玻璃幕墙在严寒地区的应用一直存在争议，其在提供人们视觉感官上的享受的同时也带来了室内热环境与能耗问题。透明围护结构一般具有较高的光谱透射率和较低的热阻，其对太阳光的短波辐射和长波辐射具有选择透过性，使传热过程复杂化。本文选取典型严寒气候城市哈尔滨，从建筑玻璃幕墙自身热工性能、室内热环境、室内自然采光及建筑能耗四方面对玻璃幕墙综合设计参数进行研究。
　　首先，通过实地调研及现场测试的方法，对哈尔滨市既有公共建筑玻璃幕墙颜色、构造形式、窗墙比进行了统计。选取典型窗墙比为1的某栋建筑，对其玻璃幕墙房间与普通窗口房间室内热环境及自然采光情况进行实地测试，获得真实有效的数据，并以此为依据结合该条件下人群舒适性投票结果，以普通教室为对照组，分析严寒地区玻璃幕墙对室内热环境及自然采光的影响，测试结果为CFD模拟提供边界条件。
　　然后，通过WINDOW及THERM门窗性能模拟软件，以玻璃型材选取、构造等为切入点，对玻璃幕墙系统热工性能及采光性能模拟分析。并通过CFD模拟软件FloVENT对哈尔滨市某栋玻璃幕墙建筑室内热环境模拟分析，得到室内空气温度场及平均辐射温度场，在此基础上进一步分析玻璃类型、朝向等因素对上述结果的影响。并通过模拟不同窗墙比工况条件下设计日全天室内工作面自然采光照度分布，清晰的呈现玻璃幕墙的优势和带来的问题，为今后对玻璃幕墙室内光环境评价提供参考。
　　最后，采用EnergyPlus8.8.0软件计算单因素影响下玻璃幕墙建筑全年供暖空调能耗及照明能耗，并分析了玻璃幕墙热工与光学参数及窗墙比设计对建筑能耗的影响规律，通过正交试验模拟多种参数组合工况下建筑综合能耗，并基于正交分析法计算各项设计参数对建筑各能耗影响的显著性。得到窗墙比对能耗影响最显著，其次是太阳能得热系数，传热系数和可见光透射比。对于严寒地区玻璃幕墙室内综合能耗的节能设计首先应考虑降低窗墙比、其次是玻璃幕墙太阳能得热系数，可见光透射率对玻璃幕墙全年综合能耗影响较小。
　　本文研究成果对严寒地区玻璃幕墙设计具有较重要的参考价值。