第一作者、通讯作者：张文文

通讯单位：黑龙江大学，物理科学与技术学院

论文链接：https://doi.org/10.1007/s11431-025-3148-3

近日，物理科学与技术学院张文文在智能辐射调控与建筑节能领域取得新进展。相关研究成果以“Multi-objective optimization of adaptive radiative smart window regulated with phase change materials for interior visible lighting and building energy management”为题，发表于《Science China Technological Sciences》（2026，69(3):1320101），论文于2026年2月4日在线发表。

研究面向建筑节能与室内舒适环境对采光和热管理的双重需求，提出了一种基于相变材料的相变自适应辐射智能窗设计方案。研究团队通过多目标优化方法，对多层纳米结构进行设计，实现了可见光透过与红外热辐射调控的协同。研究团队构建了由TiO₂/VO₂/TiO₂/Ag与PDMS组成的相变自适应辐射涂层，并采用NSGA-II多目标优化算法对多层结构参数进行优化。在不同VO₂相态下，该智能窗的可见光透射率均可保持在0.6以上，同时实现大气窗口发射率差Δε_AW=0.422，使窗体能够根据温度环境在辐射散热与热绝缘模式之间自适应转换，在满足室内自然采光需求的同时实现热管理。

研究结果表明，该智能窗在不同相态下均可保持较高的可见光透过率，同时能够根据环境与使用需求在辐射散热和隔热模式之间实现调节。与普通玻璃相比，该智能窗具有明显的热管理优势，自适应辐射智能窗可实现平均14.8°C的温度降低；进一步针对哈尔滨、长沙、拉萨和海口四个典型城市开展全年建筑能耗分析，结果显示其全年制冷与供暖综合能耗可降低22%–32%，展现出良好的建筑节能应用潜力。

该研究为相变材料、智能窗及建筑热管理的交叉融合提供了新的设计思路，对推动低碳建筑、智能建筑围护结构及高效热管理技术发展具有一定意义。

该工作得到黑龙江大学省属高校基本科研业务费、国家自然科学基金、国家重点研发计划和中国博士后科学基金等项目资助。