城市绿地具有缓解热岛、削减能耗、调控雨洪、净化空气、提高生物多样性等多种生态服务功能,是城市适应气候变化、实现可持续发展的重要保障。在高密度建成区,实施地面绿化的成本巨大,利用屋面闲置空间添绿能有效补充地面绿化不足,提高土地利用率,并为城市居民提供近距离的生态服务。当前,全球变暖与城市热岛效应双重作用导致的高温热浪与建筑能耗剧增问题日益突出,而屋顶绿化的降温节能效益为解决这些问题提供了重要途径。以往研究主要关注单个绿化屋顶的降温节能效应,本研究在住区尺度上探讨大面积屋顶绿化对城市微气候与建筑能耗的影响。以南京住区空间形态为原型,创建4个具有不同形态特征的理想化样区,每个样区设置3类屋顶绿化情景及1个对照无绿化情景（共16种情景）,综合采用小气候模型ENVI–met与建筑能耗模拟软件Energy Plus,模拟分析住区尺度屋顶绿化的降温节能效应,探讨降温节能效应与住区空间形态的关系,识别有助于改善热环境、削减建筑能耗的屋顶绿化与住区形态模式。首先,采用ENVI–met对16种情景进行微气候模拟,将有屋顶绿化与无屋顶绿化情景的大气温度模拟结果进行对比,分析降温效应。结果表明,大面积屋顶绿化产生的凉爽空气可通过气流传输扩散至地面,在一定程度上改善居住区三维空间内部的微气候。4个样区屋面降温强度最大值为0.44℃,平均降温强度为0.11℃;地面降温最大值为0.40℃,平均值为0.09℃。降温效应存在显著的时空特征:白天显著,夜晚微弱,建筑下风向是主要的“冷岛”区。其次,将ENVI–met与Energy Plus模型相耦合对16种情景进行建筑能耗模拟,分析住区尺度屋顶绿化的能耗削减效应。结果显示,屋顶绿化对建筑能耗正负作用并存,白天为正,夜间为负。除粗放型屋顶绿化外,其余情景全天整体表现为节能效应。整栋建筑节能率为0.7～12.7%,顶层节能率区间为7.2～21.1%,建筑顶层占整栋建筑节能量的40～72%,每平方米屋顶绿化的日节能量为62～207 Wh。屋顶绿化的保温隔热作用贡献了97%以上的节能率,而降温增湿作用对能耗削减的影响非常微弱。第三,将4个样区不同屋顶绿化情景之间的降温节能效应进行对比,识别最优模式。在降温效应上,低层最大,高层最小,前者降温强度为后者的1.3～1.6倍;在节能效应上,多层最大,高层最小,前者每平方米屋顶绿化的日节能量比后者高74～81%。此外,密集型屋顶绿化的降温节能效应始终高于粗放型和半密集型。最后,根据以上研究结果,提出了基于气候适应性的屋顶绿化实践策略。本研究能在一定程度上促进对亚热带城市地区建筑—植被—大气相互关系的深入认识,并为同气候区屋顶绿化设计与空间规划提供参考。