每一个夏天,在窗外、在屋后、在办公楼顶部,无处不传来空调运行的嗡嗡声。这种机器运转的声音每时每刻都在提醒着人类,聪明才智也许会付出代价。也许我们的前辈看到冷却空气的危险并不是完全错误。
直至20世纪,只有富裕或垂死的人才可能亲眼目睹到室内制冷。相比之下,冬天的室内生火取暖就显得理所当然。在当时的人看来,夏天的热并不是人类可以改变的自然力量,通过机器来控制天气的想法一度被认为是有罪的。即便在上世纪初期,美国国会也避免在国会大厦使用人造冷气空气,怕选民攻击他们说这些人高高在上,不会像其他人一样流汗。
空调的普及不仅需要工业创新。更需要消除人们的陈腐观念。但是,在空调对大气危害的宣传下,似乎空调成了人类对地球作恶的根源。
尽管有不道德的阴影,空调技术却在不断突破。空调起源于医生治愈病人的迫切愿望。1851年,一名名叫约翰·戈里(John Gorrie)的佛罗里达州医生申请到了第一台制冰机专利。根据《冷却:空调如何改变一切》一书作者萨尔瓦托·巴西勒(Salvatore Basile)所说,戈里最初的想法并非发明这样一种制冷设备,他只是像利用冷气降低疟疾患者的高烧。为此,他设计了一种可以吸入空气并压缩,然后通过管道输送的机器,从而使空气在膨胀时达到冷却的效果。
起初在戈里的办公室之外,人们并没有发现这种机器的用途。直至机器管道意外冻结并开始结冰,人们发觉可以用这种机器来制冰。不过,这个用途被《纽约环球报》大大讽刺了一番,认为它亵渎神灵:戈里博士完全是一个民间科学家,认为他可以用他的机器制造出冰,像全能的上帝一样。
事实上,使用自然界的冰块来做冷饮或降低房间温度并不是什么新鲜事。17世纪,发明家科尼利厄斯·德雷贝尔(Cornelius Drebbel)在夏天使用了地下储存的雪来践行他所谓的将夏天变成冬天理论。在所著的《绝对零度》和《征服寒冷》中,汤姆·沙特曼(Tom Shachtman)推测,德雷贝尔将雪与水,盐和硝酸钾混合,形成冰晶并用于冷却室内。詹姆斯国王还邀请德雷贝尔来展示他的创新方法,据说机器的制冷效果是如此之好,甚至让国王跑出了房间。
两个世纪之后,冰块还用于保存美国总统加菲尔德(JamesA.Garfield)的躯体。1881年7月2日,查尔斯·戈特(Charles Guiteau)使用他的左轮手枪连开两枪,子弹悉数打入加菲尔德后背。总统在炎炎夏日中慢慢离去,这种情况促使当时的海军工程师利用冰块来给这位大人物降温。
天文学家西蒙·纽科斯(Simon Newcomb)负责加菲尔德病房的冷却。纽科斯将一个发动机与管道相连,使发动机的风扇吹过巨大的冰桶。在书面报道中,纽科克解释说,他的装置可以装载大约6吨的冰块,空气吹过冰块再循环。该装置将房间的温度从华氏95度降低到75度,而每小时消耗数百磅的冰块。
纽科斯的新机器慢慢吸引了公众,人们对于冷却空气的不信任感开始减弱。各类发明家开始开发怪异装置来对抗夏季炎热。有人相信他可以把热气球用过软管连接到消防栓,并制造一场人造暴风雨。另一个人提出了在塔顶设置二氧化碳炸弹,炸弹的爆炸会冷却空气,影响到邻近地区。其中一些奇异设计还赢得了专利,但在实践中很少被证明能够起到作用。
加菲尔德总统去世二十年后,威利斯·卡里尔(Willis Carrier)创造了空调这个术语。在1902年7月,他设计的空气处理设备首先安装在萨克特威廉姆斯出版社在纽约市布鲁克林大街的建筑中。该设备将空气吸入含有冷却剂的管子中,其目的是为了减少空气湿度而并不是降低空气温度,因为空气中多余的水份往往会使出版社的文件损毁。
1899年,阿尔弗雷德·沃尔夫(AlfredR.Wolff)先于卡里尔在纽约市康奈尔医学院的解剖室安装了冷气装置。后来,同一年卡里尔在布鲁克林安装了他的第一台机器,沃尔夫把机器装进了纽约证券交易所,为工作人员带来了舒适的办公环境。
自此技术开始不断传播。1929年,北极(Frigidaire)出售了第一台家用房间冷却器。随后,斯瓦兹(H.H.Schultz)和谢曼(J.Q.Sherman)发布了第一台架在窗台上的空调,但是我们今天所熟知的第一台窗机是1932年上市的Thorne室内空调,它看起来就像一辆穿过窗户的旧车。在《冷却的舒适:美国人的空调罗曼史》一书中,作者玛莎·阿克曼(Marsha Ackermann)讲述了在采访中,卡里尔阐述了自己的愿景。他想象了一个这样的世界:普通商人会在有空调的房间里睡觉,起床时精神饱满。他将乘坐配置有空调的汽车前往空调办公室。
在1939年世界博览会上,空调第一次在重大会议上公开亮相。卡里尔主办了一次主题为明日博览会的展示厅,有65,000名观众首次体验到了空调的好处,极大增加了消费者的兴趣。在接下来的十年中,随着空调体积的缩小,相关广告也将宣传重点从职场男士转移到家庭主妇身上。在一些空调早期的广告中,空调安装在窗户中,家庭成员自豪欣赏着他们的机器,此时的空调就像一艘已经降落在客厅的飞船。
巴西莱指出,意见不起眼的小事反而提升了空调的受欢迎程度:1959年,美国气象局制定了不适指数,也就是我们今天所熟知的酷热指数,将包含温度和湿度。如同巴西莱在他的书中所说,不适指数给空调的销售带来了意想不到的推动作用,让人们记住冷气的好处。普通人会通过这个指数来了解天气的闷热程度。如果他们能负担得起,那么就会买一台空调缓解不适感。
到了20世纪60年代,美国每年都销售出数百万台空调。无论城市还是郊区,窗户上布满了密密麻麻的空调设备。美国能源信息管理局的住宅能源消费调查显示,截至2011年,美国有87%的家庭拥有空调或中央空调。相比之下,巴西为11%,印度为2%。
虽然最初公众对空调的排斥或许影响了空调技术的发展,但事实证明,空调的普及的确对大气有害。
1989年《蒙特利尔议定书》生效,旨在减少向大气中排放的氯氟烃或氟氯化碳。而老式空调普遍使用了这种制冷剂。
尽管为了避免对大气臭氧层造成明显破坏,空调制冷剂已经从氟改用了氯,但是空调仍然对环境造成巨大的影响。据美国能源部住宅和商业建筑部门的代理事务副主任丹尼尔·莫里森(Daniel Morrison)透露,仅2015年,空调用电量就超过5000亿千瓦时。这几乎是建筑物用电总量的20%,每年全美空调消耗的电费高达600亿美元。空调也是夏季峰值电力需求的主要组成,由此可能带来夏季停电。
在人们如今使用的所有设备中,空调并没有经历诸如电视机或电话机这样的设计变化。
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