在能源枯竭、环境恶化的大背景下，绿色建筑能够提高能源效率和生态环境质量，同时塑造健康舒适的人居环境，成为一种必然的发展趋势。绿色建筑设计要素众多，过程复杂，必须寻求更理性、科学的决策依据，这是一个重要的课题，也是本文着力探讨的对象。 本文首先对计算机辅助建筑设计的特点和作用进行分析，指出运用先进的计算机建筑性能模拟技术对绿色建筑设计具有独特的优势，是科学处理绿色建筑设计问题的最有效途径。通过对建筑设计过程的解读，以及国内外绿色建筑设计中模拟技术应用的案例分析，论文认为，绿色建筑设计具有信息不断反馈的循环特征，是分阶段逐步深入、逐步细化的过程，是性能模拟与设计各阶段相结合的整体过程。 计算机辅助绿色建筑设计对工具软件依赖性较高，不同的软件对设计过程和结果有着较大的影响，鉴于此，本文对建筑性能模拟工具进行了较全面的整理总结。文中介绍了建筑性能模拟工具的发展概况，把建筑性能模拟工具分为面向建筑详细设计阶段的详细模拟程序软件(DSPs)和面向建筑方案设计的设计工具软件(DTs)，对两类建筑性能模拟软件进行了归纳和比较，并对国内外常用的典型设计工具软件做了重点介绍。 方案设计是绿色建筑设计中制定发展方向、对整体性能产生较大影响的决定性环节，绿色建筑应当从方案阶段开始，就使设计建立在科学的分析和评价基础上。论文从研究建筑方案设计内容和步骤出发，结合我国绿色建筑评价指标要求，总结了绿色建筑方案设计阶段需要进行定量分析的关键设计项。 论文以ECOTECT作为辅助设计工具，并选取济南这一具体地域气候条件，进行了建筑方案设计的初步应用。在绿色建筑方案阶段的气象分析、空间效果设计、日照设计、光环境设计、热环境设计、声环境设计、通风设计、经济和环境影响设计中，结合实例研究，对计算机性能模拟在绿色建筑方案设计上的作用进行了验证，为实际应用提供参考。