近年来,大量的能源消耗排放了大量的CO2,形成温室效应,导致全球气候变暖、臭氧层被破坏。在“能源危机”和“环境危机”的双重警钟下,学者们开始思考能源利用与环境保护问题。建筑是能源消耗的主要产业,水泥等建筑原料的生产伴随着大量的碳排放,木材作为绿色环保材料获得了人们的关注,轻型木结构作为住宅的一种主要形式在天津地区被大力推广,轻型木结构和传统结构住宅一样均存在热桥,热桥会引起结露及霉菌问题,因此研究无热桥且没有结露风险的适合天津地区气候特征的低碳节能轻型木结构住宅符合天津市未来的发展。本文以天津地区的轻型木结构住宅为研究对象,首先对天津地区既有轻型木结构住宅进行现状调研,分析其外围护结构现状问题;然后在冬季采暖季节,采用红外热成像仪对其外围护结构进行红外热测试,发现轻型木结构住宅外围护结构存在明显的热桥现象,主要原因是由于外围护结构外露的木构件比周围填充保温材料区域的热阻值小,在室内外温差的作用下,热量经由木构件向室外传递,形成热桥。针对轻型木结构住宅外围护结构的热桥问题,本文首先从外围护骨柱系统入手,在满足结构强度的基础上,最大程度发挥木材的结构特性,合理选择外围护结构的构件类型及排布组合方式,通过增加保温材料的填充来达到改善外围护结构热桥影响、降低能耗的目的;其次通过对外围护骨柱系统增加外保温设计,将外露木构件包裹在保温层内,并使用PTemp二维传热模拟软件辅助断热桥设计,对不同规格尺寸木构件的外墙、楼盖、屋盖进行断热桥设计,得出外围护结构内表面既无结露风险同时又不存在热桥的合理保温层厚度;最后选取天津地区一栋典型的轻型木结构住宅为示范项目,将外围护优化设计策略应用于住宅项目,并用DeST-h分别对原项目方案及优化设计方案进行能耗模拟,通过对比能耗、投资回报周期及“全生命周期”碳排放量,验证优化设计方案的低碳节能性能。结果表明,优化方案比原方案节省约10%木材、25.70%的能耗且满足天津市75%节能设计标准。优化方案较原方案的材料费用及人工费用较高,但电能费用较低,其有效投资回报周期为8.59年,其全生命周期内可节省的电能总费用为73731.28元、碳排放量114.50t,每年节省电量2240.8 k W·h,节能减排,符合天津地区的发展,值得进一步推广应用。