低碳城市设计已成为世界各国着手进行温室气体减排、推进低碳发展等研究和实践工作的一项重要依托，其宗旨是通过城市空间设计理念的转变，在城市空间、建筑、交通、景观方面提出适合时代发展需要的创新理论，从而科学的指导设计实践，实现有助于减少碳排放的城市建设。中心商务区（CBD）建筑密度高，总体能耗、交通与建筑带来的碳排放高，因此节能减碳的潜力更大，对环境的影响力更强，相比城市其他地区而言，提出寒冷地区CBD城市设计方案的低碳策略可以收到更为显著的节能减碳作用，并可以起到较好的示范作用。　　针对我国寒冷地区CBD特点和建设现状，本文提出了城市设计阶段节能减碳的策略方法，利用物理环境模拟技术和量化分析手段，提供城市设计阶段节能减排的工具方法、方案优化与评价方法，从而建设布局合理、环境舒适、低碳高效的CBD，最终实现低污染、低能耗、低排放的低碳CBD城市设计目标。　　本研究对城市设计方案中的碳排放因子进行了提取总结，形成了较完善的因子体系。对设计方案的碳排放水平量化提出了评估的方法，从而为CBD的低碳城市设计奠定了基础。在此基础上，本文应用数字模拟技术，对方案的能耗情况和碳排放情况进行量化分析，实现了碳排放量的计算和评估，从而为低碳城市设计的方案比选和调整优化提供了方法和工具支撑。在理论研究的基础上，本文对天津响螺湾CBD提出了一系列低碳设计策略。论文研究成果可对寒冷地区的中心商务区设计具有直接的参照作用，对其他地区的类似设计具有借鉴价值。