随着我国城镇化速度的加快，建筑业规模不断扩大，导致了建筑能源消耗的增长，在此背景下“近零能耗建筑”因其低能耗、高能效、对环境污染少且人居舒适性好等特点，逐渐成为目前应对建筑节能的关键所在，而方案阶段的建筑设计是实现近零能耗建筑的重要途径。
　　本文以南京地区一典型高层居住建筑为例，选取影响建筑能耗的多个围护结构热工参数并确定模拟阈值，利用 SketchUp、OpenStudio、EnergyPlus 软件对多热工参数进行设计优化研究。根据建筑施工图纸等信息建立基础模型，针对设定阈值范围内的外墙传热系数、屋面传热系数、外窗传热系数、外窗太阳得热系数进行节能优化设计，以围护结构节能率为指标，分析其节能效果；通过敏感性分析确定对建筑能耗影响较大的热工参数，针对参数组合方案进行能耗模拟，选择最节能的方案，并计算其最大节能贡献率。接着，在优化围护结构热工性能的基础上加入光伏系统和地源热泵系统进行建筑整体节能设计，使其满足近零能耗建筑要求。
　　研究表明：（1）外窗太阳得热系数的节能潜力最大，外墙传热系数次之，当外窗太阳得热系数取0.40，外墙传热系数取0.30W/(m2·K)时，围护结构节能率为15.73%，空调供暖能耗在建筑全年总能耗中的占比由 42.24%下降至 38.12%；（2）户式光伏板和屋顶集中式光伏板的最佳安装角度分别为 45.21°和 33.05°，若均选用最佳安装角度，集中式光伏系统的全年产电量比户式光伏系统高出11.56%，二者全年共可满足建筑7.9万kWh的用电需求，负担39.5%的照明和设备系统用电需求；（3）若将建筑冷热源系统形式换成户式地源热泵系统，则单位面积供冷能耗可降低23%，单位面积供暖能耗可降低25%，地源热泵系统在夏季运行时制冷性能系数可保持在4左右，在冬季运行时制热性能系数可保持在3左右；（4）经过围护结构热工性能优化、光伏系统设计和户式地源热泵系统设计的优化后模型，其单位面积一次能源消耗总量为 51.171kWh/(m2·a)，相较于原始建筑模型下降了 35.2%，光伏系统能源替代率为23.7%，地源热泵可再生能源贡献率为38.76%，满足国家近零能耗建筑标准。
　　因此，设定合适的围护结构热工性能参数的限值，是降低建筑本体能耗的有效途径，再加以主动节能技术措施提高能源设备与系统的运行效率，充分利用可再生能源，是实现近零能耗建筑乃至零能耗建筑的必要手段。本文的研究为夏热冬冷地区近零能耗居住建筑的设计提供了参考方案，为户式光伏系统和户式地源热泵的推广和应用提供理论支撑，对未来建筑节能和能源节约有积极意义。