建筑用能与气候之间存在千丝万缕的联系,气候是建筑设计初期形成与建筑变化发展的最主要因素之一。城市的发展破坏了原有的自然环境和气候,形成温度高、风速小、太阳辐射弱和降水多等特点,从而构成特有的城市气候区,所以对城市建筑气候进行分区可以明确且高效的区别所研究区域气候的共性特征和差异,充分利用当地的气候资源。当今社会,人类的日常工作和生活对气候的影响越发明显,城市的开发和利用是导致全球气候变化的主要原因之一,但不同地区发展情况的不同使得气候发生的变化也不尽相似,如何根据城市气候的长期变化趋势和气候特征,对现有的城市建筑气候进行分区,建立城市建筑气候综合评价体系,从而为建筑节能设计提供有效的意见,是本次研究的重要内容。本次研究主要围绕以下四个方面进行阐述:（1）本次研究中,以西安市为对象,用长期历史观测数据进行研究,利用线性倾向估计最小二乘法和Mann-Kendall突变检验法进行趋势分析和突变分析,发现在近44年来西安气候变化显著,并在1997年左右发生突变。通过气候特征并结合逐步回归模型,选取西安地区城市建筑气候分区指标。（2）研究城市建筑气候分区,选择适合的分区方法尤为重要。利用基于分割的聚类算法和基于层次的聚类算法对西安地区夏季的城市建筑气候进行分区,根据分区结果,选择准确性更高、适用性更强的聚类方法;为了得到分区结果的最佳聚类数目,对常用的四种聚类有效性评价指标进行计算分析,通过对比,采用基于分割的聚类算法将西安地区分为两类气候区更符合实际的气候特征。（3）对于综合评价指标体系的建立首先要确定体系的构建原则,要求指标之间服从科学客观性、系统整体性、层次性和可操作性等原则;评价体系以城市建筑气候为目标,结合城市建筑气候分区指标,建立判断矩阵,利用层次分析法确定各指标的权重。（4）利用模糊综合评价方法对西安地区各分区的气候特征进行定量分析,计算城市建筑气候综合评价指数,并与全国建筑气候分区中的等级进行对比;利用最大隶属度原则对综合评价结果是否有效进行判定,根据评价结果概率分布情况得出西安地区位于五级的概率更高;以办公建筑为例,结合TMY气象数据,利用“Morphing”方法对西安地区不同区域的夏季制冷负荷进行分析。由能耗模拟结果可知,西安地区的制冷负荷由北到南先升高再降低,所以对西安地区的中纬度建筑节能设计,应该多考虑建筑的散热和防热的功能,降低制冷能耗;南部地区夏季应该充分利用气候资源,冬季需要注意保暖,重点考虑建筑围护结构的保温功能。论文通过统计学方法合理的选择了分区指标,对比分析了聚类算法的准确性,完成了以西安地区149个区域台站为样本代表的城市建筑气候分类,避免了分区过程中主观因素的影响,使得结果更加合理科学;利用层次分析法和模糊综合评价方法对不同分区的气候进行定量分析,以办公建筑为例,对夏季的制冷负荷进行对比分析,进一步探讨西安地区的节能潜力,为建筑节能设计奠定基础。