建筑表皮作为室内外能量和气候条件的分隔与载体,在建筑的室内环境调节及室外环境资源有效利用中扮演着重要角色。寒冷地区住宅建筑传统固定式表皮因缺乏对外界气候的应变能力,很难同时满足建筑节能和保证室内舒适度的双重要求。动态适应性表皮综合考虑建筑的功能、性能、安全、建造和美学等多方面需求,通过灵活选择整合多种恰当的主、被动技术与建筑构件模块,使建筑表皮兼具“防护”、“利用”的双重功能。动态适应性表皮能够根据室外气候环境和室内使用者需求动态调节,从而更好地适应外部气候条件,改善建筑室内环境,减少能源消耗,提高居住者生活工作质量,并促进建筑表皮的标准化、工业化生产与建造。动态适应性建筑表皮研究是可持续建筑研究设计的重要内容,具有较高的现实意义及理论意义。论文通过研究国内外在节能表皮、动态表皮、围护结构导热性等方面的理论与实践成果,分析了建筑表皮对建筑能耗的影响,以及室内环境、气候条件、建筑表皮与建筑能耗之间的关系。以济南地区为例,分析了寒冷地区的室外气温、光照及风环境特征,总结了寒冷地区住宅建筑表皮常用做法,并以问卷的形式调研分析了济南市住宅建筑表皮现状及存在的问题。通过分析总结住宅建筑的表皮特征,探讨了相关主被动节能技术的应用可行性。总结并逐一分析了动态适应性表皮的设计要求、性能特征与技术要点,提出了住宅建筑动态适应性表皮模块化整合的设计思路,研究构建了动态适应性表皮结构模型框架,详细分析阐述了该模型的整合策略、整合技术及工作原理。采用理论分析和数值模拟的方法对动态适应性表皮进行传热性能分析。通过对传统围护结构和动态适应性表皮的传热热阻对比分析证明动态适应性表皮的热工性能远优于传统围护结构,并且缓冲外界热量的能力也较强。对动态表皮内的热量传递和流体流动情况进行了模拟仿真,通过对比分析不同工况的温度场和流场分布情况,证明动态适应性表皮模型具有较好的热工性能。