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2022年08月05日

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A07:传奇
2022年08月05日

空调,一部人类的抗热史

乾隆用的掐丝珐琅冰箱

这个周末就要立秋了,但连续橙色高温预警证明了炎夏还在。事实上,最近两周正在中伏之中,苏州离真正的秋天,还早着呢。

三伏天,一般是一年中最为酷暑难忍的时节,坐在空调屋里吃西瓜是最舒服的享受了,更有网友惊叹“自己那条命是空调给的”。事实上,新加坡总理李光耀曾说过:“空调是历史上最有意义的发明。”

那么古代人,在没有空调的时候,到底是用什么方式防暑降温呢?

装了冷暖空调的铜雀台

空调顾名思义就是空气调节,主要指利用人工手段,对建筑内环境空气的温度进行调节控制的过程。

古人能最早想到的办法,当然是用冰块给自己的房间降温。他们一般在冬天从冰封的河中取出冰块,保藏在冰窖或者冰室内。早在周代,我国就有了冰窖。据《诗经·豳风·七月》记载:二之日凿冰冲冲,三之日纳于凌阴。凌阴,就是冰窖,又称冰库、凌室、冰室等,而凌人就是为周天子掌管冰事的人员。

凌人编制94人,包括2个负责人,叫“下士”;2个行政秘书,叫“府”;2个文书,叫“史”;8个领班的班长,叫“胥”;每班10个劳动力,共80人,叫“徒”。冬季藏冰时,人手不够用,还要动用管理山林的大批人力。从这个庞大编制的机构,可见周王室的藏冰规模之大。

但是当时生产力极度落后,除了王室,不是所有人都有财力物力去凿河取冰并进行保存的。因此,周王室将冰块当成非常贵重之物,赏赐给身边人,据《左传·昭公四年》记载,“食肉之禄,冰皆与焉”。

尽管后人取冰越来越容易,但是这种“赐冰”制度一直延续到了明清。明朝人刘侗、于奕正撰《帝京景物略》记载,每年夏天,明廷会赐冰给文武大臣。清代也是这样,把赐冰当成一种官员福利。朝廷给予官员“冰票”,官员再凭票去指定部门领取冰块。清人富察敦崇撰《燕京岁时记》就曾记载:“届时由工部颁给冰票,自行领取,多寡不同,各有等差”。

明清两代,冰窖有官窖、府窖和民窖之分。冰窖造型基本相同,采用埋入地下1.5米的半地下形式,长约11米,宽约6米,容积为330多立方米。因此,这就需要采冰者每年三九从河中起冰后,凿成规定尺寸的方块拉入冰窖。冰窖地面一般铺设了木头,并排半埋在地面之下,使冰块不至于直接接触到地面。

当然也有不用去冰窖拖冰的,因为建筑本身自带冰窖。其中最著名的就是曹操的铜雀台,据说铜雀台在修筑的时候,就在台下造了冰井三座,专门用于储存冰块。据说这个冰井台像一个大冷库,夏天时可以引凉气从井里冒出,而冬天则有暖热的气奔出,就像空调一样,可以调节室内温度。

达官显贵享用的“凉屋”或“凉殿”

关于铜雀台类似冷暖空调的说法,虽有记载,但并没有详细内容解释从技术上如何能做到这一点。

不过挖地下室降温的办法其实一直在延续。因为地下浅层的温度相对恒定,能达到自然的冬暖夏凉。

到了明清时,也有所谓“空调井”之说,其实就是在室内挖一口特别深的井,上面用带孔的盖子盖好,夏天就有冷气从地下透出来。另外,空调井除了可以给房间降温,还可以作为地下“冰箱”,将冰块和食品放进井内冷藏,从这个角度看,铜雀台制冷的方式应该类似。

不过唐朝时,长安一代的达官贵人还会使用一种名为“凉屋”的设施避暑,一般是临河流而建,在河水旁修建水车,用水车把活水抽到屋顶,顺着屋檐流下来,周而往复,流水就会带走整个屋子的热量。

唐玄宗时期,更是修建了著名的大明宫含凉殿,含凉殿建筑内外设置了许多水车,流水激起扇叶转动,冰凉的水汽和冷风就被送入殿内。《唐语林·豪爽》记载,夏日某天陈知节被请到李隆基的含凉殿时,他看到“(唐玄宗)座后水激扇车,风猎衣襟”,当他被“赐坐石榻”时,感到“阴霤沈吟,仰不见日,四隅积水成帘飞洒,座内含冻。”

