2026 年的夏天，歐洲已遭受三輪大範圍熱浪侵襲。截至 7 月，高溫在西班牙、法國和意大利繼續蔓延；西歐經歷了有觀測紀錄以來最熱的 6 月，平均氣溫比 1991~2020 年的基準數據高出 3.05°C；在北歐地區，挪威奧斯陸機場因預報溫度可能達到 30°C，較同期常年高 10°C，工人不得不在跑道上灑水降溫。
而在中國，區域性的氣溫數據也在不斷刷新紀錄。7 月 20 日，新疆、陝西、四川、重慶四地的最高氣溫突破 40°C。7 月 21 日午後，新疆吐魯番的地面溫度已達 78.2°C，四川資陽則升至 76.8°C，連續兩天刷新當地地溫紀錄。
天氣越來越熱，中暑、脫水甚至熱射病等高溫相關健康問題的風險也不斷攀升。在此之下，我們如何阻止情況進一步惡化？
把目光從炎熱的戶外轉向室內。過去幾十年來，高收入國家應對高溫的主要方式是裝更多空調：日本、美國、澳大利亞的家庭空調普及率都在 90% 以上。但在全球性升溫中，空調的侷限越來越突出：電網壓力沉重、城市熱島效應加劇，還有高價帶來的可及性問題。
7 月，一篇澳洲學者發表於《自然-評論：清潔技術》（ Nature Reviews Clean Technology ）的綜述文章，提出了另一種更爲可持續的城市降溫方案： 推廣輻射製冷技術，讓建築體在不耗電的情況下被動散熱。
空調越來越不頂用了
研究者在論文中寫道，我們終歸無法靠空調改變氣候變化的方向；如果每棟建築都完全依賴此類機械製冷，電網壓力將變得難以承受，城市甚至會進一步變熱。
依據在於，到 2050 年，全球僅住宅空調保有量就將達到 56 億臺。冷卻建築所需的電力預計比 2024 年增長 210%，相關的溫室氣體排放將翻兩倍。
（來源：Unsplash）
空調數量越來越多，分佈卻並不均衡。相關預測顯示，到 2040 年，即便電網能跟上，印度、墨西哥、印度尼西亞、巴西等熱帶與亞熱帶地區，仍有多達 1 億戶家庭用不起空調，但他們纔是直面更高熱浪致死風險的羣體。
當下，全球近 10% 的電力消耗已被用於建築冷卻，極端高溫期間，空調用電激增造成的電網衝擊，可能會導致更頻繁的停電，進一步危及高齡和慢病患者羣體。
空調對城市熱島效應的加劇也不容忽視。室外越熱，室內越要開空調，分體空調的運作原理其實是把室內的熱轉移至室外空間，這致使室外更熱，形成惡性循環。
現狀提醒我們，空調不是萬能的製冷神器，也不是對抗全球氣候變化的長久之計。
輻射製冷，讓建築體直接散熱
想在不用電的情況下降低室內溫度，一種樸素的思路是，儘可能阻擋熱量進入。從這一點出發，不少建築已經安上了自動百葉窗、外置遮陽板等設施。多國政府還重啓了一項看起來相當古老的技術： 將屋頂、路面、鐵路刷成白色，增加地面反射。
但這類策略只能有限緩解建築表面的升溫幅度，難以真正實現降溫。近年來，全球學者開始探索一類名爲輻射製冷的新型散熱策略。
其原理在於，地表吸收的絕大部分熱量會被大氣層截獲，只存在一個特例：波長在 8~13 微米之間的中紅外輻射幾乎可以無阻礙地穿透大氣，直接散逸到接近絕對零度的宇宙背景中。這一波段被稱爲“大氣窗口”（atmospheric window）。
自然界已有應用“大氣窗口”的先例。爲了在高達 65°C 的地面存活，撒哈拉沙漠中的銀蟻演化出特殊的三棱毛髮結構：既可反射太陽光，又能高效發射中紅外輻射。
參考這一效應，改變建築外立面的光學特性，就能在零能耗下實現有效降溫。
建築體輻射製冷的工程化始於塗料。美國普渡大學（Purdue University）機械工程教授阮修林團隊在 2021 年研發出硫酸鋇納米塗料，其太陽光反射率達到 98.1%，大氣窗口發射率可達 95%。測試數據顯示，塗裝該材料的建築物，正午表面溫度比氣溫低了約 4.4°C，夜間低約 10.5°C。一棟有 93 平方米屋頂的獨棟住宅塗上這種塗料，冷卻功率可達 10 千瓦，接近甚至超過家用中央空調的輸出。
