辐射供冷是一种很有潜力的建筑环境空间冷却技术,具有节能、热舒适度高等优点。然而,在热湿地区存在结露、供冷能力不足的技术瓶颈,难以进行大规模商业应用。采用双层红外透明薄膜覆盖冷辐射面板,分离辐射供冷面与空气接触面,是实现在预防结露的同时提升供冷能力的良好手段,但其在足尺寸原型的实验验证尚需研究。此外,新型解耦式辐射供冷系统在低温冷源下运行,可能导致室内热环境不均匀度加剧。如何评价这种不均匀度对人体热舒适的影响机制,成为影响新型解耦式辐射供冷热舒适的一大科学问题。首先,本文通过搭建两个大小相同的足尺寸（4.50m×3.88 m×2.70 m）辐射供冷实验舱室,一间是新型解耦式辐射供冷舱室,另一间是常规共面式辐射供冷舱室,以研究辐射供冷面与空气接触面温度发生解耦后对辐射供冷性能的影响。通过测试舱室内的各表面温度、结露情况、供冷量等数据,研究双层红外透明膜解耦构件对预防结露、提升供冷能力的影响。结果表明,在较低供水温度8°C,解耦式辐射供冷面板可在无结露下提供105.5W/m~2的供冷能力,相比于常规共面式辐射供冷面板的最大供冷能力84.9W/m~2,可实现24.4%的性能提升。其次,针对采用双层红外透明膜的解耦式辐射供冷系统,基于基尔霍夫电流定律、Nusselt准则理论分析室内综合传热过程,建立了稳态传热模型。同时,对比模拟预测值与实验测试值,验证理论计算模型的可靠性。结果表明数据间吻合较好,空气接触面温度误差小于±5%,供冷能力误差在±10%以内。此外,进行模型敏感性分析,探索层间空气厚度与膜红外透过率对空气接触面温度与供冷能力的影响规律。最后,招募32名受试者进行解耦方式下不同室内操作温度（22.5°C、24°C、26°C和28°C）的人体热舒适实验,以研究较低冷源温度导致室内辐射不均匀度加剧进而影响人体热舒适问题。采用热环境参数记录、受试者生理指标变化监测与主观问卷调查相结合的方法评估室内热环境与热舒适度。结果表明解耦式低温辐射供冷系统可以营造良好的热舒适环境,实测热中性操作温度为24.8°C,热期望操作温度为24.2°C,可接受操作温度范围为22.1～26.7°C。基于线性拟合结果,PMV模型预测热中性操作温度为24.4°C,比实测平均热感觉投票（AMV）低0.5°C。受试者实际热感觉比预测的要冷,室内操作温度可适当升高0.5°C以提高对热环境的满意度。本课题研究为采用双层红外透明膜提升辐射供冷性能的新技术提供了原型实验验证,揭示了辐射供冷面与空气接触面温度解耦对辐射供冷性能的影响机制,为相关理论和模型研究提供了实验数据参考。稳态传热模型的建立可用于指导解耦构件的设计工作,为新技术的实际应用奠定基础。此外,分析解耦式低温辐射供冷系统营造的热环境与热舒适,为该领域的室内热环境参数设计提供理论依据。