针对城市建筑围护结构与材料特性检测以及节能检测的目的,本文通过建筑围护材料热导率反演的模拟研究,为建筑节能改造提供理论依据和实际工程的计算软件需求。本文针对一定条件下的建筑围护结构,建立了计算模型和定解条件,采用控制容积法模拟了多层多孔材料结构的热传导过程,对于每一层物性参数的非连续性采用调和平均法进行了处理,对于复合围护结构采用有效热导率组合的方法确定了有效热导率,对热传导反问题采用了遗传算法和Levenberg-Marquardt算法反演建筑围护材料热导率,编制了反演计算程序。对这两种数值方法的可靠性验证表明:遗传算法和Levenberg-Marquardt算法都能够适用于本文预测动态气候条件下建筑围护复合结构的热导率,数值模拟结果与实验值接近。遗传算法虽然计算耗时多,对计算机配置要求较高,但反演精度高,初始值及测量误差对计算精度的影响小;而Levenberg-Marquardt算法计算速度快,但反演结果相对于遗传算法精度较低,对测量误差较为敏感,并且反演精度很大程度上依赖于对初始值的选择。本文选择遗传算法编制了能够快速准确反演建筑围护材料热导率的数值计算软件。该软件采用C++代码,通过输入边界条件、物性参数、几何尺寸和空间步长及时间步长,即可在线反演建筑围护材料热导率,不但适用于本文算例的计算,它还可以用于反演不同结构材料的复合有效热导率,方便实用。此软件已作为国家支撑项目中建筑围护材料保温效果在线评估和诊断仿真总平台的子模块投入应用,为衡量节能建筑的围护结构隔热保温性能提供了重要依据,也为后继研究奠定了坚实基础。