Esta investigación destaca que los diseños de calles, incluyendo la proporción de vegetación, la orientación de las calles y la relación de aspecto, son clave para disminuir las islas de calor urbanas (ICUs), el uso de energía en edificios y las emisiones de carbono. El diseño óptimo de calles para un consumo mínimo de energía en edificios, emisiones de carbono y un máximo confort térmico exterior en Tianjin se estableció a través de mediciones de campo, ENVI-met 5.6.1, simulaciones de Energy Plus y análisis de correlación. Los hallazgos indican lo siguiente: (1) Las emisiones de carbono del consumo de energía para calefacción residencial en invierno son de 2.9 a 3.2 veces más altas que las del enfriamiento en verano. Por lo tanto, el diseño urbano debería priorizar la eficiencia energética en invierno y el confort térmico exterior en verano. (2) La temperatura equivalente fisiológica (PET) de las calles en verano se correlaciona inversamente con la proporción de vegetación y la relación de aspecto. El uso de energía para calefacción en invierno se correlaciona inversamente con la orientación de las calles y se correlaciona directamente con la relación de aspecto. Una vegetación adecuada y una orientación apropiada pueden disminuir la energía y las emisiones de carbono, al tiempo que mejoran el confort exterior en verano. (3) Las calles con una orientación NO-SE, H/W = 0.9, y 50% de árboles en verano ofrecen el mejor confort térmico, mientras que aquellas con una orientación NE-SO, H/W = 0.3, y 50% de árboles vegetativos en invierno producen las emisiones de carbono más bajas. Estas ideas son fundamentales para perfeccionar el diseño de calles y edificios urbanos en zonas frías.