热活化墙体是在利用低品位能源和实现围护结构热工性能动态可调的思想上进行的热工尝试,与常规建筑外墙使用的保温层不同,热活化墙体从墙体结构层的变化出发,探讨实现等效可调节的墙体保温效果,并研究其动态保温性能。热活化墙体具有多种工作状态,其中,热活化墙体工作状态的划分及判定、热活化墙体热特性的影响因素、热活化墙体与常规保温墙体之间的对应关系其节能效果都是我们需要讨论和解决的问题。本文从墙体结构层传热的基本理论出发,根据热活化层的作用效果将热活化墙体的工作状态分为供热(供冷)状态、平衡状态、等效保温状态和无效状态;根据各工作状态下热活化墙体热特性指标的特点,给出了热活化墙体工作状态的判定方法。其次,本文通过CFD数值模拟,对热活化墙体的热特性影响因素进行了研究,分别分析了毛细管入口水温、毛细管内水流速及热活化层的位置变化三个方面对热活化墙体热特性的影响。此外,本文通过分析北方农村地区建筑围护结构存在的问题,提出了三种农村建筑外墙的改造方案。通过CFD数值模拟,对各方案中墙体的传热特性和保温性能进行了对比分析,建立了热活化墙体与常规保温墙体之间的对应关系;最后,通过选取合理的节能评价指标,分析了农村地区使用热活化墙体对比于使用常规建筑外墙的节能潜力。研究结果表明,热活化墙体的热特性主要受毛细管入口水温和热活化层位置的影响,而毛细管入口水的流速对热活化墙体热特性的影响较小。冬季工况下,随着毛细管入口水温的增加,墙体内表面温度逐渐增加,内表面热流密度逐渐减小。热活化墙体从无效状态转换为等效保温状态再转换为平衡状态最后转换为供热状态。对热活化墙体而言,随着热活化层的由内向外变化,墙体的无效水温降低、理想水温升高;在相同毛细管入口水温和流速下,墙体的内表面温度逐渐降低,墙体的供热能力逐渐降低,但墙体处于等效保温状态的水温范围增加。此外,对北方农村地区三种建筑外墙改造方案的研究对比表明,将无保温240墙体改造为热活化墙体可显著提升并稳定墙体内表面温度,降低并稳定室内向墙体传递的热流密度,实现更好的保温效果和调节能力。通过对墙体结构和作用效果的分析,给出了热活化墙体与常规保温墙体之间的对应关系。最后,对三种方案节能效果的分析显示,将无保温240墙体改造为热活化墙体,可使得模拟期内建筑外墙的小时负荷降低率维持在56%以上,小时节电率维持在58%以上。