绝热材料的使用是减少建筑围护结构体系冷热损失的有效方法之一,优化绝热材料的绝热性能是提高建筑围护体系的隔热性能的基础,对降低建筑能源消耗有重要作用。本文从绝热材料的热湿特性实验研究出发,通过构建新型测试方法及对材料内部的热湿输运路进行可视化辨识,探究湿分输运过程及其对传热的影响,为实现对围护结构体系传热性能的精准预测提供参考数据与分析方法。本文改进了现有的绝热材料热湿特性测试中“先制样,后测试”方法中的缺陷,提出了一种热湿特性同步测试方法,以获得更符合实际情况的绝热材料热湿特性。实验将材料划分为计量区与取样区,分别测量材料的导热系数与含湿量变化,通过推算两个区域内的映射关系得到材料的热湿同步变化规律。依据该实验方法设计搭建了热湿同步测试系统,通过运行调试,实验系统的温度调节范围为278K~323K,波动为±0.2K;湿度调节范围为15%~100%,波动为±2%;测试导热系数的精度为5%。基于该实验系统,进行了两类绝热材料的热湿同步测试。实验结果表明,纤维类材料气凝胶毡由于为气相连通的网状结构,在高温湿度梯度下,材料的含湿量会快速升高,两个测试样本在实验进行23天和16天后质量含湿量分别达到29.0%和32.1%,导热系数分别为初始值的3倍和3.3倍;湿分的侵入会使材料中的气凝胶团脱落,对材料的绝热性能造成不可逆的损害。闭孔类材料酚醛由于泡腔之间的毛细连通孔道成为湿分入侵的优先路径,实验28天后质量含湿量为90.9%,样本的导热系数表现出先快速增长后稳定的趋势,最终为初始值的1.3倍。在湿分输运路径的辨识方面,分别采用氯化钠晶体示踪——扫描电镜、体视显微镜与原子力显微镜三种方法进行基于液态水的输运路径辨识,采用核磁共振成像方法进行基于液态水与水蒸气的输运路径辨识。实验结果表明,对于闭孔类材料酚醛,泡腔壁上的贯通针孔以及泡腔之间的毛细孔道是湿分侵入材料内部的通道,对材料绝热性能造成较大影响,材料表层破损的泡腔也是材料含湿量增加的主要原因之一。