综述：多光谱热管理在多种气候条件下的节能建筑中的应用：从建筑立面到室内个人热调节

《Joule》：Multispectral thermal management for energy-saving buildings in diverse climates: From facade to indoor personal thermal management

针对建筑HVAC系统高能耗及碳排放问题，本文系统综述了可见光、近红外及中红外光谱调控技术，提出屋顶/墙体、窗户及纺织品的多光谱热管理框架，重点解决高海拔地区辐射控温系统设计难题，为建筑碳中和提供技术路径。

　　

背景与规模

建筑物的热舒适度主要依赖于供暖、通风和空调（HVAC）系统，而这些系统能耗较高，对全球变暖和温室气体排放有显著影响。为了实现低能耗和零能耗建筑的目标，同时减少对环境的影响，多光谱热管理技术越来越受到关注。用于屋顶、墙壁、窗户以及个人热管理纺织品的新节能材料虽然具有相似的设计理念，但在所需的光谱选择性、材料选择和制造工艺上存在差异，其性能也需要根据气候条件和最终用途进行定制。然而，目前还缺乏一个针对具体气候条件和组件的统一的多光谱设计策略框架，这给研究人员、从业者和政策制定者带来了很大的挑战。

本文通过全面概述当前的多光谱热管理技术和策略，填补了这一空白，旨在提高全球建筑物的能源效率。文章首先介绍了热传递模型，并提出了适用于不同气候条件和场景下的屋顶、墙壁、窗户和纺织品的理想设计策略，随后对每个组件的最新研究成果进行了详细分析。最后，文章探讨了这些技术应用的前景和面临的挑战。通过将这些内容整合到一个连贯的框架中，本文清晰地展示了多光谱热管理技术的发展及其对实现全球碳中和的潜在贡献。

总结

建筑能耗约占全球总能源消耗的30%，这导致了大量的温室气体排放，加剧了全球能源危机。尽管节能技术取得了快速进展，但目前仍缺乏针对不同气候区的光学设计、材料选择和设备制造方法的系统化理解。本文全面介绍了适用于屋顶/墙壁、窗户和室内纺织品的多光谱热管理策略，旨在最大限度地节约能源，特别是解决了高海拔环境下辐射供暖系统研究不足的问题。文章强调了通过精细控制可见光、近红外和中红外光谱下的透射率、反射率、吸收率和发射率来满足多样化需求的重要性。本文为开发新的节能技术提供了关键的框架、设计原则和路线图，旨在实现特定气候条件下的碳中和目标，从而为实现零能耗建筑的目标做出贡献。

图形摘要