افزایش جمعیت شهری و رشد مصرف انرژی، همراه با محدودیت منابع سوخت فسیلی و بحران‌های زیست‌محیطی، ضرورت توجه به مدیریت مصرف انرژی در شهرها را برجسته نموده است. شبیه‌سازی انرژی شهری با استفاده از مدل‌های سه‌بعدی معنایی، به دلیل کاهش هزینه‌ها، صرفه‌جویی در زمان و امکان ارزیابی سناریوهای متنوع، ابزاری مؤثر برای پیش‌بینی و بهینه‌سازی مصرف انرژی در بافت‌های شهری موجود و طراحی محله‌ها و شهرهای جدید محسوب می‌شود. این پژوهش مطالعات ده سال اخیر شبیه‌سازی شهری در برآورد تقاضای انرژی را بررسی نموده است. نتایج نشان می‌دهد که مدل‌های سه‌بعدی معنایی، امکان محاسبه دقیق تقاضای انرژی، شبیه‌سازی مصرف، تحلیل پتانسیل انرژی‌های تجدیدپذیر و ارزیابی سناریوهای نوسازی ساختمان‌ها را فراهم می‌کنند. استفاده بهینه از فضای سقف‌ها، ساده‌سازی اجزای ساختمانی و یکپارچه‌سازی داده‌های کالبدی، انرژی و آب‌وهوا موجب افزایش دقت و کاهش زمان شبیه‌سازی می‌شود. با لحاظ نمودن تنوع اقلیمی ایران، مشخص شد که پارامترهای شبیه‌سازی انرژی باید متناسب با ویژگی‌های هر اقلیم تنظیم شوند: در مناطق گرم و خشک و گرم و مرطوب، تمرکز بر مدیریت بار سرمایشی و بهره‌گیری از انرژی خورشیدی است؛ در اقلیم سرد و کوهستانی، کاهش بار گرمایشی و عایق‌کاری ساختمان‌ها اهمیت دارد و در اقلیم معتدل و مرطوب، الگوهای مصرف ترکیبی و کنترل رطوبت و گرمایش-سرمایش باید لحاظ شوند. بر این اساس، توسعه مدل‌های سه‌بعدی شهری، ایجاد بانک داده انرژی ساختمان‌ها، تهیه نقشه‌های انرژی شهری و شبیه‌سازی دینامیک انرژی می‌تواند ابزار مؤثری برای مدیریت مصرف انرژی، ارتقاء بهره‌وری، برنامه‌ریزی پایدار و پشتیبانی از تصمیم‌گیری‌های کلان در حوزه معماری و شهرسازی ایران فراهم نماید.