城市立面“遮丑”背后藏能耗账:研究提示空调外机全封闭遮挡或推高用电负担

随着全球城市化进程加快,城市热岛效应与制冷能耗问题日益突出;在推进城市更新与建筑立面改造时,一个现象引起学界关注:不少建筑外观焕新后,空调外机却被各类遮挡物“隐藏”起来。这种做法在亚洲城市化进程中尤为常见,并见于纽约、伦敦、京都、东京、新加坡等全球80多个城市。 然而,看似提升美观的设计选择,可能带来额外的能耗负担。东南大学建筑学院王伟副研究员联合电气学院、美国劳伦斯伯克利国家实验室等机构的研究团队,在国际期刊《创新·能源》发表论文,首次系统揭示空调外机遮挡物对建筑能耗与运行性能的负面影响。 问题的关键在于,现有遮挡物设计更多服务于城市风貌管理,却常常忽略对空调系统性能的影响,导致涉及的规范与政策指导不足,外机盖结构与能耗之间的系统性研究长期缺位。 为此,研究团队结合实验室测试、热力学建模与全尺度建筑能耗模拟,评估不同结构参数对空调制冷制热性能的影响。研究覆盖亚洲多个气候区,并引入地理信息系统开展区域能耗影响分析。结果显示:全封闭外机盖平均会使建筑制冷能耗增加11.4kWh/m²,极端情况下可达26.6kWh/m²。这不仅会推高用户电费,也可能在高温时段加重电网压力,并影响使用舒适度。 有一点是,研究还发现,通过优化遮挡结构参数,遮挡带来的能效损失几乎可以被消除。具体来说,百叶角度为60°或80°、孔板孔隙率为30%或40%的设计,可将制冷能耗增幅降至接近零,同时兼顾立面整体观感。在印度、沙特阿拉伯等炎热地区,采用80°百叶或40%孔隙率的效果尤为明显。 此发现为城市建筑节能提供了可直接落地的设计依据。研究建议,在确需设置空调外机遮挡物时,优先采用上述优化参数,并将其纳入建筑立面设计及能效标准。也就是说,美观与能效并非只能二选一,通过更合理的结构设计可以实现兼顾。 从更宏观的视角看,该研究与当前城市发展方向相呼应。中央城市工作会议提出要“着力建设绿色低碳的美丽城市”,这意味着在推进城市更新的同时,需要把节能减碳作为重要考量。东南大学的研究为相关实践提供了科学依据和技术支撑。

城市发展需要在美观与功能之间找到平衡;东南大学的研究既指出空调外机遮挡设计可能造成的能耗浪费,也给出了可操作的改进方案。在“双碳”目标背景下,这类细节优化有望成为城市节能减排的有效切入口,为绿色低碳城市建设提供新的思路。