随着社会的进步,人们生活水平得到改善,如何通过改良空调系统来营造一个舒适节能的室内环境一直是专家们关注的重点。近年来,随着辐射空调作为温湿度独立控制空调系统的代表形式,凭借其舒适节能的独特优势逐渐得到认可。由于辐射空调系统包括辐射供冷末端和独立新风系统,因此其室内环境将同时辐射供冷末端参数、独立新风系统参数以及室内、外负荷等多因素影响,室内空气温度和速度分布规律尚不明确,而这是辐射空调系统合理设计和运行的关键科学问题。本文运用CFD技术,建立了辐射顶板+下送风模型、辐射顶板+上送风模型、辐射地板+下送风模型以及辐射地板+上送风模型,通过模型与实验值对比确定模型具有较高的准确性。对比结果显示,相同辐射板供冷类型情况下,下送风比上送风具有更大的温度梯度,下送风室内热源产生浮力羽流占据主导地位,而上送风的卷吸气流作用加强了室内的气流掺混,因此上送风室内温差较小且室内参数更均匀;相同送风类型情况下,地板辐射供冷比顶板辐射供冷室内温差更大,这是由于地板辐射供冷时房间内气体流动以自然对流为主导,总体换热效果低于顶板辐射供冷,且下部供冷辐射板的位置原因使下部冷气流密度比热气流密度大会使冷气流持续下沉且热流体会持续保持在冷流体上方,产生阻碍室内气流层之间对流换热的恶性循环,因此加剧了分层效果和垂直温差。在建立物理模型的基础上,选取除热效率、垂直温差以及空气分布特性（ADPI）作为室内评价指标,将房间类型分为住宅和办公室房间,在顶板辐射供冷房间和地板辐射供冷房间分别选取四个主要影响因素。选择正交试验的方法进行4因素3位级的正交试验。结果表明,在顶板辐射供冷+下送风中送风温度对于除热效率的影响可以忽略,换气次数对于垂直温差都有明显影响。围护结构负荷对于ADPI的影响可以忽略。在顶板辐射供冷+上送风房间中送风参数对除热效率、垂直温差显著影响,围护结构负荷对垂直温差影响可以忽略。地板辐射供冷时地板表面温度是影响ADPI的主要因素。地板辐射供冷+上送风房间中送风温度对除热效率影响较大,地板表面温度对垂直温差影响较大,送风温度和室内负荷对ADPI影响均无显著影响。根据数据分析结果,以评价指标为因变量,以影响因素作为自变量拟合出不同房间中三个评价指标的多元回归方程,经过实验验证后证明拟合方程具有较高的准确性。建立了I和II两个舒适度类型,根据拟合方程计算得到了不同舒适度类型下的本文所选因素的推荐值范围。根据室内热量平衡方程建立顶板辐射供冷单节点模型和地板辐射供冷二节点模型。经验证,单节点室内温度分布预测模型对于室内温度预测的误差在1℃且除外墙表面温度外,内墙表面温度均控制在1℃以内,二节点预测模型验证了地板表面0.1m处温度、室内温度以及垂直温差,地板辐射供冷+上送风房间中上述温度值与实验值差值均在1℃以内,地板辐射供冷+地板送风房间对于室内壁面温度的预测值和模拟值误差在2℃左右。在本文误差允许范围内均表明单节点和二节点模型对于辐射空调房间具有良好的预测性。绘制出系统设计参数关系图,该图表明若要维持维持I类型舒适度,在顶板辐射供冷下送风住宅工况下建议室内负荷不宜超过24W/m~2,顶板辐射供冷+上送风办公室房间推荐送风温度采用19℃。无论是何种舒适度等级下,地板辐射供冷比顶板辐射供冷需要更低的送风温度才能达到相同舒适度等级,且通过适当降低送风温度可以增加辐射板温度和送风量的可调范围。送风温度过高时,室内负荷不宜太高。本文的研究工作揭示了地板辐射供冷和顶板辐射供冷两类辐射空调室内温度特性以及气流组织特性,给出两类空调系统房间垂直温度分布规律和气流组织规律,将为辐射空调系统的设计和工程应用提供指导作用。