本书将建筑形态按尺度划分为宏观的建筑布局、中观的建筑形体和微观的建筑建构三个层级。基于生态学和拓扑学的相关理论，以拓扑语言对复杂的建筑形态特征及构建过程进行转译，并完成建筑拓扑模型构建。在此基础上，结合寒地气候特征，提出“模拟—计算—优化”的绿色建筑形态拓扑优化研究方法，并从寒地绿色建筑布局优化、寒地绿色建筑形体优化、寒地绿色建筑建构优化三个方面通过实验与实践对该方法进行验证。最终结果证明优化后建筑布局的生态性能和环境质量得到了显著的提高，多绿色目标均衡优化方法在提升建筑绿色性能方面的显著作用，优化后的建筑建构充分实现了节材、节能和保护环境的绿色目标。