我国日光温室多建于北方地区,为城镇居民冬季蔬菜供应做出了巨大贡献。日光温室是以蓄热墙体、保温后屋面和采光棚膜为主要围护结构,可实现反季节蔬菜生产的被动式农业设施建筑。温室内的热环境常涉及白天高温时通风除热,在夜晚低温时需要补充热量,温室的除热量和补热量——“冷热负荷”,主要取决于温室得热、失热的动态变化特性。本文基于山东建筑大学试验日光温室（位于济南凤鸣路1000号）和潍坊地区“第六代”日光温室（位于潍坊市寒亭区）进行测试分析,探究了温室内外空气温度、墙体壁面温度、土壤温度和太阳辐射强度的变化规律及空间分布特征。针对日光温室透射辐射计算,基于山东建筑大学试验日光温室建立了采光曲面太阳辐射计算模型,提出了反射辐射当量透过率计算式,采用实测数据对温室采光曲面的太阳入射辐射模型进行了验证。其次,探究了该试验温室内太阳直射、散射和反射辐射的当量透过率随温室棚膜高跨比的变化,比较了该温室棚膜的简化斜面与实际曲面当量直射透过率的差异程度,重点分析了冬季室外积雪覆盖下垫面工况下该温室散射透射辐射与反射透射辐射强度,结果表明该试验温室采光棚膜透射辐射总量中需要考虑反射辐射的贡献。通过总结该试验温室曲面透射辐射的计算方法,将该方法可以推广到其他采光曲面形式。采用太阳视角法探究了该温室端部效应对温室围护结构内表面光斑面积的影响。对比了该试验温室不同长度下,温室各围护结构内表面光斑面积和光斑面积占比的逐时变化特点,结果表明在济南地区当温室的建造长度超过60 m时,温室的端部效应对太阳辐射的遮挡影响可忽略不计。另外,由于温室内的作物对太阳辐射的削弱作用,会影响土壤表面接受的辐射热流。通过类比传热热阻建立了无量纲植物当量热阻模型,分析了该当量热阻与温室内作物叶面积指数和作物消光系数的函数关系,并基于潍坊地区“第六代”日光温室分析了温室内特定作物在晴天抵抗辐射透过能力的变化。本文分析了日光温室中不同边界特性围护结构的传热机制,选定拉氏变换法计算温室墙体、土壤等不透明围护结构的传热量,并采用山东建筑大学试验日光温室内的空气温度对该方法建立的温室热模型进行了验证。在此基础上,修正了太阳辐射配比表达式,以西红柿为例并基于山建大试验温室,在给定两种室温工况下预测了该温室的逐时负荷变化特点。结果表明,该温室在冬季晴天日间11:00-15:00需要通风除热,在其他时间需要补热,该温室采光棚膜的热损失占比分别为51.36%和56.33%。最后,本文采用瞬时损失效率和热负荷水平两种评价指标对比了潍坊、济南两个地区日光温室内的热环境,分析了两种不同结构温室的不足,为优化日光温室热环境指明了方向。