氣中的熱量排到室外來工作。沿著立面在建筑物外部排熱導致人行道和建筑物周圍的區(qū)域變得非常熱，并且許多空間變得無法使用。我們的技術恰恰相反。它提供了重新建立城市各個部分的熱可接受性的機會，而無需建造大型公園。您可以在室外安裝這些散熱板，并在人們可以聚集，飲食和娛樂的地方建造“涼爽的避風港”。

這個實驗在為沒有交流的人們降溫的世界鋪平道路上有多重要?

Teitelbaum：要改變人們對建筑環(huán)境中舒適系統(tǒng)和能源效率的看法，將需要花費超過8個月的實驗。Megger教授的CHAOS實驗室的許多研究都集中于擴大知識輻射對熱舒適性和效率的影響。Cold Tube實驗創(chuàng)造了許多新知識，這在學術上是巨大的成功。在商業(yè)上，盡管有些公司正在制造類似的技術，但仍然需要繼續(xù)展示和試驗新概念，以不僅促進技術發(fā)展，而且使這種范式轉變。從空調向更整體的舒適設計的轉變將幫助我們充當地球以及我們自己的建筑環(huán)境的管理者。在世界許多地方，例如新加坡和其他越來越多地尋求空間調節(jié)方式的熱帶地區(qū)，除對空氣進行除濕外，用于除濕的能源要多得多。這是我們認為我們的舒適范式將最大程度地提高效率和影響的地方之一，因為人們不需要舒適的除濕功能。