空调的能源与气候代价有多大？
规模巨大且增长迅速。在中国，一项针对343个城市的研究发现，平均气温超过30°C的天气每增加一天，空调周销量就会跃升16.2%[2]。在高排放情景下，到本世纪中叶，珠三角地区的空调销量可能增长71%，而中国人均制冷用电需求可能增加28%[2]。这将给电网带来巨大的新增负荷。
在美国，如果商业建筑面积按预期增长，到2100年建筑总能耗可能增加65%至71%，这主要源于最炎热气候区制冷需求的增长[7]。即便在日本，未来气候情景也显示东京、大阪等主要城市的年制冷负荷将上升7%至12%[4]。这些并非微小变化——它们意味着维持舒适生活所需的能源量将发生根本性转变。
空调如何加剧气候变化？
核心问题在于，大多数空调依赖电力运行，而其中相当一部分电力仍来自化石燃料燃烧。空调使用越多，碳排放就越多，进而导致更多热量被滞留，又进一步推高空调需求。研究人员发现，在珠三角地区，尽管气候变化降低了对除湿的需求（从而略微减少了该区域的碳排放），但制冷需求的增长幅度更大，最终导致碳排放净增加[3]。
这种反馈循环在炎热潮湿的气候中尤为紧密。一项针对中国广州办公楼的研究发现，60年间的气候变化使空调设计所用的室外温度升高了0.4-0.7°C，仅此一项就使建筑能耗增加了约4.6%[1]。研究还表明，制冷能耗的最大驱动因素是室内温度设定值——也就是说，我们越想把室内温度调低，消耗的能源就越多，产生的排放也越多。
我们能否在不放弃空调的情况下打破这个循环？
是的，但这需要更智能的设计和技术，而不仅仅是调低恒温器。同一项广州研究发现，多目标优化——调整设定点、空气渗透和窗户性能等参数——可将制冷能耗降低10.6%至16.8%，足以抵消气候变暖带来的能耗增长[1]。在纽约市，提高恒温器设定点并安装反射屋顶，可使受影响最严重社区的能源负担降低高达20%[5]。
其他创新更进一步。一项研究展示了一种织物，通过反射阳光并向太空辐射热量来被动冷却室内空间，无需任何能量输入即可实现约12°C的低于环境温度的降温效果[9]。另一项研究表明，绿色屋顶可将暖通空调能耗降低10%至24%，具体取决于气候条件，在较凉爽的温带地区节能效果最为显著[6]。而利用排气预冷进气的简单热回收系统，可节省高达200瓦的电力，并在1.5年内收回成本[8]。这些解决方案表明，我们不必在保持凉爽与保护气候之间做出取舍——但我们必须选择更智能的降温方式。
关于这些来源
该回答基于9篇经同行评审的研究——发表于2021年至2024年间，其中3篇为2024年及以后发表，6篇发表于Q1期刊，累计被引用243次——这些研究是从10篇通过质量筛选的研究中选出的最具相关性的成果，而该10篇研究又源自从超过5亿篇论文数据库中检索到的64篇文献。
本文引用的文献
气候变化对炎热潮湿地区办公楼制冷能耗的影响及应对方案
气候变化使广州空调室外设计温度升高了0.4-0.7°C，导致办公楼能耗增加约4.6%；多目标优化可将制冷能耗降低10.6-16.8%。
中国通过空调系统对气候变化采取的适应性应对措施
在中国343个城市中，气温每超过30°C一天，当周空调销量便增长16.2%；在高排放情景下，到本世纪中叶，中国人均空调电力需求可能上升28%。
夏热冬暖气候下空调负荷对气候变化的响应及其对碳排放的影响
在珠江三角洲地区，过去20年间制冷设计负荷增加了1.83%-5.56%，而除湿负荷有所下降，但综合影响下，总碳排放量仅呈现微弱增长。
未来气候变化对住宅建筑能耗的影响：以日本代表性城市为例
使用日本未来气候数据预测，四大主要城市的住宅建筑年制冷负荷将增加7-12%，而供暖负荷将减少5-9%。
气候变暖背景下纽约市的能源负担与空调普及情况
在纽约市，低收入家庭可能面临高达收入6.1%的空调能源负担，到2100年这一比例将升至8%；提高设定温度并使用反射屋顶可将负担削减最多20%。
基于模拟的绿色屋顶设置对澳大利亚七个气候区能源需求减少作用的研究
绿色屋顶可使澳大利亚各气候区的暖通空调能耗降低10.1%至23.7%，其中在凉爽温带气候区（堪培拉）节能效果最显著，在湿热气候区（达尔文）节能幅度最小。
IPCC气候情景将如何影响美国商业建筑能耗？
对于美国商业建筑而言，考虑到城市扩张因素，到2100年总能耗可能增加65-71%，这主要源于温暖地区制冷需求的增长与寒冷地区供暖需求的减少。
利用暖通空调系统的热/冷排风对新鲜空气进行加热/冷却
采用排风预冷新风的热回收系统，可节省高达200瓦的电力，每年减少约1吨二氧化碳排放，在炎热条件下投资回收期为1.5年。
一种零能耗、零排放的空调织物
一种基于纤维素的织物可在无需能量输入的情况下，实现比环境温度低约12°C的被动辐射冷却，同时还能为室内空间除湿并产生少量电能。