随着我国科技、经济的飞快发展,能源消耗也越来越大。国家对节能减排相关环保问题也越来越关注,如何降低建筑能耗正日益成为一个焦点问题,因此这就对建筑保温体系和保温材料提出了更高的要求,本文研究以地聚物为主要胶凝材料,物理发泡法制备地聚物基泡沫混凝土,结合真空绝热板构建地聚物基泡沫混凝土屋面保温系统。在多孔介质传热的理论基础上使用COMSOL Multiphysics三维仿真软件进行模拟计算。在考虑屋面保温系统热湿耦合的情况下,构建地聚物基屋面保温系统的屋面构造,研究在夏热冬暖地区、严寒地区情况下,满足各地区保温性能使用要求的地聚物基泡沫混凝土屋面保温体系。通过COMSOL Multiphysics软件模拟地聚物基泡沫混凝土屋面保温系统的构造和材料组合,对今后屋面设计和实际工程提供了一定的理论基础方式。单因素试验表明:随着泡沫掺量、水胶比不断增加,地聚物基泡沫混凝土28d抗压强度、干密度和导热系数均会呈现下降趋势;随着水玻璃掺量不断增加,地聚物基泡沫混凝土28d抗压强度先增加后减小,而干密度和导热系数均不断增加;随着水玻璃模数增加,地聚物基泡沫混凝土28d抗压强度、干密度、导热系数均在水玻璃模数为1.0时均出现最高峰。当水玻璃掺量25%,水胶比0.4,泡沫掺量0.93%,水玻璃模数1.1,抗压强度2.05MPa,干密度531.2kg/m~3,导热系数0.081 W/(m·K)。本文使用COMSOL Multiphysics三维仿真软件构建泡沫混凝土-真空绝热板屋面保温系统。先对泡沫混凝土-水泥砂浆复合材料导热系数进行模拟计算,模拟结果与实际测试泡沫混凝土-水泥砂浆复合材料导热系数相对误差仅为8.14%。利用COMSOL Multiphysics三维仿真软件研究了热桥对传热过程的影响,结果表明在考虑热桥效应和不考虑热桥效应情况下,时间温度曲线均为向下凸的曲线,即传热速率越来越快,而考虑热桥效应的传热速率会比不考虑热桥效应的传热速率更快。利用COMSOL Multiphysics三维仿真软件在热湿耦合情况下,对建立的不同的屋面系统构造进行点计算模拟,结果表明:从上到下组合顺序为“地聚物基泡沫混凝土+真空绝热板+地聚物基泡沫混凝土”构造组合的保温性能略微低于“真空绝热板+地聚物基泡沫混凝土+真空绝热板”构造组合,从造价和充分发挥材料性能的角度,前者优于后者。最后,本文选择夏热冬暖地区和严寒地区作为研究对象区,根据其各自不同的气候条件和保温要求,用COMSOL Multiphysics三维仿真软件进行传热系数模拟,结果表明:夏热冬暖地区采用115mm地聚物基泡沫混凝土+20mm真空绝热板+115mm地聚物基泡沫混凝土构造,满足屋面保温系统传热系数≤0.2W/(m~2·K)的要求;严寒地区采用140mm地聚物基泡沫混凝土+20mm真空绝热板+140mm地聚物基泡沫混凝土构造,满足屋面保温系统传热系数≤0.15W/(m~2·K)的要求。