置换通风和天棚辐射供冷/暖技术，集天棚供暖、天棚供冷、新风和生活热水于一体，广泛应用于高级住宅、别墅、公共场所等，被认为是一种较为理想的空气调节方式。本文介绍了天棚辐射供冷和置换通风的机理及特点，并从系统形式、结构特点、技术特点、舒适性和节能性等方面对其进行了详细的阐述。为了准确了解该空调系统运行状况，本文以济南地区一处住宅小区为测试对象，进行空调系统进出水温度、流量和系统用电量的实时检测，分析结果，发现该空调系统舒适性较高，但能耗比常规空调大。在此基础上，针对济南该住宅小区空调系统，以TRNSYS程序为平台，采用Loads and Structures模块和HVAClibrary模块，建立模型对天棚辐射-置换通风复合式空调系统进行模拟研究。以TRNSYS为平台组建建筑物模型，对建筑物的冷、热负荷和室内环境进行模拟研究。通过改变外围护结构中保温层的厚度，模拟分析了济南地区外围护结构对该空调系统全年能耗的影响，得出外围护结构对空调系统能耗影响较大，在采用30～50mm厚膨胀聚苯板外围结构保温层时，空调节能率为77.2%～83.9%。通过空调系统模型模拟夏季溴化锂机组的蒸发器、冷凝器供/回水温度，以及机组性能系数（COP），并将TRNSYS模拟结果与实测结果进行验证分析，发现计算结果比较吻合，完善TRNSYS模拟的准确性。在此基础上，给出四种常用设计工况，在定流量的条件分别模拟四种工况下空调能耗和室内热舒适度，为该空调系统的设计推广提供理论指导。