在全球气候变化的背景下,如何营造舒适的城市室外热环境已成为建筑环境领域的研究热点。随着城镇化的加速与人口密度提高,高层建筑成为城市住宅的发展方向,其空间形态对室外热舒适有直接影响。天津所处的寒冷地区近年来高温与极寒天气频发,不同季节的室外热环境差别较大,室外热舒适的综合提升具有一定难度。本文以综合提升寒冷地区高层住区室外热舒适度为目标,对住区平面布局形态、竖向空间形态进行参数化模型建构,结合多目标优化算法,探寻冬季与夏季室外热舒适度综合最优的住区空间形态模型。在此基础上,分析微气候参数、住区空间形态参数与室外热舒适评价指标的量化关系,总结高层住区空间形态优化设计策略。首先,分析住区微气候的影响因素,选取进行量化评价的室外热舒适评价指标UTCI与具有代表性的住区空间形态指标。对天津地区近五年的新建住区进行调研统计,为后文理想模型的设定奠定基础。其次,以住区模型生成、室外热舒适模拟、多目标优化评价三个步骤搭建本研究的技术路径。选取Rhino+Grasshopper作为参数化建模与性能模拟平台,利用Ladybug、Butterfly插件进行热环境、风环境、热舒适度的耦合计算,依托Octopus插件进行多目标优化计算。之后,对三种住区平面布局形态、三种住区高度组合形态进行了6组多目标优化模拟实验,分析每种形态冬夏两季室外热舒适度综合最优时,微气候要素参数和空间形态参数与室外热舒适指标的量化关系,总结基于室外热舒适的住区优化设计策略。最后,选取天津地区两个实际高层住区案例,在相同的建筑密度与容积率条件下,应用优化设计策略,改变住宅的布局位置和高度组合,并满足各类设计规范的要求,提升住区冬夏两季的室外热舒适度,验证设计策略的有效性,以期对未来高层住区的规划设计提供一些参考。