1月25日，記者從東南大學獲悉，該校建筑學院王偉副研究員聯(lián)合東南大學電氣學院、美國勞倫斯伯克利國家實驗室等多所研究機構，在《細胞》（Cell）旗下的國際著名期刊《創(chuàng)新·能源》（The Innovation Energy）上發(fā)表了題為“空調外機罩優(yōu)化設計：一種緩解亞洲大城市隱藏的能源負擔的路徑”的論文，系統(tǒng)揭示了空調外機遮擋物對建筑能耗與運行性能的負面影響，并提出可通過優(yōu)化結構設計實現(xiàn)美觀與能效的平衡，為城市建筑外立面設計與節(jié)能政策制定提供了重要科學依據(jù)。

外機遮擋困境，團隊調研全國80多個城市

隨著全球城市化進程加快，城市熱島效應與制冷能耗問題日益突出。2025年召開的中央城市工作會議明確指出，當前和今后一個時期，要“以建設創(chuàng)新、宜居、美麗、韌性、文明、智慧的現(xiàn)代化人民城市為目標”，并將“著力建設綠色低碳的美麗城市”與“著力建設安全可靠的韌性城市”列為重點任務。為此，課題組團隊持續(xù)開展城市建筑性能調研，聚焦從數(shù)據(jù)科學、建筑物理與設計的手段解決城市建筑性能缺陷。

在城市更新與立面改造方面，課題組通過對全國80余個城市進行了空調機位的設計安裝調研，境外調研的城市包括紐約、倫敦、巴斯、瑞典、芬蘭、京都、東京、大阪、名古屋、新加坡等，發(fā)現(xiàn)一個普遍現(xiàn)象：建筑立面煥然一新，但空調外機被“巧妙”遮擋，這一現(xiàn)象伴隨著亞洲城市化進程加快而普遍存在。然而，現(xiàn)有空調外機遮擋物設計多注重風貌管控，而忽視其對空調系統(tǒng)性能的影響，導致能耗顯著上升、制冷時間延長，尤其在極端高溫天氣下加劇電網負擔。

目前，針對外機蓋結構與能耗關系的系統(tǒng)性研究仍較為缺乏，導致相關設計規(guī)范與政策指導不足。

提供明確、可操作的設計指南

研究團隊通過實驗室測試、熱力學建模與全尺度建筑能耗模擬相結合的方法，系統(tǒng)評估了不同結構參數(shù)（百葉角度、孔板孔隙率）的空調外機遮擋物對空調制冷/制熱性能、運行時間及建筑能耗的影響。研究覆蓋亞洲多個氣候區(qū)，并結合地理信息系統(tǒng)進行區(qū)域能耗影響分析。結果表明，全封閉外機蓋平均增加建筑制冷能耗達11.4kWh/m2，極端情況下可達26.6kWh/m2，同時顯著延長制冷運行時間，在高溫天氣下加劇用戶不適與電網壓力。

研究進一步發(fā)現(xiàn)，通過優(yōu)化空調外機結構參數(shù)，可幾乎完全消除其帶來的能效損失。百葉角度為60°或80°、孔板孔隙率為30%或40% 的優(yōu)化設計，能夠將制冷能耗增幅降至接近于零，同時保持外立面的視覺整體性。在亞洲氣候炎熱地區(qū)（如印度、沙特阿拉伯），采用80°百葉或40%孔隙率設計效果尤為顯著。

研究建議，在必須使用空調外機遮擋物的情況下，應優(yōu)先采用上述優(yōu)化參數(shù)，并將其納入建筑外立面設計與能效標準。該研究不僅首次系統(tǒng)量化了空調外機遮擋物在亞洲區(qū)域的能耗影響，也為城市管理者、建筑師與政策制定者提供了明確、可操作的設計指南，有助于在推進城市美觀化的同時，保障建筑能效與電網穩(wěn)定性，支持亞洲大城市邁向低碳可持續(xù)發(fā)展。

揚子晚報/紫牛新聞記者 王赟

校對 陶善工