空調一開始並不是為了人而設計的，和美術館的那個小房間一樣，當時也是為了紙張，而設計出全球第一個空調系統。1902年，一間位於紐約的印刷工廠，正經歷著前所未有的炎熱潮溼夏季。雜誌出版在即，卻因溼度太高使得紙張扭曲變形，油墨無法精準地印在紙上，公司便聘請了一位工程師來解決這個問題。
這位年輕工程師開利（Willis Carrier）發明出一個系統，讓冷卻的氨水在封閉的金屬盤管上持續循環，當空氣被風扇抽入而接觸到低溫盤管時，空氣中的水分就會凝結在極低溫的盤管上，並排出室外，使空氣的溼度降低。
就像是我們把一杯手搖冰飲放在桌面，過了一會兒，杯子外緣就會布滿凝結的水滴一樣，開利就是應用這個簡單的降溫除溼原理，成功地解決工廠內溼度過高的問題。
然而，他發明的這個空調系統有個副作用：會使空氣變冷。就像是一個很小的房間內如果放了上千杯冰飲，而且持續用電風扇吹，室內氣溫當然會略微下降。
從這一刻起，他滿腦子思考著如何利用這個副作用幫他創造商機。他把服務的對象從「紙」變成「人」，開始四處推銷他的產品。商場、劇院、車廂、辦公室開始設置空調，成為工作及娛樂場所中的奢侈品。他更刻意把空調產品跟創造更好的工作效率、更高品質的服務、可以帶來更高收益等價值連結在一起，讓業主願意花錢來採購他設計的空調。
但開利並不以此自滿。在1929年的一次演講中，他這麼說：「夏季的空調和冷卻可能會成為一種必需品，而不是奢侈品。我們必須終結這個無法降溫，讓人們不舒適的黑暗時代。」聽來像是蝙蝠俠在《蝙蝠俠：黑暗騎士》中對邪惡小丑的宣戰。
後來，在1940年代的報紙上，出現了史上第一則窗型空調廣告，標語是這麼下的：「你為什麼要再忍受？這台冷氣機以前所未見的低價讓你涼爽舒適！」這宣告了空調即將走入一般的住宅─由生活的奢侈品，成為了必需品。
吹冷氣要付出什麼代價？
經濟學家認為洗衣機的發明，可以讓婦女從繁重的家務勞動中解脫，間接提高婦女在家庭和社會的地位，也增加了在外工作的機會。那空調呢？新加坡前總理李光耀在接受記者詢問新加坡成功的因素，是這麼回答的：「空調對我們新加坡來說是最重要的發明，也許是歷史上指標性的發明之一。它使熱帶地區的發展成為可能，改變了文明的本質」（註1）。
空調和洗衣機一樣，成了居家生活必需品。不過一個家庭大概只需要一台洗衣機，但空調則可能隨著房間面積及數量的增加，設置的數量愈來愈多。
空調能帶給人們涼爽與舒適，這有什麼問題呢？
第一個問題是耗電。家庭中每種電器都可依據它的「功率」和「使用時間」來推估它的耗電量。功率以瓦（W）為單位，數值愈大表示這項電器愈耗電。使用時間則以小時（h）為單位，用愈久則總耗電量就愈多（註2）。
一般家電使用的特性是，功率小的使用時間長，功率大的使用時間短。例如較省電的電風扇（23瓦），日光燈管（28瓦）的使用時間就很長。而只要是涉及溫度改變的電器都會比較耗電，例如吹風機（1000瓦）或電鍋（700瓦），不過，因為使用時間不長，對於住家的總耗電量影響其實不大。
空調是非常特殊的一項電器：不但功率高，使用時間又長。以一般家庭4坪大的主臥房來推估，冷氣機的功率約是500瓦，如果你睡眠8小時都開啟，再考量冷氣並不是所有時段都是全力運轉，就以6小時計算好了，耗電量就是3度，與吹電風扇8小時的用電量（0.5度）相比，耗電量就差了6倍。
第二個問題是排熱。能量不滅定律告訴我們，能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只會從一種形式轉化為另一種形式。空調這部機械，也不過就是把室內的能量搬運到戶外而已。室內有多涼，戶外就會有多熱。
如果台北市全部的住宅同時開啟空調，就相當於同時有300萬支的吹風機往外排熱（註3），如此一來，都市能不熱嗎？
更嚴重的是，這是一種惡性循環。隨著戶外氣溫上升，人們使用空調的時間愈長，室內冷卻的需求愈大，空調的排熱量就愈多，導致戶外氣溫又再度上升。這個循環也導致用電量增加、戶外舒適性惡化、都市熱島效應等問題，形成一連串的連鎖效應。
裝設冷氣前先評估一下效益
開利發明空調的那年，也是愛因斯坦發表狹義相對論的年代。
炎炎夏日中，對大部分的人而言，空調帶來的價值應該比E=mc2來得重要許多。空調是一個劃時代的偉大發明，讓我們能在高溫的氣候環境下享受舒適的室內氣溫，但你有時也會擔心用電、排熱對環境的衝擊，以及長時間待在冷氣房內對於健康的影響。
讓我們先仔細回想一下空調的發展歷程，一開始是為了重要物品及機具的乾燥及冷卻，而後轉變成公共空間的價值創造，最後則走入住宅成為民生必需品。
因此，在我們裝設冷氣前，得先思考目的是什麼，以及評估可能帶來的效益及問題。
在一些公共空間，像車站開放的等候大廳、挑高空間，辦公室的等候區、茶水間、走廊，或是住宅大樓一樓的門廳、住家內開放式的廚房餐廳等。只要不是人會長時間待著的地方，或是具開放性、有流動的人潮，都應謹慎思考空調裝置的必要性。
這類的空間因為具有開放性，冷氣容易溢散，也很難確實規範使用者開關門窗的動作，開冷氣的降溫效果不彰。如果這些空間建築外殼又設計得不好，例如玻璃面太大、開窗方向不對、缺乏良好的遮陽的話，那更是能源殺手。
這類空間一旦裝了空調，人們就會想要開啟使用，導致過度耗電。我們不妨先預留安裝設備的可能性，等到確實有需求的時候，可以採用局部空調的方式，把冷氣吹到人會停留比較久的地方，例如車站的剪票口及候車室。這就像是在看書時只需要使用小檯燈做局部照明，不需要開啟天花板上大量的背景照明一樣。
作者介紹｜林子平
國際知名的熱舒適與都市熱島專家，國立成功大學建築學系特聘教授，兼任成大規劃與設計學院副院長。台灣人喜歡將機車停在燈桿陰影下的有趣行為，驅動林子平教授建立了全球第一個專屬於亞熱帶的人體熱舒適基準；他領導的團隊建築與氣候研究室（BCLab）在六都的市區燈桿上架設的兩百多個遮罩，儘管是螞蟻、蜜蜂喜愛築巢的絕佳地點，裡面放置的溫溼度計得以讓民眾一窺都市中哪裡最熱，是全球最精采的都市熱島實境教材；公園第一排建築阻擋涼風，人行道上卻苦無遮蔭，促使他開創了國內第一套完整的水綠降溫、都市風廊、行人遮蔭的熱島退燒評估公式與改善策略，並已逐步實踐於我國綠建築法令及縣市政府的都市與建築政策。
本文經授權轉載自商周出版《跳出溫度舒適圈：從狐獴、原始人、蛋炒飯的小故事，教你少開冷氣也能活的21個消暑「涼」方》（原標題：2-6 空調：美術館內珍貴的藝術品）
責任編輯／梁溶珈
