对舒适和智能室内环境的追求导致了大量的能源消耗，因此开发绿色、可持续和节能的基础设施成为当务之急。建筑能源消耗占全球能源消耗的近40%，这既是向碳中和和可再生能源过渡过程中的一个关键挑战，也是一个关键目标[[1], [2], [3], [4]]。在各种节能策略中，辐射冷却（RC）作为一种变革性的绿色技术脱颖而出。建筑围护结构持续暴露在强烈的入射太阳辐射下（相当于约6000 K的黑体温度）；然而，由于传统材料的光谱限制，吸收的热量无法有效散发到寒冷的深空中（约3 K）。这种热不平衡导致大量热量积聚，凸显了整合RC技术的关键重要性。通过将热量通过大气透明窗口释放，RC提供了实现零能耗冷却的潜力，从而为减缓气候变化做出重大贡献。
早期的RC研究主要集中在夜间被动冷却上，在这种情况下，太阳吸收（Asol）可以忽略不计，性能完全由长波红外（LWIR）发射率（εLWIR）决定。因此，早期的住宅和商业应用仅通过静态辐射冷却（SRC）系统实现了零能耗冷却。为了扩大适用范围，引入了被动白天辐射冷却（PDRC）的概念，使其在直射阳光下也能发挥作用。尽管Trombe在1967年首次提出了PDRC [5,6]，但由于材料限制，几十年来它在实际应用上仍然具有挑战性。从20世纪70年代到90年代，对涂层[[7], [8], [9], [10], [11]]、聚合物[12,13]、薄膜结构[[14], [15], [16]]和辐射气体[17]的广泛探索推动了RC的基本理解。21世纪初，随着微/纳米光子材料[18]的出现，这一领域取得了显著进展。值得注意的是，2013年，Fan等人利用石英和SiC的一维光子晶体上的二维光子结构，首次展示了PDRC的光谱选择性发射器[19]。次年，同一团队制造了一种HfO2/SiO2多层器件，在直射阳光下实验性地实现了4.9°C的低温降低和40.1 W m?2的冷却功率[20]。这些突破将领域从仅限夜间的冷却扩展到了全天候性能。多层纳米结构[19,21,22]、超材料[[23], [24], [25]]、多孔聚合物涂层[26]、颗粒嵌入光学涂层[[27], [28], [29], [30]]和光学薄膜[[31], [32], [33], [34]]的创新进一步提升了SRC系统的冷却能力，这些成果通过理论、模拟和实验得到了验证。
然而，尽管SRC技术已经成熟，但其以设备为中心的设计理念存在显著局限性。大多数系统旨在最大化太阳反射率（Rsol）和红外发射率（εIR），从而优化峰值输出同时最小化制造复杂性[33]。然而，这种方法忽视了平衡冷却功率与用户需求和环境变化的需求。由于SRC系统提供连续冷却，它们缺乏适应季节性或昼夜变化的能力，常常在寒冷的夜晚或冬季导致过度冷却[35,36]。为了解决这个问题，研究人员开发了可切换或可调的动态RC系统。一种突出的方法是使用Janus材料，这是一种具有不对称光学特性的多相复合材料。通过翻转或旋转这些结构，围护结构可以在太阳加热（SH）和RC模式之间切换[[37], [38], [39]]。除了可卷曲[40]、应力变形[41]、可拉伸[[42], [43], [44]]、百叶窗式[45,46]等机械重构策略外，电致变色（EC）热管理也受到了关注。EC设备通过可逆的氧化还原反应电化学调节光学特性，提供精确的控制和快速响应时间[[48], [49], [50]]。
尽管上述动态方法各具特色，但它们都依赖于外部机械驱动或电输入，统称为主动控制动态辐射冷却（ADRC）。虽然ADRC提供了实时可调性，但其能耗和相关排放与被动可持续性的理念相冲突。为了克服这一矛盾，最近出现了自适应辐射冷却（SARC）[51]。SARC系统利用能够自主响应环境刺激（例如温度、阳光）的智能材料，在RC模式（高Rsol, 高εLWIR）和SH（高Asol, 低εLWIR）或隔热模式（低εLWIR）之间动态切换。这种内在的适应性使建筑围护结构能够协调相互冲突的季节性要求，最大化全年能源效率和居住者舒适度。
在过去几十年中，SARC材料和建筑围护结构取得了显著进展。如今，研究人员对被动动态RC机制（如热致变色材料（TM）和热响应折叠材料（TFM）进行了广泛研究，并在将其与建筑外部集成方面取得了重大进展。Lin等人深入研究了静态和动态RC技术与建筑围护结构及蒸发冷却系统的集成，特别关注TM和TFM[52]。Liu等人全面概述了热响应、光谱适应性建筑围护结构的最新突破，指出光谱调节和美学集成是下一代可持续建筑的关键要求[53]。此外，Hu等人将TM分为无机、有机和其他类型，系统地回顾了它们在不透明建筑围护结构中的具体应用[54]。这些进展为下一代智能可调建筑围护结构的发展提供了前瞻性解决方案。尽管有许多综述研究了SARC系统，包括智能窗户和涂层，但现有文献通常只关注特定刺激（例如仅对温度的响应）或单个建筑组件。目前仍缺乏关于整个建筑外部（包括屋顶、墙壁和窗户）综合集成策略的系统综述。鉴于这一空白，本文系统地阐明了热响应和光响应智能材料的调节机制，并详细介绍了它们在不透明（屋顶、墙壁）和透明（窗户）建筑围护结构中的具体应用。作为一项创新性的综合研究，本文旨在填补当前研究分散关注所带来的知识空白。
本文的结构如下：第2节概述了SARC的基本工作原理，并阐明了关键的光谱调节策略。第3节阐述了支撑多样化结构设计的光谱调节机制，为动态控制奠定了理论基础。随后，第4节系统地探讨了SARC技术在建筑围护结构中的集成，特别强调了在屋顶、墙壁和窗户中的实际部署策略。第5节对各种集成方案进行了性能比较分析，并阐明了排除基于光致发光材料（PLM）的涂层的理由。最后，第6节指出了关键的技术瓶颈，并提出了加速SARC技术商业化以推动下一代绿色建筑发展的研究方向。
