现代建筑设计理念及技术持续高速发展下,建筑外立面形态日益丰富,图书馆建筑是公共建筑中建筑师进行外立面形态创作的集中代表。建筑外立面形态变化通过改变自然光辐射强度、入射光量与入射角度等,显著影响了室内光环境水平。而以图书馆阅览空间为代表的采光等级要求较高的功能空间,其自然采光设计不仅关乎使用者的物理体验,更影响其心理感受。天然光是一种免费的自然资源,是公认的可持续建筑设计中人工照明的有效替代品。基于外立面形态变化实现的天然光增益虽可带来充足的光照条件,但同时也会给室内带来太阳辐射热,从而影响采暖和制冷能耗。高校图书馆具有使用频繁、人流量大、开放时间长、照明设备几乎在图书馆开馆时间内一直开放等特征,这使得高校图书馆建筑的能源需求量更大,建筑能耗也更大。因需保证阅览空间充足的自然采光条件,高校图书馆阅览空间的光热平衡问题更为突出。良好的采光设计策略需要平衡采光与能耗的关系,在营造良好的采光环境的同时还应考虑对建筑能耗的影响,思考如何在引入自然光的同时控制建筑能耗的增加。本文首先通过调研对图书馆建筑典型的形态变化案例进行了总结梳理,并通过文献资料回顾了采光及能耗基本理论、评价体系及作用关系。然后,选取实际案例进行光环境实测及问卷调查,从主客观相结合的角度了解阅览空间的光环境现状及存在问题,并调查了解了使用者们对光环境及能耗的认知关系,为后文探讨高校图书馆阅览空间的采光与能耗综合优化提供了数据支持与方向。接着,通过案例调研确定了典型阅览空间的模型尺寸,并以西安地区高校图书馆阅览空间为例,将阅览空间的外立面形态优化分为竖向和水平向两大类,从旋转角度、采光面宽度及锯齿个数三方面研究了不同外立面形态对阅览空间采光及能耗性能的影响。最后从采光与能耗综合分析的角度,以提高阅览空间采光效果同时控制建筑能耗增加为综合目标,对不同形态变化方案进行综合分析,并针对不同形态给出了相应的设计建议。这一研究可以帮助建筑设计师了解不同外立面形态的高校图书馆阅览空间采光及能耗变化规律及影响,同时为建筑师在前期方案设计阶段,针对采光与能耗综合优化需求的外立面形态设计提供依据,并显著提升设计决策效率。