论文系统总结和梳理计算机辅助建筑设计（CAAD）发展历程，以“建筑形式综合论”为切入点，在剖析建筑表面“外形”和内在“形式”之区别基础上，揭示当前建筑学界因将参数化设计方法和应用局限于建筑外形表达，而陷入过分追求形式误区的现状，提出建筑数字技术的本质，即适应性地将信息技术应用与建筑设计中，使设计过程更加高效和令人愉悦。设计师应摆脱传统设计中“翻书”和“冥思苦想”过程，取而代之的是“随心所欲”和“一触即发”的更加高效和令人愉悦的数字化设计体验。通过比较分析基于案例推理（CBR）在CAAD领域20年发展过程中的各种原型并借鉴其不同的功能特征和优势，本研究提出基于CBR和HTML5的建筑空间检索与生成原型Architable，以及建筑空间关系数据库构想。Architable原型使设计参与者跨越专业和地理限制，随时随地通过在智能手机和平板电脑等触摸设备上绘制构思草图，从网络数据库中快速检索到大量相关参考案例，从而获得新的设计灵感。随后计算机根据设计条件和建筑师喜好自动对构思草图进行调整、生成和进化，将“老方案”进化为“新方案”，在提高设计效率的同时，激发设计师创新思维。为实现这一构想，论文在介绍空间关系及其形式化研究基础上，根据建筑空间的特征提出建筑空间“层级关系”、“连通性关系”和“方位关系”等拓扑关系，建立建筑空间关系的形式化表达方法，并开发Space Grammar原型验证建筑空间关系分类和形式化表达的技术可靠性。在此基础上建立建筑空间关系数据库模型，以及建筑设计方案录入和建筑空间关系匹配方法，实现设计案例的存储与检索。最后提出建筑空间的适应性调整、自动生成及布局进化方法，并开发C-Sign原型，借助遗传算法模拟设计师“理性”与“感性”思维共同控制下的建筑空间布局进化过程，实现在激发设计师灵感的同时，对建筑空间生成结果进行方案优化，并最终形成一种理性、高效和令人愉悦的建筑数字化设计方式。