建筑外围护结构主要由屋面、外墙、门窗构成,建筑物向外界散失的途径中,屋面传热产生的能耗损失占建筑总能耗损失的25%-30%,屋面保温隔热技术是降低建筑能耗的重要措施。目前广泛使用的传统屋面保温隔热材料仍存在老化快、易燃烧、吸水率高等问题,亟需研发、应用新型保温材料,从根本上解决传统保温隔热材料的质量顽疾和安全隐患并提高其保温隔热性能。因此,本文以夏热冬暖地区典型城市广州为例,从实际应用角度开展采用新型超高热性能气凝胶绝热板（AIP）的足尺屋面绝热性能实验,并采用简化、高效的RC热网模型系统地开展其动态绝热性能的对比分析、研究。本文主要研究工作包括:（1）对选用的气凝胶绝热板进行了性能测试与表征。包括密度、导热系数、微观结构、疏水性能、红外光谱透过率与力学性能测试,结果表明:气凝胶绝热板的密度在185.6kg·m-3,导热系数低至0.023 W·m-1·K-1,具有良好的疏水性能（疏水角为132.13°）,抗压强度为1.62 MPa,良好的综合性能为其应用于建筑屋面实现节能减排奠定了基础。（2）建立了以实际工程为背景的气凝胶屋面实验平台并将RC热网模型与屋面相结合。为推动气凝胶绝热板在屋面工程中的应用,将气凝胶绝热板应用于屋面并搭建了实验平台,取得相关室外气象参数和温度数据,将测试结果与根据热电原理建立的屋面RC热网模型模拟结果进行对比分析,结果表明:屋面的内外表面温度理论计算值与实际测试值变化趋势基本一致,吻合良好,外表面温度平均温度偏差为5.9%;内表面温度平均偏差为2.0%,验证了屋面RC热网模型的可靠性。（3）确定了气凝胶绝热板应用于屋面的最佳构造方式及工程应用最优绝热厚度。基于RC热网模型,通过采用常规建筑屋面构造,研究了气凝胶绝热板在实际建筑屋面应用的绝热性能,结果表明:AIP在屋面绝热性能方面更具有优势,其衰减倍数相较于传统隔热屋面增加19.4%-60.5%,延迟时间最长为5.25 h,每日能耗可减少14.3%-32.8%;倒置式的屋面构造方式动态绝热性能要优于正置式,受到外部热环境波动干扰时,倒置式屋面能更快速、有效地调节室内温度,维持室内热环境的舒适性与稳定性;AIP厚度的增加对屋面内表面温度和热流密度均产生有利影响;通过对衰减倍数、延迟时间与AIP厚度之间关系的分析与进一步研究,确定了每日能耗可用于指导现实工程中AIP厚度间的相应函数关系,为气凝胶绝热屋面实际工程应用提供数据支持。研究成果可为优化屋面隔热性能提供科学依据,促进气凝胶绝热板在建筑屋面中的应用,进一步推进建筑节能,助力实现“碳中和”目标。