川西藏区属于严寒寒冷地区,有建筑供热需求,但是该地区长期以来未划归建筑供暖区域,缺少可用于指导当地居住建筑供热的优化设计及运行方法。受川西藏区经济发展水平限制,横断山区、高山深谷等地形地貌制约,传统集中供暖技术难以适用,导致该地区供暖问题尚未得到有效的解决。川西藏区拥有丰富的水能资源,水电丰富,适用于采用电动式热泵作为供热热源,结合当地地理、天气、资源等因素综合考虑,空气源热泵是解决川西藏区供热问题的可行方式。空气源热泵供暖作为目前农村清洁取暖的主要应用形式,机组能效高、设备容量变化范围广,适用于大、中、小规模的供热系统。但是,空气源热泵单独运行时系统不稳定的情况较为突出。结合川西藏区丰富的太阳能、生物质能以及地热能等可再生资源,建立以空气源热泵为主、多种可再生能源辅助的多源互补供热系统,能够提高系统的稳定性、能效性、经济性和环保性,是解决该地区供热问题的有效方式。由于川西藏区地势复杂且气候多变,当地可用的气象参数少,需要进行区域划分,以支持各地区空气源热泵多源互补供热系统的设计。空气源热泵多源互补供热系统热源种类的选取、设备容量的搭配以及运行参数的设定,直接决定系统是否经济可行。在现阶段,川西藏区亟需要一套适用于当地的居住建筑供热的优化设计及运行方法。为解决以上问题,本研究对川西藏区建筑供热气候区进行了划分,建立了空气源热泵多源互补供热系统能源形式、设备容量及运行参数的优化模型并计算求解,得到了各建筑气候区内的推荐设计指标及系统性能参数。具体工作内容如下:首先,结合川西藏区供暖需求,利用天气气象数据文件,计算得到川西藏区及周边共计66个城市的HDD15,以此作为k-means聚类分析方法的分类指标,将川西藏区分为了4个建筑供热气候区,并在ArcGIS平台上得到了川西藏区居住建筑供热气候分区图。其次,在MATLAB平台编写了空气源热泵多源互补供热系统的供热模型,以系统生命周期成本（LCC）为目标,在使用年限为15年的情况下利用布谷鸟优化算法对该模型进行优化求解,得到了建筑供热气候区的4个区域内的典型城市的农村2层建筑、乡镇4层建筑和城市10层建筑的供暖系统的最佳能源形式、设备容量及运行参数,并分析得到了适用于各建筑供热气候区内单位空气源热泵额定输入功率推荐设计指标。结果表明,对于农村、乡镇和城市居民建筑,空气源热泵多源互补供热系统中各热源匹配性良好,系统运行稳定性好。最后,以传统燃煤锅炉供热方式作为对照,建立了以生命周期成本（LCC）、季节性能系数（SCOP）、运行周期等效CO₂排放量（CO₂-eq）和供暖季累计耗电量(W_ele)作为评价指标的评价体系,并对空气源热泵多源互补供热系统的性能展开了分析。结果表明,除Ⅰ区内各建筑类型中空气源热泵多源互补供热系统的经济性与传统燃煤锅炉供热系统几乎持平外,在经济性、能效性和环保性方面的效益均是空气源热泵多源互补供热系统优于传统燃煤锅炉供热系统。系统供暖季累计耗电量方面,农村建筑最大,除Ⅰ区外均高于了30 kWh/（m²·a）,其中最高值出现在Ⅳ区,达到了87.53 kWh/（m²·a）;城市建筑次之,其中仅有Ⅲ、Ⅳ区内的供暖季累计耗电量均值大于了15 kWh/（m²·a）;乡镇建筑最小,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区的供暖季累计耗电量均小于15 kWh/（m²·a）。在川西藏区使用以空气源热泵为主的多源互补供热系统,可以大幅提高系统的供热稳定性,保证室内温度的稳定性。本研究提出了一种针对空气源热泵多源互补供热系统的优化设计方法,该方法能够实现系统的经济化设计及运行,可以提高系统供热稳定性、能效性和环保性,同时也能够为川西藏区的居住建筑供热提供一套优化设计及运行方法,为解决当地的供热问题提供新的思路。