为了应对全球气候变化,近几年国家提出了“碳达峰”和“碳中和”的节能减排目标。建筑行业作为主要的能耗部门之一,占全社会碳排放总量的比重超过三成,是我国节能减排工作的重中之重。为了降低建筑能耗,在“十三五”期间,国家设立重点研发计划项目“长江流域建筑供暖空调解决方案和相应系统”,用于解决该地区建筑室内环境舒适性较差和能耗偏高等问题。在本研究中,首先通过文献调研的方式,选取了能够代表该地区不同区域气候差异性的七个典型城市,采用图像识别方法,基于百度地图和街景数据,对典型城市的办公建筑的基本特征信息进行调研,选取夏热冬冷地区典型办公建筑;然后,采用Morris全局敏感性分析方法,分析了不同设计参数对建筑能耗的重要性程度;基于敏感性分析结果,采用NSGAII多目标优化遗传算法,以节能性,舒适性和经济性为优化目标,对设计参数组合方案开展多目标优化分析,得到典型城市的办公建筑设计方案的Pareto非支配解集;采用TOPSIS优劣解距离多准则决策方法,从Pareto解集中选取各个子气候区最佳设计方案和推荐设计方案,并制定夏热冬冷地区中小型办公建筑的节能设计优化方案;最后,依托“长江流域建筑供暖空调解决方案和相应系统”示范项目,以位于A2子气候区的上海市某办公建筑为例,通过对建筑能耗和室内热环境参数进行监测并结合调查问卷,对其节能性能和室内环境舒适水平进行评价,验证该设计方案在实际工程中的应用效果。调研结果表明,夏热冬冷地区中小型办公建筑的长度集中分布在40～80米范围内,其中在60～75米分布最为集中;建筑宽度分布在10～30米之间,其中超过50%的建筑宽度分布在10～20米之间;在长度和宽度的组合分布特征中,建筑长度在60～70米和宽度15～20米的建筑形状参数组合的建筑数量最多,同时中小型建筑层数为4～6层居多。敏感性分析结果表明,由于受到地形因素和气候因素的影响,不同城市或子气候区之间,设计参数对建筑能耗的影响程度存在较大的差异,并且各个参数对能耗的影响呈现出显著的非线性特征,在夏热冬冷地区对建筑能耗影响比较大的设计参数包括气密性、太阳得热系数、围护结构热工性能、窗墙比和南向遮阳,而朝向、东向和西向遮阳对建筑能耗的影响相对较小。多目标优化结果表明,在能耗和舒适性与经济成本的制约关系中,存在能耗降低与经济成本增长的高敏感性区域与低敏感性区域,舒适性与成本也存在相似的关系,在建筑方案的选择中应该从低敏感性区域选取性价比最高的节能设计方案。多准则决策结果表明,最佳设计方案可以实现在经济成本增加不大的情况下,能够显著的降低全年建筑能耗强度,同时延长过渡季节非供暖空调时间和减少热不舒适小时数小时的百分比,并且各个城市的最佳设计方案和推荐方案都分布在Pareto解集中能耗和舒适性对经济成本影响不敏感性的区域。基于示范工程实测和调研表明,采用本研究中提出的设计方案的建筑,建筑能耗明显降低,建筑的冬季,夏季和过渡季节的热环境能够达到较高的舒适水平,同时调查问卷结果表明,室内人员对室内热舒适水平满意程度较高,因此本研究的提出的设计方案在实际工程应用中,能够使得建筑达到良好的节能效果和较高的舒适水平,验证了建立的夏热冬冷地区办公建筑节能设计方案的可行性。