過去兩年，還有學者將輻射製冷與蒸發冷卻相結合，研製出更復雜的建築塗料。2025 年 6 月《科學》（ Science ）報道了一種新型水泥基塗料， 名爲 CCP-30 。它以硅酸鈣水合物（C-S-H）凝膠網絡爲骨架，摻入硫酸鋇反射顆粒與水結合劑。
這種結構可使塗料反射 92% 的陽光、發射 95% 的中紅外輻射，同時吸收相當於自身重量 30% 的水分。在新加坡進行的爲期兩年的測試中，CCP-30 在熱帶條件下的冷卻功率是商用輻射製冷漆的約 10 倍，減少 30%~40% 的空調用電。
除了塗料，研究者還在綜述中提及一種頗具潛力的散熱薄膜：底層是吸水凝膠，頂層是疏水輻射層。夜間，凝膠從空氣中吸附水汽並儲存起來，白天水蒸發，帶走熱量。薄膜頂層也可以向大氣窗口輻射剩餘的熱。在陽光直射下，這種組合材料可使表面溫度降低約 7°C，堪稱“沒有電線的空調”。
離 全面鋪開 還有多遠？
上文提及的輻射製冷材料研究，有不少已經進入投產階段。
開發出 CCP-30 的新加坡團隊隨後創立了衍生公司 Entropy Lab，把這項技術商業化爲一款名爲 PasteCool 的建築塗料，產品目前正在新加坡組屋和工業設施上試點。
在中國，香港城市大學能源及環境學院的曹之胤團隊從 2016 年起研究撒哈拉銀蟻的仿生冷卻。2021 年左右，基於其自研無電製冷塗層 iPaint 技術，團隊在深圳成立了創冷科技（i2Cool），並在廣州設立工廠。
（來源：創冷科技官網）
與早期研究常用貴金屬建立高反射層的思路不同，創冷科技使用的是高分子聚合物加納米顆粒，太陽光反射率可達 95% 左右，塗層耐用年限在 5~10 年。據公司披露的數據，塗層在香港多個項目的實測中使室內降溫 6~8°C，節省約 40% 的空調用電。
傳統建築商也在積極佈局這一新產業。中國建築西南設計研究院研發的輻射製冷塗料在 2022 年前後進入市場，主打“零能耗製冷+超雙疏自清潔”，給建築體降溫的同時，應對城市大氣環境下塗層積灰變黑、反射性能大幅衰減的問題。
然而， 用輻射冷卻材料徹底替代空調還並不現實。
以我國南方地區爲例，夏季常見的高溼悶熱氣候會削弱輻射製冷效果：空氣中的水汽遮蔽大氣窗口，本該逃逸至宇宙的中紅外輻射更多被截留在近地面。在這類場景下，如果不裝空調，單靠反射和輻射難以讓室內溫度維持在人體舒適區。
材料本身的硬傷也依然存在，輻射製冷材料目前難以同時滿足大規模、長壽命、低成本這三項要求：與普通白色塗料相比，輻射製冷材料造價較高、老化速率更快；而在溫帶地區，夜間過強的輻射製冷或將在冬季提高採暖能耗。
未來如果能讓輻射製冷的部署變得更加“智能”，將帶來更顯著的增益。已有研究證實，摻雜二氧化釩（VO₂）的相變塗料可根據環境溫度自動切換製冷與保溫模式，冬季也不會產生額外能耗。
據此，研究者提出了一個折中方案：被動冷卻充當建築物的“第一道防線”，同時保留機械製冷作爲“兜底措施”，在必要時啓用。
輻射製冷的效果已被驗證，真正的挑戰是落實。綜述強調了一個關鍵的時間差：此刻開工的建築，會一直服役到 2050 年甚至更久。它們要面對的，是未來 30 年中更多變的氣候。
熱浪不會因爲我們發明出更好的材料就消失，留給建築設計師、開發商、監管部門修改建造方案的窗口，正在迅速收窄。
參考內容：
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
運營/排版：何晨龍
注：封面由 AI 輔助生成