2026 年的夏天，欧洲已遭受三轮大范围热浪侵袭。截至 7 月，高温在西班牙、法国和意大利继续蔓延；西欧经历了有观测纪录以来最热的 6 月，平均气温比 1991~2020 年的基准数据高出 3.05°C；在北欧地区，挪威奥斯陆机场因预报温度可能达到 30°C，较同期常年高 10°C，工人不得不在跑道上洒水降温。

而在中国，区域性的气温数据也在不断刷新纪录。7 月 20 日，新疆、陕西、四川、重庆四地的最高气温突破 40°C。7 月 21 日午后，新疆吐鲁番的地面温度已达 78.2°C，四川资阳则升至 76.8°C，连续两天刷新当地地温纪录。

天气越来越热，中暑、脱水甚至热射病等高温相关健康问题的风险也不断攀升。在此之下，我们如何阻止情况进一步恶化？

把目光从炎热的户外转向室内。过去几十年来，高收入国家应对高温的主要方式是装更多空调：日本、美国、澳大利亚的家庭空调普及率都在 90% 以上。但在全球性升温中，空调的局限越来越突出：电网压力沉重、城市热岛效应加剧，还有高价带来的可及性问题。

7 月，一篇澳洲学者发表于《自然-评论：清洁技术》（Nature Reviews Clean Technology）的综述文章，提出了另一种更为可持续的城市降温方案：推广辐射制冷技术，让建筑体在不耗电的情况下被动散热。

空调越来越不顶用了

研究者在论文中写道，我们终归无法靠空调改变气候变化的方向；如果每栋建筑都完全依赖此类机械制冷，电网压力将变得难以承受，城市甚至会进一步变热。

依据在于，到 2050 年，全球仅住宅空调保有量就将达到 56 亿台。冷却建筑所需的电力预计比 2024 年增长 210%，相关的温室气体排放将翻两倍。

（来源：Unsplash）

空调数量越来越多，分布却并不均衡。相关预测显示，到 2040 年，即便电网能跟上，印度、墨西哥、印度尼西亚、巴西等热带与亚热带地区，仍有多达 1 亿户家庭用不起空调，但他们才是直面更高热浪致死风险的群体。

当下，全球近 10% 的电力消耗已被用于建筑冷却，极端高温期间，空调用电激增造成的电网冲击，可能会导致更频繁的停电，进一步危及高龄和慢病患者群体。

空调对城市热岛效应的加剧也不容忽视。室外越热，室内越要开空调，分体空调的运作原理其实是把室内的热转移至室外空间，这致使室外更热，形成恶性循环。

现状提醒我们，空调不是万能的制冷神器，也不是对抗全球气候变化的长久之计。

辐射制冷，让建筑体直接散热

想在不用电的情况下降低室内温度，一种朴素的思路是，尽可能阻挡热量进入。从这一点出发，不少建筑已经安上了自动百叶窗、外置遮阳板等设施。多国政府还重启了一项看起来相当古老的技术：将屋顶、路面、铁路刷成白色，增加地面反射。

但这类策略只能有限缓解建筑表面的升温幅度，难以真正实现降温。近年来，全球学者开始探索一类名为辐射制冷的新型散热策略。

其原理在于，地表吸收的绝大部分热量会被大气层截获，只存在一个特例：波长在 8~13 微米之间的中红外辐射几乎可以无阻碍地穿透大气，直接散逸到接近绝对零度的宇宙背景中。这一波段被称为“大气窗口”（atmospheric window）。

自然界已有应用“大气窗口”的先例。为了在高达 65°C 的地面存活，撒哈拉沙漠中的银蚁演化出特殊的三棱毛发结构：既可反射太阳光，又能高效发射中红外辐射。

参考这一效应，改变建筑外立面的光学特性，就能在零能耗下实现有效降温。

建筑体辐射制冷的工程化始于涂料。美国普渡大学（Purdue University）机械工程教授阮修林团队在 2021 年研发出硫酸钡纳米涂料，其太阳光反射率达到 98.1%，大气窗口发射率可达 95%。测试数据显示，涂装该材料的建筑物，正午表面温度比气温低了约 4.4°C，夜间低约 10.5°C。一栋有 93 平方米屋顶的独栋住宅涂上这种涂料，冷却功率可达 10 千瓦，接近甚至超过家用中央空调的输出。

