自上世纪八十年代初世界能源危机以来,能源问题多次威胁着世界各国经济和社会的发展。众所周知,中国是能源消耗大国,尤其是正处于经济和社会高速发展阶段的中国,对能源的需求是不言而喻的。一方面,近年来中国的建筑行业飞速发展,建筑面积在2015年已经超过500亿平方米,建筑能耗增长为仅次于工业能耗、交通能耗的国内第三大能源消耗行业。放眼于国内经济和社会的整体发展,中国的建筑节能事业发展迫在眉睫。另一方面,随着国民生活水平的日渐提高,对建筑室内居住和工作环境舒适度的要求也在逐渐升高。发展建筑节能的同时改善建筑室内热环境质量,提高室内环境舒适度是现阶段更多人的选择和追求,同时也是建筑行业竞争力的体现。近年来,随着建筑行业的不断发展,国内外对建筑设计与分析的相关研究主要是以基于建筑物性能为基础进行展开和发展的。特别是随着BIM(Building Information Modeling)技术的不断发展,结合BIM技术对建筑物性能开展定量化的评价和方案设计,研究提高建筑能耗信息提取的效率,实现三维环境下的建筑物性能分析,对于提升整个建筑行业的设计水平和管理水平都具有重要的意义。因此,本文将在现有研究成果的基础上,基于BIM平台和可视化编程环境,探索提高建筑能耗分析效率的新方法;同时引入人工智能算法,结合基于遗传算法的多目标优化理论,对建筑节能与室内热环境舒适度进行多目标优化设计的研究。本文的具体研究内容大致分为以下几项工作:首先,通过文献阅读,对国内和国外现阶段有关建筑能耗分析、建筑节能设计以及建筑室内热环境舒适度的相关研究成果进行了学习和总结,归纳影响建筑能耗的主要影响因素。在现阶段国内外研究成果的基础上,对有关围护结构对建筑能耗的影响及其在建筑节能方面的地位与贡献程度进行了探索与分析。第二,建筑的全年度能源消耗分析。为提高建筑能耗分析的效率,研究基于BIM平台,结合可视化编程语言,探索建筑信息参数自动化设置和提取的新方法。项目模拟过程选用与Revit之间有着强大的信息交互平台的建筑能耗模拟分析工具Green Building Studio进行全年度建筑能耗的模拟与分析。以建筑能耗模拟的大量结果数据作为基础数据,采用计量经济学研究方法对建筑围护结构不同部位及其热工性能之间的定量关系进行研究,分析建筑围护结构不同部位热工性能对建筑能耗的影响程度。第三,建筑年度能源消耗量与围护结构之间及建筑室内热环境舒适度与围护结构之间的定量关系研究。基于对建筑热平衡原理的学习以及现阶段对建筑节能、改善建筑室内热环境舒适度的相关成果的分析,归纳总结并推导建筑围护结构性能同建筑能耗与建筑室内热环境舒适度之间的定量关系。第四,学习和归纳遗传算法的应用,结合多目标优化理论,选取影响建筑能源消耗和室内热环境舒适的相关因素作为变量参数,并根据国家有关规定确定项目过程中相关参数的取值范围。确定优化程序的目标函数形式,通过MATLAB平台,编写建筑节能优化设计程序。第五,选取大连市一栋公共建筑进行建筑能耗分析,以实际项目案例为依托,运行多目标优化程序并对优化结果进行分析,得出结论。