办公楼通过加热人而不是空气可以大幅节省能源 - 彭博社

Olivier Le Queinec / Shutterstock.com有时候，解决问题最有效的方法是更直接地处理它。

美国在建筑物的供暖和制冷上花费了13%的能源，但其中很多能源用于改变人们不在的地方的温度。如果一个办公室的天花板保持在完美的73华氏度，但没有人悬浮在那里感受它，这有什么区别吗？

现在，作为对能源部的一个 挑战的回应，一组工程师正在通过设计新设备来解决这种浪费的能源问题，以控制个人周围的温度，而不是整个建筑的温度。想象一下，这就像豪华汽车的气候控制，但用于办公室。

彭博社城市实验室纽约市警察局局长卡班在联邦调查中辞职来自路易斯维尔，推动植树以改善公共健康住房在几十年来最严重的危机中回响至2024年竞选纽约市交通资本升级面临270亿美元缺口，迪纳波利表示有几种不同的方法可以做到这一点，包括高科技内衣、配有风扇的办公椅，甚至是跟随你四处吹热风的个人助理机器人。这些听起来可能有些不切实际，但这都是有意义的：目标是让建筑在冬季减少4度的供暖，在夏季减少4度的制冷，这将使美国的温室气体排放减少多达2%。这些不仅仅是抽象的想法——工作原型本周在华盛顿特区外的ARPA-E 能源创新峰会上展出。

该图表模拟了将建筑温度设置得比平常更高或更低所带来的节能效果。建筑环境中心### 舒适，威尔·罗宾逊！

人们会四处移动，因此个性化的舒适系统也必须是移动的。这就是为什么马里兰大学的一个团队建造了 RoCo 或称为流动舒适器——一个带有空气喷嘴的微型热泵，装在轮子上。这个机器人在主人身后快速移动，将所需温度的空气导向他的身体。当房间温度比正常室温高或低4度时，它能够保持人们的舒适，这相比于常规的加热和冷却，可以节省12%到30%的能源。

“有很多机器人可以跟随，但大多数仍在寻找有用的事情可做。这个机器人会做一些有生产力的事情，”项目负责人、马里兰大学的工程教授莱因哈德·拉德梅赫说。

流动舒适器不会伤害人类，或者因不作为而让人类经历热力学不适。朱利安·斯佩克托拉德梅赫解释说，RoCo在低密度环境中最有用，比如办公室、工厂、医院和 数据中心（这些地方仍然需要人类偶尔解决问题）。从长远来看，科学家们设想扩展个人助理的功能。既然它已经在加热和冷却东西，为什么不让它提供热饮或冷饮呢？或者携带扬声器和手机充电器？帮你拿包呢？

要对产品进行改进并降低消费者的价格，至少需要几年的时间。而且还有一些悬而未决的问题。当你遇到一段楼梯时会发生什么？在办公室里嗡嗡作响的机器人小助手会影响生产力吗？人类能接受一个永久的机器人伴侣吗？

拉德马赫对此最后一个问题并不担心。“通常第一反应是微笑，所以这让我们真的继续前进，”他说。

人们是否真的想买一个是另一个问题。RoCo团队希望实现ARPA-E的目标，即60美元的价格——足够低，以便至少让一些怀疑者亲自尝试一下。

一个模特在正式服装下穿着康奈尔团队的温控基础层。顶部可见RFID传感器，而热电冷却器悬挂在腰带上。朱利安·斯佩克特### 让你的衣服为你服务

也许你在成长过程中读了太多阿西莫夫的书，因此永远不会信任机器人处理你日常生活的复杂性。也许你有更简单的品味，在这种情况下，你可能更喜欢一些温控衣物。

如果你可以控制基础层的温度，环境温度就不会那么重要，因此，康奈尔大学的一个团队已经制作了一个原型来实现这一点。这个网状内衣有一个管道系统，像毛细血管一样分布在躯干上，能够从佩戴者腰带上的微型压缩机中输送空气。热泵响应于编织在衬衫中的RFID传感器，使用导电线，能够高效读取心率、温度和出汗，从而从周围空气中提取所需的所有能量。