过去两年，还有学者将辐射制冷与蒸发冷却相结合，研制出更复杂的建筑涂料。2025 年 6 月《科学》（Science）报道了一种新型水泥基涂料，名为 CCP-30。它以硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶网络为骨架，掺入硫酸钡反射颗粒与水结合剂。

这种结构可使涂料反射 92% 的阳光、发射 95% 的中红外辐射，同时吸收相当于自身重量 30% 的水分。在新加坡进行的为期两年的测试中，CCP-30 在热带条件下的冷却功率是商用辐射制冷漆的约 10 倍，减少 30%~40% 的空调用电。

除了涂料，研究者还在综述中提及一种颇具潜力的散热薄膜：底层是吸水凝胶，顶层是疏水辐射层。夜间，凝胶从空气中吸附水汽并储存起来，白天水蒸发，带走热量。薄膜顶层也可以向大气窗口辐射剩余的热。在阳光直射下，这种组合材料可使表面温度降低约 7°C，堪称“没有电线的空调”。

离全面铺开还有多远？

上文提及的辐射制冷材料研究，有不少已经进入投产阶段。

开发出 CCP-30 的新加坡团队随后创立了衍生公司 Entropy Lab，把这项技术商业化为一款名为 PasteCool 的建筑涂料，产品目前正在新加坡组屋和工业设施上试点。

在中国，香港城市大学能源及环境学院的曹之胤团队从 2016 年起研究撒哈拉银蚁的仿生冷却。2021 年左右，基于其自研无电制冷涂层 iPaint 技术，团队在深圳成立了创冷科技（i2Cool），并在广州设立工厂。

（来源：创冷科技官网）

与早期研究常用贵金属建立高反射层的思路不同，创冷科技使用的是高分子聚合物加纳米颗粒，太阳光反射率可达 95% 左右，涂层耐用年限在 5~10 年。据公司披露的数据，涂层在香港多个项目的实测中使室内降温 6~8°C，节省约 40% 的空调用电。

传统建筑商也在积极布局这一新产业。中国建筑西南设计研究院研发的辐射制冷涂料在 2022 年前后进入市场，主打“零能耗制冷+超双疏自清洁”，给建筑体降温的同时，应对城市大气环境下涂层积灰变黑、反射性能大幅衰减的问题。

然而，用辐射冷却材料彻底替代空调还并不现实。

以我国南方地区为例，夏季常见的高湿闷热气候会削弱辐射制冷效果：空气中的水汽遮蔽大气窗口，本该逃逸至宇宙的中红外辐射更多被截留在近地面。在这类场景下，如果不装空调，单靠反射和辐射难以让室内温度维持在人体舒适区。

材料本身的硬伤也依然存在，辐射制冷材料目前难以同时满足大规模、长寿命、低成本这三项要求：与普通白色涂料相比，辐射制冷材料造价较高、老化速率更快；而在温带地区，夜间过强的辐射制冷或将在冬季提高采暖能耗。

未来如果能让辐射制冷的部署变得更加“智能”，将带来更显著的增益。已有研究证实，掺杂二氧化钒（VO₂）的相变涂料可根据环境温度自动切换制冷与保温模式，冬季也不会产生额外能耗。

据此，研究者提出了一个折中方案：被动冷却充当建筑物的“第一道防线”，同时保留机械制冷作为“兜底措施”，在必要时启用。

辐射制冷的效果已被验证，真正的挑战是落实。综述强调了一个关键的时间差：此刻开工的建筑，会一直服役到 2050 年甚至更久。它们要面对的，是未来 30 年中更多变的气候。

热浪不会因为我们发明出更好的材料就消失，留给建筑设计师、开发商、监管部门修改建造方案的窗口，正在迅速收窄。

参考内容：

https://www.nature.com/articles/d41586-026-02273-2

https://www.nature.com/articles/s44359-026-00177-y

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c02368#

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt3372

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi4725

运营/排版：何晨龙

注：封面由 AI 辅助生成