墙体的热工性能是影响建筑能耗的一个重要因素，它不仅与材料自身的热阻、蓄热系数等热工参数有关，还与它的构造方式有一定的关系。同时，建筑在不同的运行模式下，墙体热工性能的表现也不一样。本文以实验测试为主、计算机模拟为辅，在自然室温环境下研究夏热冬冷地区住宅墙体的热工性能。以重庆地区为例，在调研该地区墙体材料使用现状以及标准中关于墙体热工性能和保温材料使用规定的基础上，选择外保温、内保温、自保温三种实验墙体，搭建实验平台，进行自然室温环境下住宅墙体热工性能的实验测试。采用理论计算与实测分析两种方法，在自然室温环境下对比处于相同的室内外环境中的三种墙体对室内外温度波动的衰减与延迟。自保温墙体的热惰性指标最大，其对温度波的衰减也最大；外保温次之，内保温墙体衰减倍数最小。分析两个季节四种不同自然室温工况下的实测数据。三种墙体内壁面平均温度相差不大，但是从通风降温的效果、墙体热稳定性的角度来看，内保温墙体对环境温度变化的响应最迅速，通风降温效果最好。在室内外环境都在发生周期性变化的自然室温环境下，经过墙体的导热热流方向并不是唯一不变的。计算墙体的蓄热量以及向室内外两侧的传热量。内保温墙体向室内侧的传热量最小，外保温与自保温墙体向室内侧的传热量在不同季节下相对大小不一样。从墙体热稳定性、通风降温效果、向室内外两侧的传热量三个角度出发，综合分析墙体在不同自然室温工况下的热工性能。在夏热冬冷地区自然室温环境下内保温墙体是最佳选择，外保温墙体由于在夏季自然室温环境下的性能强于自保温墙体，所以外保温墙体优于自保温墙体。利用DeST软件计算相同传热系数、不同保温类型墙体构造的不同建筑的自然室温，采用内保温墙体的建筑室内温度处于非采暖空调运行模式下室内可接受温度范围的时间最长，并且其空调度小时数也最小，有利于减少采暖空调设备的使用时间，降低建筑能耗。