以下文章经许可转载自 The Conversation，这是一个报道最新研究的在线出版物。
想象一下同一条街上的两栋房屋：一栋建于 20 世纪 50 年代，另一栋建于 20 世纪 90 年代。没有树木或其他阴影。空调机组是相同的，最近更换的，并且运行完美。相同的温度调节器设置为 82 华氏度（27.8 摄氏度）。
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当室外温度为 110 华氏度（43.3 摄氏度）时，即使空气温度相同，20 世纪 50 年代的房屋内部也可能感觉至少高出 10 华氏度（5.6 摄氏度）。
为什么？
答案与辐射热有关。辐射热是让您在寒冷的冬夜在篝火旁感到暖和的原因。火并没有温暖空气多少；相反，像太阳一样，大部分火焰的热量通过看不见的波直接从篝火移动到您的身体。
在亚利桑那州阳光的辐射热中，我家未绝缘的梁柱式天花板的表面温度（我的房子是二战后图森建造的 41,000 栋房屋 之一）可以达到 100 华氏度（37.8 摄氏度）以上。单层玻璃钢窗登记为 122 华氏度（50 摄氏度），而未绝缘的混凝土砌块墙并没有凉爽多少。
在三位数的日子里，即使空调轰鸣着维持 75 华氏度（23.9 摄氏度），在我家里面也感觉像站在篝火旁。当系统发生故障时——就像在 2023 年持续高温 期间那样，当时凤凰城连续数周每天达到 110 华氏度（43.3 摄氏度）——温度会危险地快速上升。没有空调，炎热的表面加上吊扇带来的空气漩涡，使房子 感觉像空气炸锅。
空气温度：舒适度的不完全指标
虽然人们习惯于考虑服装、空气流动、温度和 湿度 如何影响舒适度，但有两个不太为人所知的指标可以帮助解释他们在室内体验到的舒适度
平均辐射温度。 这是我们周围所有表面的平均温度：天花板、窗户、墙壁、地板。为了让辐射热在物体和人体之间移动，它需要不间断的视线，因此天花板和无遮挡的窗户对房屋特定位置体验到的辐射温度具有超大的影响。
操作温度。 这可以通过房间内的平均辐射温度和平均空气温度来近似计算。操作温度的其他计算方法考虑了空气流动、湿度和其他变量的影响。大约 您体验到的舒适度的一半 由 辐射环境 决定。
不幸的是，正如建筑科学家 罗伯特·比恩 （没有亲戚关系）所说，“整个制造商、供应商、建筑商和贸易人员行业错误地将热舒适度等同于空气温度。” 结果是，大多数人完全没有意识到真正让空间感觉舒适——或不舒服地热——的是什么。
在炎热的晴天，良好的隔热和双层玻璃窗足以减缓热传递，使空调能够将建筑物内的平均辐射温度保持在空气温度的几度之内。
但是，在隔热不良的建筑物中，例如我的房子，或在凤凰城的一些旧公共住房项目中，即使温度调节器设置为 75 华氏度（23.9 摄氏度），高平均辐射温度也可能将操作温度推高到 90 华氏度（32.2 摄氏度）以上。当表面温度超过我们皮肤的温度时，热量将开始从热表面辐射到身体中，使 中暑的可能性更高。
虽然关于过热变得危险的确切阈值存在争议，但大多数人会同意 90 华氏度（32.2 摄氏度）对于舒适度来说太热了。
炎热的表面是移动房屋、微型房屋、集装箱 和改造成公寓的车库等较小建筑物通常感觉不舒服的原因，无论温度调节器设置如何。较小的结构使居住者暴露于三个、四个甚至六个表面，这些表面的外部暴露于阳光和炎热的室外空气中。温暖的表面越多，不适感就越多。
较冷的表面，更舒适
如果您住在隔热不良的建筑物中，并且不介意使用更多电力，则可以将温度调节器设置得更低。但是，如果平均辐射温度很高，则空气温度下降 2 华氏度（1.1 摄氏度）只会感觉像 1 华氏度（0.6 摄氏度）——并且那些炎热的表面仍然会让您感到不舒服。
在屋顶上增加隔热层并将单层玻璃窗更换为带有 低辐射 (low-E) 玻璃 的双层玻璃窗可以帮助降低平均辐射温度和您的能源费用。这些都是昂贵的改进，但新的联邦 税收抵免 和 即将到来的退税 （将由各个州管理）可以提供帮助。
树木、遮阳篷和外部遮阳帘也可以通过阻挡阳光直射来降低平均辐射温度。但是，玻璃是一种糟糕的绝缘体，因此在非常炎热的气候中，完全免受阳光照射的单层玻璃窗仍然会变得不舒服地热。
在内部增加窗帘——并保持关闭——可以帮助降低平均辐射温度，因为窗帘将比玻璃更接近空气温度。
旧建筑中的租户怎么办？
旧的、隔热不良的建筑物中的租户通常更难以负担高昂的能源费用，而房东可能无法或不愿意进行昂贵的改进。更糟糕的是，旧的空调系统使用的能源是新型号的两到三倍，才能提供相同的冷却量。
由于创建舒适的操作温度需要将温度调节器设置得更低，因此隔热不良的建筑物中的 HVAC 系统必须工作更长时间和更努力，使用更多能源并进一步提高成本。而不舒适的成本不仅是经济上的：炎热的建筑物还会对 健康 和生产力产生不利影响。
数百万美国人现在居住在 冷却是唯一防止大规模伤亡事件的事情 的地方。在凤凰城，城市法规要求空调冷却的租赁单元 将温度保持在不高于 82 华氏度（27.8 摄氏度）的水平，在房间中央地板上方 3 英尺处测量。不幸的是，该法规未明确 82 华氏度是操作温度还是空气温度。
这一个词意义重大。
在一栋类似于我家的旧的、隔热不良的建筑物中——或者，在可能是最坏的情况下，在未绝缘的混凝土高层顶层的朝西南的单元中——看似安全的 82 华氏度空气温度很容易掩盖危险的 96 华氏度（35.6 摄氏度）或更高的操作温度。
更好设计的关键
作为 建筑学和建筑科学 教授，我认为今天的繁琐建筑规范和租赁规则可以通过 регулирование средней лучистой температуры （ регулирование средней лучистой температуры）来大大提高舒适度，而不是空气温度。通过要求室内表面（可以使用廉价的 红外温度计 轻松测量）保持在高于 60 华氏度（15.6 摄氏度）和低于 85 华氏度（29.4 摄氏度）的舒适范围内，可以抛弃大量的规范章节。
为了建造更舒适的建筑物，建筑师和工程师可以应用 简单、成熟的原则，例如自然通风、遮阳以及适合气候的隔热材料和窗户。首先将热量挡在外面意味着我们不必在冷却能源上花费那么多。研究表明，这些措施还可以通过在夏季停电期间 使建筑物保持更长时间的凉爽 来提高我们的安全性。
令人愉快的结果：房屋和其他建筑物不仅舒适，而且更安全且运营成本更低。
本文最初发表于 The Conversation。阅读 原始文章。