بخش قابل ملاحظه ای از مصرف انرژی، در بخش ساختمان مصرف می شود. برای کاهش هرچه بیشتر نیاز انرژی، به ویژه در ساختمان های پر استفاده مثل ساختمان های مسکونی علاوه بر لازمه در نظر گرفتن راهکارهای مکانیکی، بهره گیری از راهکارهای طراحی معماری مناسب بسیار موثر است. معماری موثر بر مصرف انرژی ساختمان انواع گوناگونی دارد. معماری سازگار با محیط زیست قدمتی طولانی و انواع متنوعی دارد. برای طراحی ساختمان انرژی صفر هر مرحله (از ساده ترین تا پیچیده ترین مراحل) باید به صورت دقیق و با تأکید بر کاهش مصرف انرژی ساختمان صورت پذیرد. با ورود ابزارهای دیجیتال، ضمن کاهش امکان بروز خطاهای انسانی، امکانات گسترده ای نیز که در این محیط ها وجود دارند در اختیار طراحان قرار گرفت. یکی از مهم ترین نتایج استفاده از مدل سازی های صحیح دیجیتالی، ارائه مدلی کامپیوتری با استفاده از نرم افزارهای مدل سازی برای شبیه سازی شرایط دنیای واقعی (مانند مسائل اقلیمی) است. بهینه سازی به معنای یافتن بهترین راه حل و در معماری به معنای پیدا کردن بهترین گزینه کم مصرف است. این کار معمولاً در صورتی ارزش و اهمیت دارد که جوابی برای محدودیتی پیدا شود. در این پژوهش پاسخ بهینه سازی برای حجم و جهت گیری ساختمان، برای مصرف حداقل انرژی ساختمان انجام می شود. در این پژوهش تلاش شده است با استفاده از روش های کتابخانه ای و آزمایشگاهی و شبه آزمایشگاهی، با بهره گیری از الگوریتم های بهینه یابی نرم افزار گرس هاپر، مناسب ترین الگوها را برای قدم های اولیه طراحی یک ساختمان انرژی طراحی کند.