10月15日，世界气象组织（WMO）表示，2024年全球大气中二氧化碳等三种主要温室气体的浓度再度刷新纪录，达到了人类历史上从未出现过的高位。其中，温水珊瑚礁大规模死亡成为全球首个被突破的气候临界点。

在全球变暖加剧的趋势下，我们生活的城市建筑空间面临着极端高温的挑战，科学界提出了基于自然的解决方案（NBS）代替传统高能耗冷却方法，它将有助于缓解城市热岛效应并减少建筑能耗，但如何因地制宜地操作，并没有可行性方案。近日，东南大学一支跨学科团队在《Nature》子刊《Nature Cities》撰文，首次清晰量化了NBS类型，为全球性气候难题提供了创新性的解题思路。​

学科跨界：建筑+电气，打开城市低碳发展“新思路”​

新华日报·交汇点记者注意到，东南大学电气学院副院长胡秦然教授团队与建筑学院院长助理王伟副研究员在国际著名刊物上发表的论文《不同类型和尺度的基于自然的解决方案在城市冷却和节能方面的效果》，将研究视野放大到全球16种气候区，分析了从热带到寒带的373项实际案例，最终提出“自然解决方案”：“绿色设施”（公园、行道树、绿屋顶等）与“蓝色设施”（河流、人工湖、湿地等）协同应用，可使炎热白天的城市气温降低约2℃，年均减少1.3%的建筑制冷能耗。

研究同时明确：多数地区优先选择“绿色设施”更具经济性；但干旱地区例外，因为“蓝色设施”依托蒸发降温，效果优于绿地……这些结论就像是一份“实用说明书”，城市规划者只需对照所在气候区与项目规模，就能快速瞄准方向，给出优质方案。​

这项极富操作性、创新性的科研成果其实是两个不同学科的青年科学家“碰撞”出来的。胡秦然教授和王伟副研究员这些年围绕着“城市”“低碳”“韧性”等主题进行研究。

“在与王老师的交流中我发现，建筑专业中其实有很多知识和成果可以运用在我们电气中，两者如果结合好其实可以让能源消耗大大减少，起到‘事半功倍’的效果。”胡秦然教授说道；而王伟副研究员也发觉，建筑系的学生如果有电气的学科背景，就可以在建筑设计规划方面拥有更多的低碳思路。

在胡秦然教授带领下，团队志同道合，着手进行跨学科研究。建筑学科负责“搭好空间框架”：小至单体建筑附属设施、中至城市街区空间与设备设施、大至极端环境下的建筑整体布局，核心目标均为“提升人居环境品质”；电气学科则负责“算清能源细账”：通过测算能源消耗、评估电网韧性、核算碳排放总量。通过设计将电气设施设备、节能低碳理念在城市建筑空间中落位，转化为可落地的实施方案。

除了开展研究，胡秦然教授团队的跨界理念更延伸至人才培养：联合开设《低碳城市能源系统与规划》学科交叉课程，将“国家战略政策”“城市建筑设计”“生态系统”“区域能源规划”“能源系统设计”“绿色低碳管理”等课程思政与跨学科内容融入课堂。2024年11月，团队联合编撰的《城乡建筑与能源系统规划》教材正式出版，将多学科前沿研究成果系统转化为了教学内容，惠及更多的校内外学子与从业者。

​成果落地：从论文到工具，低碳节能有“实招”​

“不是为发论文而发，而是要解决生活中遇到的痛点。”胡秦然教授表示，团队刊发在《Nature》子刊上的最新研究成果主要针对“城市热、建筑费电”问题，团队基于最新发表的论文提出了精准化、系统化的基于自然的解决方案。

去年，同样发表在《Nature Cities》的另一篇论文《空调外机的“隐藏成本”——遮挡罩对制冷效率、噪声及碳排放的影响》，是胡秦然教授和王伟副研究员聚焦老百姓身边的“小事”——空调外机罩。

团队经过研究发现，当夏季环境温度达40℃时，密闭罩内温度可飙升至57℃，不仅易导致空调过热停机，还会缩短使用寿命。罩体遮挡气流会降低空调制冷效率，反而增加电费支出；更严重的是，全城空调因外机罩额外耗电，将加剧夏季电网负荷。此外，空调外机罩还会放大噪声，外机罩生产需消耗铝、钢等材料，其生产与安装过程还会额外增加碳排放等。​

针对这些问题，团队提出解决方案：一方面研发模拟工具，协助设计师优化外机罩通风结构，如调整格栅角度、设定合理孔洞数量等；另一方面呼吁住房和城乡建设、家电制造行业制定统一标准，推广“外机安装于非临街墙面”“屋顶集中布置”等更科学的安装方式。

全球视野+育人担当：对接国家战略，服务民生需求​

“对接国家战略、服务民生需求”，据悉胡秦然教授团队目前已经形成科研、教学、人才培养协同推进的完整体系。​在科研实践中，团队用全球视野聚焦国家战略需求：积极响应中央城市工作会议精神，既关注当下城市发展痛点，针对建筑行业的减碳需求、老旧小区“空间局促与能源设施老化”难题等，提供精细化解决方案，精准对接国家“双碳”目标以及“城市更新”等发展领域；更着眼长远布局，开展高海拔、海岛、极地乃至太空建筑能源系统研究，为国家深空探测、深海开发等战略储备技术。

值得关注的是，团队创新提出跨学科课程共建模式，融合电气工程与建筑规划学科优势，实现“能源系统分析”与“空间设计能力”的交叉培养。同时，团队还构建了“高校—企业—国际”三方协同育人机制，将实际工程案例引入课堂，形成“学—研—用”闭环，最终打造出“科研—教学—产业”三元融合的育人生态，成为国家“产教融合”与“新工科”战略的生动实践样本。​

此外，这支成果亮眼的团队还具备显著的年轻化优势，成员平均年龄不足35岁。胡秦然教授是国家级青年人才，曾带领团队连续两年斩获国际顶尖学会大奖，王伟副研究员则是江苏省双创博士、江苏省青年科技人才托举工程（建设领域），为团队发展提供坚实支撑。​

从“电气+建筑”的学科跨界融合，到可落地的工具方案提出，再到专业人才培养，东南大学这支年轻科研团队正以实际行动为城市低碳发展与能源转型贡献力量。

新华日报·交汇点记者 胡安静