室内热环境和空调能耗受建筑热质的影响很大,充分利用建筑热质的蓄放热性能,可以改善室内热环境、并减少空调能耗。实现这一目标的必要条件是预测建筑中有多少热质真正参与到换热过程中（即有效热容）,以及有效热容与室内热环境之间的关系。尽管有效热容在选择围护结构类型、确定供暖模式和分析自然通风特性中起着重要作用,但是目前缺乏快速准确地预测建筑有效热容的方法,从而导致有效热容在上述方面的应用很少。从而制约了建筑热质在建筑节能中本应发挥的作用。如果能够快速准确地预测建筑有效热容将有利于建筑热工标准中关于建筑有效热容的实施和应用。为了解决建筑有效热容的预测,本文系统分析了热质在建筑中的作用,并在此基础上采用数学理论推导、Energy Plus模拟和实验测试相结合的方法,给出了建筑有效热容动态预测的理论模型。并将建筑有效热容动态预测模型运用于典型热过程的分析研究,即推广到自然通风房间和间断供暖房间中,研究结果将为自然通风系统设计、间断供暖策略与建筑围护结构的确定提供理论依据和方法。有效热容的预测是有效利用建筑热质的关键。为此,本文引入温度弹性系数来描述围护结构内表面温度与室内空气温度之间的关系,采用有效热容作为量化建筑热质的参数。通过有效热容和温度弹性系数来构建有效热容动态预测模型,用于建筑有效热容的预测。同时,分析了有效热容和温度弹性系数的影响因素,结果指出有效热容动态预测模型中有效热容和温度弹性系数主要与保温层位置、墙体热阻、换气率和窗墙比有关,但与室外空气温度、太阳辐射强度和室内热源强度无关。提高自然通风条件下房间的热舒适时长是降低建筑空调能耗的有效途径之一。热舒适时长与建筑有效热容密切相关,然而,已有的研究忽略了外墙有效热容,其假设外墙无窗并且外墙绝热或只有室内热容时展开的,这会导致室内空气温度的衰减系数的高估和延迟时间的低估。本文将所构建的有效热容动态预测模型应用于自然通风房间的传热过程,并进一步得到了室外空气温度呈周期性波动时,建筑有效热容与室内空气温度之间的相关性模型,弥补了已有自然通风模型忽略外墙有效热容和窗户传热所造成的误差。当假设外墙无窗并且墙体绝热或只考虑室内有效热容时,利用本文的有效热容动态预测模型,可以推出与已有研究相似的结果。为便于应用本研究给出自然通风模型,通过分析得到了有效热容和温度弹性系数的影响因素,并利用数学统计方法,建立了有效热容和温度弹性系数的数据库模型。优化墙体热性能可以有效降低供暖建筑的热损失。实现建筑节能的最简单和最有效的方法之一是通过优化保温层的位置和分布来增加墙体的延迟时间和衰减倍数。后者即是评估外墙热性能的关键参数,也是本文建立模型的重要输入参数,其受墙体保温方案的影响很大并直接影响到建筑节能效果。为此,采用组合算法确定墙体结构,采用传递矩阵法来计算墙体的延迟时间和衰减倍数,并用多目标算法进行筛选,确定了符合要求的墙体结构。结果表明,当保温层总厚度相同,保温层等厚度拆分要比非等厚度拆分能获得更大的延迟时间和衰减倍数。当保温层厚度相同时,分别将保温层拆分为一、二、三部分,各自对应的最佳墙体结构的延迟时间和衰减倍数随着保温层数量的减少而减少。夏热冬冷地区普遍采用部分时间,部分空间的供暖方式（间断供暖方式）,建筑传热具有明显的动态特征,故建筑有效热容（建筑蓄热和放热过程）对能耗影响很大。因此,当供暖时间较长时,间断供暖的能耗会大于连续供暖能耗,即存在临界供暖时间比。但由于建筑蓄、放热量很大过程计算复杂,受建筑特征影响很大,且临界供暖时长计算复杂故临界供暖时间比并没有用于指导实际建筑中的供暖策略。为了减少夏热冬冷地区的建筑能耗,本文将已构建的有效热容动态预测模型用于研究间断供暖模式下的临界供暖问题,给出了一个临界供暖时间比模型,以快速、准确计算不同建筑的临界供暖时间比。结果表明,临界供暖时间比主要与有效热容,围护结构内壁面温度弹性系数有关。外墙外保温方式的临界供暖时间比大于内保温。临界供暖时间比随着热阻和换气次数的增加而减小。有效热容作为建筑热质的量化参数,其理论计算表达式尚不清楚,这将严重阻碍建筑节能标准中关于外墙热容条款在实际工程中的落地。因此,采用辅助方程法,通过严格的理论推导,求得到了单层墙体两侧气温均为谐波变化特征的条件下,有效热容的计算表达式,并进一步研究了墙体有效热容的影响因素。结果指出,有效热容与蓄热系数密切相关。有效热容主要与蓄热系数有关,蓄热系数在无量纲厚度小于3时受初始相位差、外墙衰减系数和室内、外对流换热系数之比的影响。当初始相位差为?/2或?时,会出现影响外墙与室内空气之间的传热。