建筑行业作为能源消耗的主要行业之一,承担着节能减排的重任。在节能建筑设计过程中使用能耗模拟工具,能够预先模拟建筑运营阶段的能耗,对节能建筑建成后的节能效果进行预先评价,从而辅助建筑方案的继续优化,提升其性能表现。但受限于目前的设计院工作模式和能耗模拟工作特点,建筑能耗模拟和建筑设计优化的互动工作普遍在建筑设计深化阶段、由专业的能耗模拟工作人员主导开展,建筑方案性能优化的程度十分有限,且成本较高。本文主要研究如何在建筑方案设计阶段,由该阶段负责人——建筑师,主导开展能耗模拟和方案优化工作。本文重新审视了“建筑方案”与“性能优化”之间的互动关系,以期为相关从业者提供新的节能建筑设计流程和方案优化思路。首先通过国内外相关文献梳理,总结得出目前建筑设计与性能优化互动研究的主要难点在于:对建筑方案设计阶段特点理解不全面,主观设计意图表达与客观模拟计算结果之间难以权衡,常见的能耗模拟工具与适用于建筑方案设计阶段的建模工具不匹配等。第二章从研究建筑设计的特点和性能优化的意义出发,探讨建筑设计与性能优化在传统线性设计模式与集成式设计模式中的互动关系,并对现有的支持建筑设计与性能优化互动的工具进行了分类研究。第三章归纳方案阶段性能优化的特点,并借鉴现有的互动机制设计理论,构建由建筑师主导的方案阶段建筑设计与性能优化互动机制,明确互动主体、互动媒介和互动效果影响因素。第四章基于上述互动机制,规划具体的“设计—模拟—结果反馈—优化设计”互动流程,并且遴选出合适的设计建模软件（Trimble SketchUp）和能耗模拟软件（OpenStudio）,作为后续互动工具开发的基础平台。第五章着重探讨互动流程中的模型转换效率问题,认为其研究难点在于如何将以三维构件为基本单元的SketchUp建筑几何模型转换为用于能耗模拟的热学视角几何模型。第六章应用Ruby编程语言编写SketchUp模型几何信息自动提取和转换插件,并详述该插件的编制思路。第七章选取一个实际工程案例进行建筑方案的性能优化实践工作,以验证模型转换插件的实用性以及整个互动流程的可行性和有效性。本文的主要成果包括:（1）提出了建筑师主导的方案阶段建筑设计与性能优化互动机制;（2）设计了基于互动机制的互动流程,并且对相应互动插件的应用步骤进行了初步构想;（3）开发了SketchUp设计模型自动转换插件,辅助提取模型几何信息用于OpenStudio能量模型建模。（4）通过工程实践项目对上述互动流程和转换插件进行实际应用,分析互动效果,从而验证该互动流程的有效性。