“因为这是直接接触你皮肤的层，所以反应时间比你冷却空气要快得多，”康奈尔大学电气工程教授埃德温·坎说，他参与了这个项目。

“这就是我们想要表达的，你可以控制自己的舒适度，无论你身处何地。”这个设备是穿戴的，所以必须舒适。这是塔莎·刘易斯的工作，她是康奈尔大学纤维科学与服装设计系的教授。她一直在与潜在用户讨论他们对服装风格和合身性的需求。例如，女性如果不系腰带，取暖装置应该放在哪里？目前，这个设备对于整天挂在身上的东西来说相当笨重，但有没有办法将这个设备转变为一种时尚声明呢？

刘易斯说，这种服装对更年期女性特别有吸引力，因为它可以在几秒钟内调整体温波动。更广泛地说，它可以成为你在最紧张的情况下拿出来的特别物品——重要的面试、与重要客户的会议——或者仅仅是在炎热的日子里不想在工作时大汗淋漓。

“这就是我们想要表达的，你可以控制自己的舒适度，无论你身处何地——即使你站在地铁上，或者在办公室，或者只是跑步，”刘易斯说。

在适应性服装方面，来自 Otherlab 的一组人正在设计一种根据热量膨胀和收缩的面料，在寒冷的环境中创造出更厚的服装，而在温暖的环境中则更薄。

常见材料如尼龙、聚酯、棉和氨纶对温度变化的反应各不相同，资深研发工程师Jean Chang解释道。团队结合不同材料，使得在温度下降时，面料会收缩成一堆小凹点，从而捕捉空气并改善绝缘性。他们仍在研发适合穿着的原型，这项技术对外套更具前景，而不是基础层，但它可能是应对那些在你回家换衣服之前从凉爽转为温暖的日子的好方法。或者，对于一个总是在舒适和过于寒冷之间摇摆的办公室来说也是如此。

这款谦逊的办公室椅子在环境保护和个人舒适方面同时变身为英雄。朱利安·斯佩克特### 在热座上

在ARPA-E大会上，最具即用性的个人加热系统是一款来自 神奇的办公室椅子，由 加州大学伯克利分校建筑环境中心提供。这款椅子看起来像一把典型的高档人体工学椅。然而，这款模型在座椅和靠背中都有加热元件和风扇。侧面的控制面板只有在有人坐下时才会开启，此时用户可以独立控制底部和靠背的加热或冷却。如果你的背部感到酸痛，例如，你可以轻轻加热它，同时保持底部凉爽。

便携式加热元件和风扇已经存在，但这把椅子的效率远超它们。全功率加热需要14瓦，全功率冷却需要3.6瓦。与市场上许多个人加热器相比，它们的功率可高达1500瓦。这种效率对于系统整体的温室气体排放至关重要：当前能源浪费的解决方案不能消耗超过其节省的能源。

除了低能耗外，这把椅子还具有Wi-Fi和蓝牙连接功能，因此可以与建筑的中央供暖和通风系统进行通信。因此，这些椅子承诺提供大量的占用和行为数据，从而帮助建筑更高效地运行。知道在特定时间内建筑内有多少人将帮助运营商更有效地设置环境温度。如果他们发现每个人在空调开启时都在加热自己的椅子，他们可以提高建筑温度，从而节省一些能源。

加热/冷却椅在不同温度下的现场测试中获得了高分。建筑环境中心在办公桌周围创造一个小的舒适空间，当工作人员离开去走动到一个更温暖或更凉爽的办公室时，可能会导致不满。但初步试验表明，这并不是一个大问题，建筑环境中心主任爱德华·阿伦斯表示。人们在热环境中走动后，大约需要15分钟才能感受到不适，而这种感觉在返回凉爽的椅子风扇后几秒钟内就会消失。团队的现场研究发现，在不同温度下，人们对这把特殊椅子的满意度远高于传统替代品。事实上，CBE研究员张辉补充说，受试者希望在试验后将椅子带回家。

“这是一个双赢的局面：你减少了能耗，但你也让人们更加舒适，”她说。

办公室舒适是一个大生意，一家公司名为 个人舒适系统 已获得椅子的使用权，并将负责商业生产。他们称之为超舒适椅，目前至少，他们的售价为 $1,900 一把。

将效率与舒适结合起来有其战略意义。多年来，这两者一直被对立起来：你可以沉迷于奢华，或者减少能耗以降低环境足迹。最终，美国人需要对他们的生活方式所需的能量做出一些艰难的选择。如果大型机构能够通过超高效的工具减少能耗，同时让人们更加舒适，那么在这些艰难选择得到解决之前，节能的效果就可以开始显现。

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