第八课 建筑的“空调”
第八课 建筑的“空调”
我们前面所讲的改善建筑的外墙、窗户，千方百计增强隔热保温性能，说的就是让室内气温更为宜人。
可是，除了在建筑材料上下功夫之外，是不是还有更好的调节室内温度的办法呢？
当然有！
耳熟能详的空调
一提到在建筑物的室内调控温度，我们最快的反应就是空调。
我们无法否认空调给人们生活带来的便利、清凉与温暖。当夏日炎炎、汗流浃背时，一进入室内，扬手一按空调遥控器，不消一刻就有阵阵凉风让人们清爽无比；在寒冬时节，室外北风凛冽、银蛇蜡象，我们窝在经由空调控制而温暖如春的室内，那是何等舒适温馨！无疑，空调是我们美好生活的好朋友。
那么，你知道空调的运行原理吗？
夏天，液态制冷剂被送入室内机后，由于空间突然增大，压力减小，液态的制冷剂就会汽化，变成气态低温的制冷剂。在汽化的同时吸收大量的热量，室内机就会变冷。室内机的风扇将空气从中吹出，所以室内机吹出来的就是冷风。
已经变为气态的制冷剂则被回送到室外机那里，压缩成液态，释放出在室内吸收的热量，所以室外机吹出来的是热风。
如果在冬天，空调的运行过程则反过来。室外机汽化产生的热量被带入室内，让室内机吹出热风，而室外机吹出冷风。
不过，空调是耗能且不环保的电器之一。即使是家庭常用的，功率少则1000多瓦，多则2000多瓦，即每小时耗电1~2度，耗电量相当于42英寸液晶电视的5~10倍，可见耗电量惊人。
空调运行原理
余热回收技术
相信细心的同学已经注意到，空调室外机吹出的热风，就这样白白排到空气中。一个城市中那么多空调，将产生多少多余的热量？尤其是夏天，室内凉风习习，而街道上则燥热不堪，让人们的城市生活品质大大降低。
为了弥补空调的这项缺陷，科学家研究出了余热回收技术。
这项技术，是在压缩机出口处安装一个装有自来水的热回收装置。即将排入空气中的废热用来加热自来水，这加热的自来水可以送去洗澡，免去了另外再烧热水的能量。
同时，冰凉的自来水也冷却了高温的制冷剂，还能够提高制冷效率，减轻空调的负荷呢！
据报道，某家酒店因为采用了余热回收技术，一个月就省去了8万元。这不仅仅是金钱的节省，同时也是为节约能源、打造低碳社会做出的贡献。
地源热泵
也许有同学要问，室外的空气变化幅度那么大，当夏天我们室内火热的制冷剂需要送到室外冷却的时候，室外温度却同样让人热得冒汗；而在冬天，我们室内寒冷的制冷剂需要在室外加温时，室外气温却同样冷得结冰：这就需要空调不停地工作才能获得更好的制冷或制热效果吧？
的确如此，不过，面对这一缺陷，人们也有更好的解决办法。
我们前面说过，陕北的窑洞冬暖夏凉，这是因为厚厚的大地储藏了相当的热量。而更深的地下，温度几乎常年都是恒定在11℃左右。地源热泵就是利用大地的这种性能来调节我们室温的方式。
地源热泵和空调的原理差不多，只不过地源热泵的“室外机”埋藏于地下而已。在夏天，室内的制冷剂不是被送到室外冷却，而是送到大地中，让大地的恒温来冷却。
在冬天，这一过程就可以反过来，地上0℃以下的气态制冷剂被送入地下，经过大地的恒温“熏陶”后，变成11℃左右的气态制冷剂。随后，气态制冷剂被压缩成液体，由于气体液化会释放出热量，这时的液态制冷剂温度会超过50℃，再送到地上，把温暖带给千家万户。
人们需要制冷时，它是11℃，人们需要制热时，它也是11℃，这就大大节省了空调系统工作时耗费的能源了。
地源热泵系统
地板采暖
在北方居住过的同学往往交口称赞那里冬天温暖的暖气。这是一种用锅炉烧出热水，通过管道输送到建筑物内的暖气片中，散出热量，使室温升高的方式。因为安装了暖气的房间犹如春天般温暖，人们大可以在室内穿着短袖品尝西瓜。
可是，随着源源不断的热水送入千家万户，为暖气供暖的锅炉便每时每刻都在燃烧大量煤炭，一个冬季燃烧的煤炭数量是惊人的。
在北方许多城市，一到冬天天气总是灰蒙蒙的，罪魁祸首就是锅炉产生的粉尘。
面对暖气的高耗能，人们也有一个改善的方法——地板采暖。
尽管和传统暖气一样，地板采暖也需要用燃料来烧热水，但这种使用方式要节约得多了。
这是因为地板采暖的加热管埋藏于地板之下，平均分配热管，让地板的温度更为均匀。这样，只要将热水加热到60℃，就可以让室温达到20~24℃。而传统的暖气片则要将水加热到85℃以上才能达到同样的效果。无须将水温加得过热，这就大大降低了能源的消耗。
另外，地板采暖由于是自下向上的加温，可以让室内上凉下热，俗话说：“寒从足下生”，能直接满足人体最需要温暖的腿部的热舒适需要。
可以说，和传统暖气相比，地板采暖更节能、更低碳，而且更为舒适。
神奇无比的太阳能
太阳之所以神奇而伟大，是它给予人们阳光，赠与人们生命。但你有没有想过，太阳的能量还可以成为建筑的“空调”？实际上，太阳能是我们取之不尽用之不竭的有用能源，在建筑里也可以利用太阳能采暖。
相信很多同学家里都有太阳能热水器。只要在房顶安装一个集热器，温暖的阳光就可以将自来水“烧”热，用来洗澡啦！
太阳能供暖系统则更进一步。被集热器烧热的水贮存于地下水柜内，然后让热水通过和地板采暖一样的加热管，将温暖带入家庭。人们甚至还可以将地下水柜埋得更深，埋入地层深处，把夏季过剩的热能贮存起来，供其他季节使用。
中国太阳能在建筑中的利用发展前景可喜，目前在很多城市的公共建筑中开始强制推行太阳能热水系统，而中国的太阳能与建筑一体化技术也愈加成熟，太阳能在建筑中的运用将成为建筑发展的主流。
世界最大的太阳能办公楼“日月坛”（山东）
（执笔黎娟杏）
结束语
建筑是人类智慧的结晶，作为人类的居所，同时也是人类活动的延伸。这是人类生活的地方，也是体现人类与自然关系的地方。
中国人的哲学中，向来讲究“和”。“和为贵”“家和万事兴”，许多俗语都体现着“和”这个字在中国人思想中的地位。儒家所谓“中庸”之道，就是采取调和的态度，反对极端与保守，既保证开拓进取，又避免故步自封。
现代科技的发展，曾一度采取对自然索取无度的方式：索取资源、排出废物。然而我们的地球毕竟只有一个，总有一天会不堪承受。
作为拥有高等智慧的人类，自然应该肩负起拯救地球的责任。而解决这个问题的方式，就是仔细观察自然、了解自然，让人类、科技与自然融为一体，和谐共处。
万幸的是，现在的人类已经认识到了这个问题，这一单元介绍的种种新技术，都是为了降低碳排放、打造更适宜人居的环境而发明出来的。最终的目的，就是为了节约能源资源、保护地球母亲。
当然，人类科技进步永无止境，碳排放率能不能进一步降低？这需要我们所有人的共同思考。
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