本次模拟中涉及热传导问题中的两类边界条件：
（１）第一类边界条件
物体与空气接触时，经过物体表面的热流量为
(2)
第一类边界条件假定经过物体表面的热流量与物体表面温度T和空气温度 之差成正比，即：
(3)
式中β为表面换热系数（单位面积物体单位时间内温度变化1℃时放出或吸收的热量），单位kJ/(m2h℃)。
（２）第二类边界条件
当两种性质不同的固体相互接触时，如果接触良好，则在接触面上温度和热流量都是连续的，边界条件如下：
(4)
本次模拟中初始条件如下处理：因为试验墙体放在室外，可以认为实验开始时墙体温度处处相等。本文中初始温度取为20℃。
4.1 有限差分法求解外墙外保温体系的一维热传导方程
有限差分法(finite difference method)是求解微分方程的基本数值方法。基本思想是把连续的定解区域用有限个离散点构成的网格来代替，这些离散点称作网格的节点；把连续定解区域上的连续变量的函数用在网格上定义的离散变量函数来近似；把原方程和定解条件中的微商用差商来近似，积分用积分和来近似，于是原微分方程和定解条件就近似地代之以代数方程组，即有限差分方程组，解此方程组就可以得到原问题在离散点上的近似解。然后再利用插值方法便可以从离散解得到定解问题在整个区域上的近似解。本文将采用有限差分方法，对外墙保温体系温度场进行求解。
保温墙体结构按照其构成分成若干层面，对应各层面输入几何尺寸、材料性质等，建立温度场求解的有限差分方程。
保温墙体沿厚度方向的节点可分为内部节点（同一材料内部）、内表面节点、外表面节点、和两种不同性质的材料的交汇点。靠近火源的一面（居住建筑中处在室外）的边界条件主要括火源辐射、墙面辐射和空气对流换热等，另一侧表面（居住建筑中处在室内）的边界条件包括空气对流换热等。
4.2背对火源墙体表面的对流换热边界条件
对流是指流体内部各部分发生相对位移，依靠冷热流体互相混杂和移动引起的热量传递方式。墙体表面和流体之间在对流和导热同时作用下进行的能量传递称为对流换热。对流换热热流密度与壁面和大气温度之差成正比。背对着火源的一面墙体表面，设室外空气温度为Tout1(t)，室外空气与墙体内表面对流换热系数为βout1，墙体内表面温度为T1(t)（第一个节点），忽略室外各种物体和墙体表面之间以及各层墙体材料的相互热辐射。此时，墙体内表面与室外空气的对流热交换量可表达为：
(5)
4.3对着火源的一面墙体表面的对流换热边界条件
与背对火源墙体表面类似，对墙体外表面，设室外空气温度为Tout2(t)，室外空气与墙体外表面对流换热系数为βout2，墙体外表面温度为Tn(t)（第n个节点），暂时忽略室外各种物体和墙体内表面之间以及各层墙体材料的相互热辐射。此时，墙体外表面与室外空气的对流热交换量可表达为：
(6)
在我国《民用建筑热工设计规范》GB50176-93中，详细规定了换热系数βout2的详细取值问题。βout2与室外建筑物表面风速Ve有关，其关系可表达为：
(7)
建筑物表面的风速并不简单等于大气风速V，而是根据迎风、背风等条件具体计算。
迎风：
(8)
背风：
(9)
因为火、建筑等对风速和风向等都有影响，在本次模拟中，为了简化模型，在后续计算中，取 W/(m2 ℃)。
4.4火源辐射
对于外墙外保温体系大型火实验来说，火源辐射是一项非常重要的外部影响因素，因为太阳辐射与火源辐射相比要小的多，本文忽略太阳辐射。
