降低建筑能耗及提高室内热舒适度是目前建筑领域关注的主要问题。建筑围护结构蓄热是指建筑材料在其表面温度或热流波动作用下吸收热量的性能,对于建筑夏季隔热性能及冬季热稳定性能具有重要作用。近年来随着低能耗被动式建筑技术的兴起,建筑蓄热设计及其对室内热环境和建筑能耗影响的定量评价问题日益凸显。对建筑蓄热理论的深入研究,有助于推动建筑热工技术的进一步发展,具有重要的理论价值与工程应用意义。首先,针对建筑围护结构蓄热设计、性能分析与评价所面临的选择何种性能参数问题,对目前国际上两种较完整的基于谐波分析法和传递函数法建立的围护结构蓄热性能参数体系进行对比研究。对采用谐波分析法的俄罗斯和中国建筑热工规范以及采用传递函数法的ISO标准中的蓄热性能参数进行溯源分析,研究结果表明:两种理论体系下大部分蓄热性能参数之间的物理意义相同或相近似,确定了两种体系对应参数之间的转换关系式;给出了热惰性指标D与温度波衰减延迟的关系式,可使我国关于热惰性指标D的物理意义由定性描述变为明确的定量描述;确定了夏季室外热源周期性作用下围护结构隔热性能关键表征参数为衰减倍数和延迟时间,冬季室内热源间歇运行或被动式建筑自然室温条件下围护结构热稳定性能关键表征参数为内表面蓄热系数或吸热系数。其次,基于关键蓄热性能参数的理论计算分析,研究蓄热材料及构造形式对围护结构蓄热性能的影响。根据对热惰性指标D及蓄热系数S计算式的推导,提出以热扩散系数a和热渗透系数b作为遴选蓄热材料的指标,并分析确定了遴选原则,从11大类(共79种)常用建筑材料中遴选出适宜的蓄热材料;分析了材料层排列顺序对常规多层复合外围护结构隔热性能与热稳定性能关键表征参数的影响,在传热系数K和热惰性指标D一定时,“外保温层+内结构层”排列顺序结构的综合蓄热性能最好;基于“剧烈波动层”理论模型,提出“外保温层+中间结构层+内蓄热层”形式的新型蓄热外围护结构,该结构形式将结构层与蓄热层分开设置,充分发挥了不同材料的优势。对内蓄热层厚度进行分析计算,发现其值可取为蓄热材料的剧烈波动层厚度,热源波动周期T=24h下,其有效蓄热厚度为8~10cm。再次,对大连地区过渡季自然运行建筑和供暖季间歇运行建筑室内热波动状况进行了实测,从室内空气温度的波动幅度、峰值时刻、波动周期等方面进行分析,确定了测试期间室内温度波动规律,为数值分析提供室内侧周期性波动的热边界条件;对间歇供暖办公室最冷月各墙体内表面的温度和热流密度进行了测试,通过积分计算得到了墙体的蓄、放热量,发现墙体的蓄热量和放热量主要与室内空气温度波动幅度和室内外温差有关。最后,数值分析了室内外热源双向周期性作用下围护结构的蓄放热特性。建立了围护结构动态蓄放热模型,采用ANSYS Workbench数值模拟软件进行求解,利用实测数据对模型的准确性进行了验证;对最热月、过渡季、最冷月室外单向和室内外双向周期性热作用下围护结构内部温度和热流密度分布进行求解,对比了单向与双向热作用下围护结构热响应特性的区别,考虑室内外热源双向波动作用计算得出的围护结构蓄热能力更大,最冷月和过渡季墙体内表面热流密度波幅分别增大了8.62W/m~2和6.30W/m~2;定量分析了基于理论计算提出的新型外围护结构的蓄放热量,结果表明其具有良好的蓄热性能,较常规外墙而言,新型外墙蓄热量增加了73 kJ/(m~2·d)。