已经有五周没有发表博客了。因为今年是全国容错计算会议 30 周年，要写一篇文章投 CFTC’15 。离开科研第一线已经 10 年了，读文献、写文章就费劲了。所以，这一个月都在忙这事，写博客就只得靠边站了。现在腾出手来，就看见本月的 IEEE Spectrum 有一篇关于用三层窗户节省能源的文章，值得推荐一下。

　　能源是必不可少，但又最使人头痛的问题。因为能源问题打起仗来的事也很多。能源问题帮助或制约经济发展更是明显不过了。怎么解决这问题？人类恐怕永远只能在解决的过程中，没有最后解决的一天。自驾太阳能汽车，安全的小型核发电站，或者是基因提升的光合作用，也许都能让你异想天开。但是，为什么不考虑一些已经行之有效的方法呢？为什么不从居民楼和商务楼开始节能呢？开源节流是两种方法，都不可忽视。

　　在美国，居民楼和商务楼的能源消耗占 40% ，交通位居第二，占 28% 。居民耗电有一半是采暖和空凋。所以，节能首先应该从热量的出入做起。马上想到窗户，它是能量消耗最大的地方。如果用材料的最高热透射率每平方米多少瓦特来衡量，当然这与窗户内外的温度差有关系。每平方米多少瓦特除以两边的温度差称之为开 (kelvins ) ，我们就可以考虑内外温度差是 1 的时候每平方米透射了多少能量。单片玻璃的传热系数是每开每平方米 5.7-6 瓦，双层窗间隔 6 毫米，其系数是 3.3 。用涂料减少紫外线和红外线传播，可以降低到 1.8-2.2 。用氩填充间隙可以降到 1.1 。如果用三层窗户，可以降到 0.6-0.7 。如果用氦代替氩，可以降到 0.5 。这就降低了 90% 。在节能世界，没有其他任何方法达到如此数以亿计的节能效果。就舒适系数而言，室外 -18 ° C ，室内 21 ° C ，单层窗户表面温度大约是 1 ° C ，双层窗户为 11 ° C ，而三层窗户可达 18 ° C 。你坐到它旁边也很舒服了。

　　三层窗户还有一个好处是隔离噪声和减少冷凝。瑞典、挪威和加拿大的窗户都有双层窗户配以低发射率涂料的要求。在气候偏冷的国家，早就了解到这种隔离的必要性，气候比较温和的国家现在空调也已经很普遍，但中国和印度乡间主要还是单层窗户。当然，热天降温的温差没有高纬度采暖的温差那么大。譬如在加拿大的马尼托巴湖， 1 月的平均气温是 -25 ° C ，即使在晚上，温差也达到 40 ° C 。可另一方面，高温潮湿区域需要更长时间运行空调。

　　物理上说，这很明白，但是从经济规律来讲就不那么清楚了。虽然三层窗户只比双层窗户贵 15% ，但能够看到效果的时间肯定很长，而且从双层到三层的设计还是没有被证实的。所以，用三层窗户节能也许需要等上十年。那我们为什么要把钱投到一个神秘的技术、其是否可行还不知道、而且对环境可能还有副作用呢？这都是需要思考的问题。

　　开源、节流是解决能源问题的两种办法。开源方面的工作做得很多，譬如，到海里去找油、找页岩气、页岩油、与能源丰富的国家打交道，如此等等。但是，地球上的能源终归是有限的。我少你多，就会发生矛盾。其实，人类还应该从节能方面想办法。按本文的说法，采暖和空调的能耗比汽车还厉害。我们现在大力提倡电动汽车，不知道后果会如何，而三层窗户也是节能的一个办法，似乎值得探索。