到达墙面的火源辐射由两部分组成，一部分是方向未经过改变的，叫做直射辐射；另外一部分是由于大气中气体分子、液体或固体颗粒反射和地面反射，这部分叫散射辐射。（本次模拟不考虑散射辐射）直射辐射和散射辐射之和就是达到墙面的火源总辐射，简称火源辐射。火源辐射强度大小用单位面积、单位时间内接收的火源辐射的能量来表示，分别叫做火源直射辐射照度、火源散射辐射照度和火源总辐射照度，后者也简称作火源辐射照度。
火源辐射实际上与温度、距离等有关，火源的温度在不同时间和不同位置都在变化，因此完全描述几乎不可能。本文的出发点是在简化模型的情况下的对保温墙体结构内部的温度场进行计算，因此对一些影响因素做合理的简化和处理，避免研究过程复杂化。
下面以窗口火主墙为例来描述火源辐射强度的具体计算方法。
4.4.1火源
火源用料： 木材（m1）和 （m2）石油，其中木材的燃烧值为：1.2*107 J/kg（q1），石油的燃烧值为：4.7*107 J/kg（q2）。
4.4.2火源辐射功率
火源燃烧时放出的总能量为 和辐射能量为Q1：
其中 为燃烧率， 为热辐射占燃烧得热的比例。本次模拟中取 ， ，则火源辐射的平均功率 (J/s)为： ，其中 为燃烧时间。（本次模拟中取燃烧时间为36分钟）。假设 内火源辐射的功率为线性增长， 内火源辐射的功率是恒定的， 火源辐射的功率为线性减小的。则火源的辐射功率 为：
其中 ， ， ， 。本次模拟中取
4.4.3火源的形状
火源的形状，随外界一直在变化，本次模拟对火源形状加以简化，简化模型如下：用一系列的点状火源来替代真实的火源。图4是根据火实验现场拍摄的照片，画出的火源外形图（红色为火边界，主要突出对着墙面的一个火平面）。假设火源平面离墙面为0.03m。
图4-1 火源的形状（y是高度方向，x是宽度方向）
现假设火源的形状如下：下部为立方体，上部为三个平面（其中正对主墙的一个平面的火源形状如图4-1）;假设火源的辐射能量平均分成三份，则图4-1平面上的火源辐射功率为 。本次模拟中在这个平面上以火源外形图为边界取了4531个均匀分布的点状火源（并不是图上的红色点，而是很密的点）来代替这个平面火源。假设这些点源的能量都是一样的。
本次模拟中取的平面火源外线的曲线方程，坐标系按图4-1所示。则火源的形状函数 有：
其中： ，
4.4.4单点火源辐射的模型
图4-2 单点火辐射模型
图4-2为主墙面的模拟图形，建立如图坐标系。火源坐标为 ，墙面上任意一点（坐标为 ）离火源的距离为 ，则有
火源射线与墙面所成的角度为 ，则有 （本文中取 ）。
4.4.5墙体各个点受到单点的火源辐射的计算理论
图4-3 单点火源辐射图
设墙面某点跟辐射源的距离为 的球面上（因为平面火源只向单侧面辐射，因此辐射面积为 ）单位面积受到的火源辐射的强度为 （J/(s.m2)）则有 ，
墙面并不与火源辐射线垂直，所以墙面上受到的火源辐射强度为 。
靠近火源的墙面外表面受到单点火源辐射强度为 。 为墙面对火源辐射的吸收率，吸收率和外饰面的材料及颜色有关，本次模拟中取 。
把所有点火源对墙面的辐射能量加起来，作为实际的火源对墙体的影响，以此作为墙体受火源辐射的边界条件。
4.4.6墙面上受到的火源辐射
图4-4为按上述模型计算获得的墙面上某个时刻火源辐射强度随空间关系图.
图4-4a.3分钟时墙体受到的火源辐射 图4-4b.24分钟时墙体受到的火源辐射
图4-4 某时刻墙体受到火源辐射图
4.5 保温墙体温度场计算的有限差分方程
根据保温墙体的结构，可将有限差分计算节点分成四类，即内部节点（同一材料内部）、背对着火源一个表面的节点（墙体表面）、对着火源一个表面的节点（墙体外表面）和两种性质相异的材料的结合点。图4-5为外墙板一维温度场求解中典型四类节点示意图，下面分别导出每类节点的差分方程。