近年来,随着经济的迅速发展,城市化进程不断加快,建筑能耗占比越来越大,环境污染问题越来越严重,北方地区在冬季会出现严重的环境问题,为了改善这种情况,国家出台了《北方地区冬季清洁取暖规划》。在这一大背景下,各种煤改电、煤改气等使用可再生或清洁能源供热的锅炉改造项目日益增多,供暖系统运行需精细化管理,而围护结构改造对供暖系统精细化运行具有重要意义,围护结构节能改造是十分必要的。通过文献,了解到北方地区主要包括热工分区中的寒冷地区和严寒地区,本文以寒冷地区张家口某高速公路收费站、服务区建筑为研究对象,进行能耗主要影响因素分析及围护结构经济性分析。本文介绍了响应面法(RSM)的基本原理,并将应用在围护结构综合热工性能的经济性分析。以围护结构综合热工性能为主要研究对象,选取了响应面法中Box—Behnken试验设计法(BBD)对围护结构综合性能的研究进行了试验设计、过程分析及优化。首先,本文对张家口某高速公路收费站、服务区建筑采暖现状采取问卷调研和现场实地调研两种方式进行调研。通过问卷调研了解到我国寒冷地区高速公路收费站、服务区建筑围护结构热工性能较差,大多无保温措施。其次,通过对调研对象的调研结果进行分析,找出某一典型建筑,通过DeST-c能耗模拟软件建立该建筑模型,模拟计算单一因素对能耗的影响,并基于生命周期理论进行经济性分析,确定影响因素的水平。最后,分别运用BBD试验设计法和正交试验设计法设计试验方案,基于此对围护结构综合热工性能进行经济性分析,得出寒冷地区高速收费站、服务区建筑围护结构综合热工性能最优节能方案,利用BBD试验设计法分析得出最佳方案为:外墙EPS保温板的厚度为90mm、外窗的传热系数为1.77W(m~2?K)、窗墙比为0.3,此时增量净现值为34042.1元;正交试验设计法得到的最佳方案为:外墙EPS保温板的厚度为90mm、外窗的传热系数为1.8W(m~2?K)、窗墙比为0.3,此时增量净现值为32354.41元。增量净现值越大,方案越好,即利用BBD设计法得出的围护结构综合热工性能最优节能方案相对较好。