随着建筑行业的不断发展,建造和运行所需能源数量越来越大,建筑总能耗也在逐年上升,高居各行各业能耗首位。时至今日,我国建筑节能水平远远落后于发达国家,建筑节能成为迫在眉睫的任务。另一方面,辐射制冷作为一种无能量输入的被动冷却方式,通过将能够实现辐射制冷的材料覆于建筑表面就能降低建筑温度实现节能的目的,以至在建筑节能应用方面有着巨大的潜力。实现有效辐射制冷的关键在于有选择地调控材料在太阳光谱及中红外光谱的辐射特性,在以往研究中,实现辐射制冷的超材料大多采用微纳加工技术制备而成,所需工艺复杂,成本昂贵,难以实现大面积生产,而基于微纳颗粒掺杂和高聚物层结构的设计方法设计出的光学材料具备优良的辐射特性,且因其结构简单、成本低廉、可大规模制备的优势而受到越来越多的关注。本文以实现低成本大面积制备与良好制冷效果为目的,采用两种设计方式,最终提出了一种由聚氟乙烯(PVF)层和银涂层组成的双层薄膜,作为一种有效的日间辐射冷却器,具有较低的太阳吸收和宽频带红外辐射特性,能够实现被动式建筑节能。本文基于FDTD商业软件及射线踪迹法程序,分别研究了聚甲基戊烯(TPX)基底中有序掺杂二氧化硅(Si O2)微球的纳米辐射膜,基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚氟乙烯(PVF)这四种常用光学高聚物与金属银反射层复合而成的双层复合膜的辐射特性,探讨了Si O2微球的直径、TPX基底厚度以及高聚物薄膜的厚度对辐射特性的影响,并进行了结构优化,最终确定PVF复合膜具有最佳光谱特性,能够实现最好的制冷效果。本文采用材料拉伸模量表征材料力学特性,讨论了高聚物层厚度对拉伸模量的影响。综合制备成本,制冷效果,力学特性等因素考虑,确定最优的薄膜材料及构型为:PVF辐射层厚度为2 mm,金属银反射层厚度为200 nm。本文通过双向拉伸工艺与磁控溅射镀膜工艺制备出了PVF-Ag双层薄膜,并实际测量了薄膜样品的光学特性及制冷效果。实验结果表明:PVF-Ag双层薄膜拥有良好的红外辐射特性与太阳光谱反射率,在950 W/m2的太阳辐照下,冷却器仍然能够实现低于环境温度2℃的冷却效果,成功地实现了日间亚环境冷却。我们讨论了实验结果与理论结果异同,理论分析原因,再次论证PVF复合膜能够作为辐射制冷薄膜应用于建筑节能,具有良好的应用前景。