到了宋代,凉殿的建造就更加豪华了。《武林旧事》记载:“禁中避暑,多御复古,选德等殿及翠寒堂纳凉。长松修竹,浓翠蔽日,层峦奇岫,静窈萦深。寒瀑飞空,下注大池可十亩……”凉殿不但以风轮送冷水凉气,而且还要在蓄水池上和大厅四周摆设各种花卉,使冷风带香,芬芳满室。

在清朝,也有“水木明瑟”殿。据记载,能工巧匠们造出了一种像水车一样的风扇,称为“水激扇车”,借用水推动一个轮子的扇叶,给室内扇风,这就是最原始的冷气扇了。

毫无疑问,这些避暑方式在古代只有真正的达官显贵才能享用,从而在夏日享受到难得的凉爽。

应届毕业生发明了现代空调

说完了中国古人的防暑降温的方法,外国古人其实也有各种降温的招数。

有一个方法很值得我们注意,那应该是在公元10世纪左右,波斯人发明了一种古老的空气调节系统,通过利用装置于屋顶上的风杆,来捕获屋顶处凉爽的自然风,同时使用风道来使其穿过凉水并吹入室内,从而使得室内的人来感到凉快,某种角度来说,这几乎和现代空调的工作原理非常接近。

真正意义上的现代空调,要等到19世纪才诞生。1842年,佛罗里达州医生约翰·B·戈里以压缩机技术制造冰,用来为他医院里的病人提供凉爽的空气。他曾想申请专利,但因缺乏资金,并未付诸实现。

1901年,应届毕业生威利斯·开利供职于一家印刷出版公司,由于这间公司常常因为纸张及墨水受了热度及湿度的影响,无法印出准确的颜色,为了解决这一问题,1902年,开利发明了首个现代化、电力推动的空气调节系统,现代空调由此诞生。

经过几年的反复试验,开利于1906年1月2日取得专利,并于1915年建立了著名的开利空调公司,开始专门生产空调设备,人类在对抗炎热上取得了关键性胜利。

这一时期的空调由于体积过于庞大和价格昂贵,只有大型企业与公共单位才能负担其使用费用,因此,真正让所有人享受空调的美好,还需要一段时间。

1922年,开利发明了离心式制冷机,使得制冷成本大为降低,1928年,以托马斯·米基利为首的科学家又发明了氯氟烃用作冷藏器的冷冻剂,因为过往的冷冻剂(例如氨及二氧化硫)都易燃或有毒。

氯氟烃的发明首次实现以不可燃液体用作制冷剂,大大改善了空调制冷设备的安全。

在制冷机与制冷剂都发明后,真正意义上的家用空调迅速诞生。自此,空调真正走向千家万户,人类在对抗炎热的过程中取得了历史性的胜利。

欧洲人买得起装不起空调?

不过有一个数据,非常令人意外。作为工业革命的起源地,欧洲空调的安装率非常之低,根据国际能源署的数据,欧洲的空调普及率仅约为5%。相比之下,美国达到90%,日本有89%,印度也有6%,而中国则为60%。

尤其是今年,欧洲气候非常反常,常年平均温度最高不超过25摄氏度的英国伦敦,今年温度竟多次突破40度,是英国有据可考的历史最高温,已然使得怕热的英国人发布极端高温红色预警,甚至宣布进入国家紧急状态。隔海相望的法国更是不逞多让,宣布观测到了史上第二热的高温,气温高达41摄氏度。

空调已经发明了一个世纪多,为什么欧洲的空调普及率如此之低?

其实欧洲人在过去的数十年间不喜欢安装空调是有历史原因的,可以从气候、安装费用高以及环保三个方面来解释。

气候原因和环保原因不多说了,西欧各国由于临近大西洋与地中海,大部分属于温带海洋性气候,全年温和潮湿,绝大多数夏天比较凉爽因此没必要装空调,至于环保,既然没那么热,所以欧洲人此前一直鼓吹是为了环保而少用空调。

不过安装空调的费用高得吓人,恐怕也是很多欧洲家庭不装空调的主要动因。空调在欧洲价格并不昂贵,但欧洲高昂的人工费用,让人望而却步。一台700欧元(约合人民币4840元)的普通分体式空调,安装费用往往和空调本身等同,而稍微大一些的分体空调,安装价格普遍在2000欧元(约合人民币1.38万元)左右。所以有时候你买得起空调,很可能装不起。

不过世界气象组织秘书长彼得里·塔拉斯提醒由于气候变化,新的高温纪录和热浪正变得越来越频繁。历史上的气候总在温暖与寒冷间循环穿梭,空调作为现代科技产物,一定程度上帮助人们应对了极端天气。未来的高温天气是否会让欧洲人突破传统,扛下高昂费用,咬牙安装一台空调?或许还得看人们能否再开发出几个低碳避暑的方式吧。

(摘编自《国家人文历史》,有删节)







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