我前段时间发现一件怪事,在北方的冬天,即使关了暖气,把窗户打开,出门几个小时后回来,室内温度也不会下降很多,比如出门前室内是25°,回来后可能也就下降2-3度,变成22°左右。
但如果在南方,气温下降会非常厉害。假如我出门前开了空调,把室内温度升到26°,同样是打开窗户,关空调出门,结果回来一看,温度直接给我干到了十几度。
有的人会说,都开窗了,温度肯定下降呀,但在北方同样是开窗,温度下降却很慢,差异特别明显,这可太奇怪了,
于是我打开AI,一顿乱问。
为什么你在南方冻成狗,北方人却开着窗过冬?
墙体的差异
北方冬天温度往往能到零下十几度甚至三四十度,所以房子在设计时以保温为导向,墙体更厚,一般外墙有 5~10厘米 的保温层,热阻是南方普通墙体的 3~5倍,这就相当于房子穿上了一件羽绒服,而南方房子只有薄薄的一层单衣。
在北方,窗户普遍采用 双层或三层的中空玻璃,而两层玻璃之间密封的空气层或惰性气体,导热性能很差,所以天然充当良好的隔热层,同时,为了防止冷风渗透,北方门窗封条和建筑缝隙都处理得比较到位,而南方采用单层玻璃比较多,所以散热会比较快。
空气湿度
越往南走,空气湿度越大,作为一个在深圳生活过多年的人,还是有一定发言权的,每次回南天一来,即使住在高层,墙上依然有密密麻麻的水珠,就和下了场暴雨一样,特别离谱。
而水是非常优秀的导热体,它的导热能力大约是干燥空气的 25倍。这种潮湿的冷空气一旦进入室内,会迅速置换掉室内的热空气,还会像海绵吸水一样,疯狂吸收室内物体和墙体的热量。
北方则恰恰相反,空气极其干燥,我之前还写过一篇文章,提到干燥的北方容易产生静电。
由于干燥的空气导热性能差,传热速度慢,所以冷空气进来后,室内的物体和墙体的热量不但不会被它搜刮走,反而会把冷空气捂热。
墙体的"余温"效应
在北方,即使关掉暖气之后,厚重的墙体也有很好的保温性,储存了大量的热量,热量大的物体温度下降很慢,会持续向室内辐射热量。冷空气虽然进来了,但墙壁和地板还在持续供暖,会把冷空气加热,所以在供暖暂停后,北方室外气温只有八九度,但室内依然在20多度。
在南方,因为用的是单层墙体,没有供暖,墙体也存不了大量的热量,开个空调也能加热室内的空气,而墙壁和地板还是冷冰冰的,所以关空调出门后,温度就会立刻掉下来。
我之前看到过一种说法,**北方不采暖是生存问题,南方不采暖是舒适问题,**我不是完全认同,作为一个南方人,我必须为南方人"代言"。
南方的冬天,即使是0°,我觉得体感上也相当于北方的零下10°左右了,更可怕的是南方湿度高,这种湿冷属于 魔法攻击,"透心凉,心飞扬"那种,穿再多衣服都不好使,而北方只要捂得严严实实,基本上没啥问题。
所以,为什么南方没有供暖?
我们用控制变量法,假设南方和北方都有保温层和中空玻璃,会怎么样呢?
这时候,它们最大的差异体现在昼夜温差和空气湿度上。
先看冬天,南方的空气湿度极高(80-90%),因为温差较大,空气中的水蒸气碰到墙体会结露,这就相当于本来好好的一件羽绒服,这回全湿了,那保温效果必然大打折扣,而北方则刚好相反。
再看夏天,南方的昼夜温差小,北方的昼夜温差大,白天30°,晚上可能就降到20°。不论是南方还是北方,这在白天并没有什么影响,而到了晚上,如果身处南方,打开窗户,迎面而来的都是热风,本想打开窗户凉快凉快,结果还不如不开,加上有保温层,热上加热,墙体的热量基本上散不出去。而北方则恰恰相反,打开窗户进来的都是冷,是真凉快了,墙体的热量也都能散出去。
所以,这些因素导致南方的建筑更注重 通风、散热,北方的建筑更注重 保温。
这里还要算一笔经济账,从经济上来说,北方做了保温层和中空玻璃,单层玻璃的热量流失是双层玻璃的 4-5倍,所以这样可以大大降低供暖的成本,而南方装了这些,依然没啥区别,所以性价比很低,如果要完全改造成北方那样,不仅费钱,效果还不一定好。
我以前还在想,南方凭什么不能像北方那样有暖气,查了之后才知道,原来还真不能一样,南方需要一种更适合南方暖气,没想到小小供暖,背后竟然涉及到建筑物理、材料学和气候学等,门道这么多。