目前我国北方民居以燃煤为主的供暖方式污染严重，能耗巨大，采用热泵技术的“煤改电”供暖是国家正在推行的节能减排举措。但常规空气源热泵供暖普遍存在热舒适性较差、在室外空气温度较低时效率低的问题。考虑辐射供暖系统拥有较高热舒适性的优点，本文基于建筑物热环境特性，结合热泵的性能特点，优化空调末端布置方式，并与风机盘管相结合，对此系统进行数值模拟，分析冬季工况时，建筑物热负荷及系统总能耗随室外气候环境、室内设计温度变化规律。
　　对空调辐射板系统进行整体设计，采用近外墙布置的空调辐射板+风机盘管的方式进行供暖，并对辐射板的传热管道布置及材料选择进行讨论。近外墙布置的空调辐射板比起传统的空调辐射板有着将室外热负荷在墙体内以导热方式消纳的优点，基于这点优势，建立空调辐射板计算的系统模型，采用CHAMPS-BES软件对辐射板墙面的传热进行模拟，探究不同环境条件下系统性能的变化规律。并调整近外墙布置的辐射板消纳的热负荷比例，对系统进行优化。
　　对所建立的模型系统能耗和 COP 进行分析，探究空调辐射板承担外墙、外窗热负荷，风机盘管承担新风负荷时，改变室外温度及室内温度的变化对系统能耗产生的影响。当室内设计温度为 18 ℃室外气温高于-16 ℃时，采用近外墙布置的空调辐射板供暖比采用地板辐射供暖系统总输入功率小，在室外温度为-2 ℃时，系统总输入功率减小的幅度最大；而在室外气温高于-18 ℃时，采用近外墙布置的空调辐射板供暖比采用风机盘管供暖系统总输入功率小，在室外温度为-12 ℃时，系统总输入功率减小的幅度最大。在室外气温为-10 ℃，室内气温为24到16 ℃时，采用近外墙布置的空调辐射板供暖比采用风机盘管系统总输入功率小。在室内气温小于23 ℃时，采用近外墙布置的空调辐射板供暖比采用地面辐射供暖系统总输入功率小。在室内温度为16 ℃时，系统总输入功率减小的幅度最大。采用空调辐射板系统时内壁面温度比采用风机盘管及地面辐射供暖时高9-5 ℃，因此采用空调辐射板系统供暖时比起其他两个系统室内热舒适度更为合适。
　　对原先的空调辐射板系统进行优化，改变辐射板消纳的热负荷比例，空调辐射板承担外墙热负荷。探究风机盘管承担外窗负荷、新风负荷时，室外温度及室内温度的变化对系统能耗产生的影响。在室内设计温度 18 ℃，室外气温在-20-0 ℃时，采用近外墙布置的空调辐射板供暖比采用风机盘管及地板辐射供暖系统总输入功率小。室外温度为-20 ℃时，系统总输入功率减小幅度最大。在室外温度为-10 ℃，室内气温为24到16 ℃时，采用近外墙布置的空调辐射板供暖比采用风机盘管及地面辐射供暖系统总输入功率小。室内温度为16 ℃时，系统总输入功率减小的幅度最大。且改进系统后，采用空调辐射板系统时内壁面温度比采用风机盘管及地面辐射供暖时高1-3 ℃，采用空调辐射板系统供暖时热舒适度的优越性也可以保证，可以采用较低的室内设计温度来实现相当的供暖水平。改进后的系统将空调辐射板系统的热负荷减小，充分发挥了此系统的优势，更适合运用于室内设计温度较低、室外气温较低的北方供暖环境。
　　本文中在近外墙布置的墙面空调辐射板将热负荷在墙体内以导热的方式消纳，可以在有效改善室内热舒适性的同时有效降低热泵供热温度需求，建筑物热负荷的增加可以凭借热泵 COP 的增加使得实际热泵功耗降低。在低环境温度下，本设计提供了一种可以采用热泵进行供暖的方式，且本设计系统简单，采用单机压缩即可实现。本设计对于北方地区，采用保温性能佳的建筑能耗节能研究与应用提供了有益参考。