热流密度是建筑热工领域的一个重要参数,通过热流实测可以分析建筑物实际运行过程中的得失热情况以及热环境形成原因。在表面温度和空气温度确定的情况下,建筑表面热流密度可以由表面换热系数来表征。其中,外围护结构的表面换热系数是外围护结构与室外进行换热的重要物理参数,其数值对建筑能耗具有重要影响。建筑外表面热流及换热系数受室外环境和围护结构自身状况的多种因素影响,实际建筑表面的热流及换热系数是动态变化,目前我国建筑热工节能标准中对换热系数取固定值的做法,并没有反应很多实际的换热状况,有必要对实际建筑进行现场测试,得出实际建筑的热流和换热系数与关键影响因素的关系,为换热系数提供新的取值方法,为相关计算理论提供实测基础,为建筑热环境和能耗的准确预测提供支撑。综上所述,本文采用现场实测的方法,对西安一栋外保温采暖建筑进行了多种工况的测试研究,获得了实际建筑的热流与换热系数分布规律和空间分布特征,并在此基础上,采用数值模拟的方法探讨了换热系数对热工设计的影响。本研究主要工作与结果为:（1）基于直接热平衡法,对建筑外表面辐射与对流换热系数进行了现场实测研究,得到外墙的辐射、对流及总热流,对流与辐射换热系数的变化曲线。结果表明:测试期间外墙辐射与对流换热系数分别在2.19～11.32 W/（m~2·K）和0.15～6.58W/（m~2·K）之间变化;外墙辐射热流占总热流平均占比80%;城市中心低风速区域,对流换热系数值很小,其取值需要重新考虑;对低风速的自然风,给出对流换热系数分别与风速和湍流度的关系式,发现对流换热系数与湍流度相关性更好。（2）采用现场测试的方法,对5种不同工况下建筑表面热流与换热系数进行了研究,以室外空气温度,外表面温度,内表面温度,室内空气温度,外表面热流密度,内表面热流密度为主要测试数据,对由于建筑朝向引起的外表面热流与换热系数差异进行了分析。然后分别选取南外墙内外表面、南外窗内外表面和屋顶内外表面,也就是高保温性能垂直围护结构,低保温性能垂直围护结构和高保温性能水平围护结构三个角度进行分析。之后选取了屋顶、南外墙和南外窗外表面进行了全方位测试分析。还选取外窗作为低保温性能围护结构,外墙作为高保温性能围护结构,分析了南外墙与南外窗外表面热流与换热系数情况。最后同时对建筑北外墙、北外窗、东外墙、南外墙、南外窗和屋顶内外表面热流与换热系数进行测试与计算,并统计出围护结构不同部位内表面与外表面换热系数在不同区间的分布频率,得出换热系数最大分布频率区间。并根据不同朝向热流情况,对建筑进行了等热流设计计算与分析。（3）从建筑外围护结构着手,分析了外表面换热系数对高保温性能围护结构、轻钢围护结构和单层玻璃窗传热系数的影响,表明对于轻钢和单层玻璃窗围护结构应该根据室外风速及季节变化情况,细化其表面换热系数的取值,以增加建筑节能设计的可靠性。之后通过一种简化计算方法,计算夏季6、7和8月蓄热通风建筑,在不同表面换热系数情况下,蓄热量的变化百分比与逐月总蓄热量。最后通过Design Builder建筑模拟软件,选取不同换热系数模型,对所测建筑进行建模能耗分析。本论文研究了外墙外表面对流换热系数和辐射换热系数在西安冬季采暖条件下的实际动态变化情况,分别给出对流换热系数与风速以及与湍流度的关系式。并对围护结构不同部位热流与表面换热系数进行研究,得出实际运行建筑热流与表面换热系数,为换热系数的取值和边界条件的设置提供基础数据。分析建筑表面换热系数对围护结构,蓄热通风以及建筑能耗的影响,对建筑热工设计中表面换热系数取值提供理论依据。