改进建筑墙体的隔热保温是实现建筑节能一种最为有效的途径,其中泡沫混凝土是最常见的建筑节能环保材料,因其密度小、隔热性能优良、吸波隔音、抗震效果明显、耐火性能好等优点,被广泛应用于各类建筑工程中。但泡沫混凝土的研究与应用仍存在导热系数偏大、强度低等缺点,轻质泡沫混凝土也因泡沫含量过大导致难以成型。通过机械发泡法,将具有低密度、低导热、高孔隙率的气凝胶为填充材料,以短切玻璃纤维为增强体,实验制备出一种新型超轻纤维气凝胶泡沫混凝土,并测试了其基本物理性能。结果表明:气凝胶的掺入极大地降低了泡沫混凝土的自重与导热系数,当气凝胶含量为20%时(体积比),泡沫混凝土密度下降率为39.4%、导热系数下降率为35.8%,抗压强度虽有所降低,仍满足泡沫混凝土JG/T266-2011的强度要求;玻璃纤维的掺入不仅增加了泡沫混凝土的成型性,同时还增强了泡沫混凝土的抗压强度,与气凝胶泡沫混凝土相比,其抗压强度增加了12.1%。实验采用控制变量法研究了水胶比、泡沫含量、玻璃纤维含量、防水剂的量对超轻泡沫混凝土基本物理性能(密度、导热系数、抗压强度和吸水率)的影响,结果表明:当气凝胶含量为12%(质量比,下同,等同体积比20%)、泡沫掺量为75%(体积比)、水胶比为0.70、玻璃纤维占比0.9%、防水剂占比2.0%时,实验所制备的泡沫混凝土性能最好,其密度为195 kg/m3,导热系数为0.056 W/(m·K),抗压强度为0.31MPa,质量吸水率为9.4%。采用建筑模型盒实验法,在盒外温度恒定35℃,盒内初始温度为25℃的条件下测试了聚苯乙烯(EPS)、普通混凝土、纤维气凝胶泡沫混凝土等三种隔热盒在升温工况下的隔热性能。结果表明:聚苯乙烯(EPS)盒盒内温度在5 h左右达到稳定,普通混凝土盒盒内温度在4.5 h左右达到稳定,而纤维气凝胶泡沫混凝土盒盒内温度在9 h后才达到稳定,可见,纤维气凝胶泡沫混凝土的保温隔热性能明显优于其他两种传统材料。建立了复合墙体的3R2C热流网络模型,并采用测试盒法验证模型的准确性和可行性。结果表明:实验测试结果与3R2C热流网络模型计算结果吻合良好,最大误差仅为3.7%,验证了模型的可靠性,即3R2C模型能够准确地反映出保温盒的温度变化。以夏热冬暖地区(广州)为例,在周期性室外综合温度波干扰下,基于验证的3R2C模型,经计算得出泡沫混凝土保温盒的延迟时间是传统聚苯乙烯(EPS)或普通混凝土盒的2倍。衰减倍数与聚苯乙烯盒相当,是混凝土盒的3.5倍左右。综合所述,纤维气凝胶泡沫混凝土比聚苯乙烯(EPS)、普通混凝土等传统材料具有更好的保温隔热性能,在建筑墙体保温隔热领域中具有巨大的应用前景。