随着我国城市快速发展与人们文化生活的丰富,近些年来大型公共文化设施的数量日益增加。其中,在寒冷地区城市中,都相继建设了大型的公共图书馆建筑,每栋建筑的规模在2万至5万平方米之间。出于对功能组织及空间氛围的考虑,这些现代的大型公共图书馆,均出现了包含阅览、藏书、门厅、休闲等多种功能的高大空间。伴随这些高大复合空间的出现,现代图书馆的使用能耗也在持续增加。本文选取寒冷地区城市公共图书馆的高大复合空间作为研究对象,通过对建成案例的实地调研,了解其物理环境及舒适度情况,探寻不同的空间设计手法与物理环境及舒适度之间的关系,进而尝试提出设计优化建议。首先,论文梳理了图书馆高大复合空间的发展历程,列举现代城市公共图书馆高大复合空间的空间特点及分类,总结我国寒冷地区该类空间的常见设计手法。然后介绍了图书馆高大复合空间物理环境调研情况,结合实测数据,评价既有图书馆高大复合空间室内的物理环境是否符合相关规范,初步筛选与物理环境相关的空间设计手法。进而通过主观问卷调研,了解使用者在不同室内物理环境下的主观感受,分析物理环境对人们行为的影响,归纳物理环境指标的舒适感受区间,筛选出有利于提高主观舒适度的空间设计手法。最后,论文系统的分析了之前筛选出的各种设计手法对高大空间内环境舒适度的影响,结合国内外优秀案例,总结出既能有效利用自然的风、光、热能,同时可以营造舒适环境的设计手法。本文对寒冷地区图书馆高大复合空间的物理环境舒适度调研,主要集中在热环境、光环境及声环境三方面。筛选出与之相关的设计手法,主要为高大复合空间的界面设计及剖面设计两方面。其中,界面设计包括开窗方式及朝向、遮阳方式、界面色彩设计三方面。剖面设计包含剖面的比例与尺度及剖面的空间形态两方面。