设施农业的快速发展为我国北方地区冬季新鲜蔬菜的供应提供了便利,在我国各种园艺设施形式中,日光温室以其设备简单、造价低等优点得到了广泛的应用。然而目前日光温室仍面临着科技含量低、劳动强度大、效益低下等诸多问题和挑战,太阳能温室急于向新型节能日光温室转型。日光温室是由覆盖膜和围护结构建立的一个相对封闭的热湿环境。作为围护结构的墙体承载着集热、蓄热、承重和保温多重功能。之前的研究多针对墙体材料研制和选择,墙体层组合厚度研究较少,至今尚未制定出各地区墙体的厚度标准,同时,传统建筑材料通常以显热的方式进行蓄热,限制了日光温室对太阳能的利用。基于对这两个问题的思考,本文结合温室大棚的特性筛选出一种以玻化微珠颗粒为主要成分的相变材料,针对其蓄、放热特性和水泥砂浆材料进行对比实验,结果表明:与普通建筑材料相比,相变材料在蓄放热过程中存在明显的温度平台,能够蓄存或释放大量的潜热,其高蓄热、低放热的相变温度更有利于发挥相变材料“削峰填谷”的作用。接着,进一步提出了温室大棚三层结构相变复合墙体构筑方案,墙体由内到外分别由相变蓄热层、砌块层、保温层组成。利用Sketchup软件对温室大棚建立三维结构模型导入到EnergyPlus软件中,通过有限差分法和焓-温法对相变复合墙体的厚度问题进行求解,最后确定天津地区最优的墙体结构组合为:40mm PCM+300mm加气混凝土砌块+50mm EPS。在模拟的基础上,通过实验的方法探究涂抹方法对于相变蓄热层性能的影响。在搭建的缩尺寸实验台墙体内侧,分别以分层涂抹和直混涂抹的方法构筑相变蓄热层形成对比温室,通过比较两组温室的环境温度,得到夜间直混式温室相比分层式温室温度平均提高1.09℃,最高提高2.69℃。实验表明直混式的涂抹方式更能发挥相变层蓄放热性能,尤其在夜间改善温室环境温度。最后,针对天津地区的室外气象条件,对优化墙体和三种天津地区常见墙体进行综合效益分析,证明了优化墙体在热性能、环境效益和经济效益方面具有较大的优势,具有较高的蓄热保温性、节能性和经济性,能够提高太阳能利用率,响应国家大力建设节能型温室的号召,具有较好的应用前景。