单一的混凝土小型空心砌块墙体(以下简称砌块墙体)保温隔热性能差、夏热冬冷地区气候特征和我国建筑节能的要求都迫切需要提高砌块墙体的热工性能。本文基于杭州这一夏热冬冷地区的气候特征,主要研究设置保温层提高砌块外墙的保温隔热性能,分析并推荐适合杭州区域特征和经济特征的最优保温隔热形式和保温系统。 首先,对采用外保温系统的砌块墙体试点建筑进行冬季和夏季温度场现场监测。结果说明该复合墙体能够使住宅室内气温与墙体内表面温度较为稳定,改善室内的热环境,有效地提高了室内舒适度,并达到节能的目的。 其次,基于试点建筑监测结果的有限元瞬态传热模拟,验证了有限元模拟的有效性。数值模拟了内、外保温形式下外墙内表面温度的稳定性、砌体的内外温度差和热桥效应三个方面的性能比较和分析,模拟结果说明外保温形式在这三个方面的效果都比内保温形式优越。 再次,通过比较不同保温形式和工程可应用性的优缺点,指出外保温是夏热冬冷地区最优的保温隔热形式。并总结外保温形式在夏热冬冷地区的应用经验和效果,对适合于该地区砌块墙体的外保温系统提出了相关建议。 最后,选取便于夏热冬冷地区工程人员计算墙体能耗的计算方法,即采用度日法计算墙体采暖期的耗能量和冷负荷系数法计算墙体空调期的耗能量。并基于寿命周期成本(LCC)的方法计算保温材料的最优厚度;采用动态投资方法计算保温系统的经济回收期。给出杭州地区以单位面积外墙计算采暖空调耗能量的简化方法,便于工程人员评价外保温砌块墙体节能经济性。指出节能墙体的投资见效快、回收期短,外保温墙体“既节能又省钱”。 本文的工作有利于提高混凝土小型空心砌块墙体的热工性能,减缓因温度变化引起的温度应力,使其能够更好地在夏热冬冷地区进行推广和应用;改善室内的热环境,提高室内舒适度;进一步完善住宅的节能措施,减少大气污染和温室效应;有利于夏热冬冷地区的砌块建筑向国家节能建筑标准要求方向发展。