纳米多孔二氧化硅气凝胶是一种超级隔热材料,由于其具有优异的保温隔热、良好的透光性、耐高温以及隔音减震等特性,近年来逐渐被推广和应用于节能玻璃领域,国内外已有少数学者对气凝胶玻璃的热工性能进行了分析研究。现有研究方法主要分为两类:第一类是运用已有软件(Energy Plus,eQUEST等)进行模拟分析,第二类是实验测试分析。Energy Plus,eQUEST等软件实际上是利用K-Sc模型来计算窗玻璃的光、热、辐射传递情况,K-Sc模型是一种近似计算模型,其相关假设条件及简化计算过程是否适用于气凝胶玻璃需要进一步探讨;而实验测试方法的弊端是耗时耗力,不灵活,不能广泛推广使用。本文研究的重点即建立既能方便使用,又能正确反映气凝胶玻璃传热特性的计算模型,并利用该计算模型对气凝胶玻璃在我国各气候区的适用性进行分析研究,对气凝胶玻璃的结构参数进行优化。首先,采用界面能量平衡原理和节点能量平衡方程分别建立了气凝胶玻璃系统的光学模型和动态传热模型,并对K-Sc模型的计算方法作了详细介绍。为验证动态传热模型和K-Sc模型模拟计算的准确性,将两种模型的模拟值与实测值进行了对比。结果发现,动态传热模型计算得到的太阳辐射得热量和各层玻璃的温度值均与实测值吻合度较高,模型计算准确性较好。而K-Sc模型由于在任意时刻均采用法向入射条件下的透过率,导致其太阳辐射得热量模拟值与实测值之间白天的平均相对误差为34.9%,高估了通过气凝胶玻璃的太阳辐射得热。然后,利用动态传热模型对气凝胶玻璃在我国各气候区的适用性进行了模拟分析,采用累计逐时得热量和全年太阳能效用量等指标对气凝胶玻璃与五种常见节能玻璃(双层中空玻璃、三层中空玻璃和3种Low-E中空玻璃)的节能潜力进行评价,结果表明:除夏热冬暖地区外,我国其它气候区均适宜推广使用气凝胶玻璃,气凝胶玻璃的气候适用性序列为:哈尔滨>北京>长沙>昆明,即气凝胶玻璃在严寒地区最适用,寒冷地区次之。最后,探讨了气凝胶材料的消光系数、导热系数、气凝胶的填充厚度和气凝胶玻璃窗的朝向等因素对气凝胶玻璃窗热工性能的影响,进而对夏热冬冷地区气凝胶玻璃的结构参数设计提出建议。