刘加平长期从事建筑物理的理论与应用的科学研究，专攻建筑热工与节能的基础理论和设计方法，潜心于地域民居建筑演变和发展模式的理论探索和工程实践。根据2021年北京工业大学学术委员会网站显示，刘加平的主要学术和工程成就包括：1.揭示了西部传统民居建筑适应地域气候、节约能耗经验的科学机理，建立了研究创作地域性低能耗建筑模式的原理和方法，组合运用地域适宜性节能设计技术，完成了包括黄土高原新窑居建筑、四川灾区生态民居建筑在内的4种低能耗建筑模式并付诸实践，建筑节能率达到75%以上。2.针对西部太阳能富集地区，研究建立了“等热流” 建筑热工设计原理和方法，优化得到了适宜西藏高原的组合利用太阳能的采暖技术方案，主编了以被动式和主动式太阳能采暖为主的西藏自治区建筑节能和采暖设计标准，这是中国国内外唯一全部采用太阳能采暖的地方性标准，已在西藏自治区全面推广。建成藏牧民定居点太阳能示范建筑，建筑节能率达到86%。3.坚持建筑节能设计理论研究与工程实践相结合，与建筑师合作，完成各类建筑节能设计工程20余项，面积超过100万平方米。