La investigación actual propone un método computacional integrado para considerar el efecto del microclima urbano y las altas temperaturas del aire urbano en la evaluación de las demandas energéticas de los edificios urbanos de manera anual. Se establece un procedimiento de acoplamiento unidireccional para generar conjuntos de datos sobre años climáticos típicos que pueden capturar las particularidades del microclima urbano en función de sus características morfológicas y geométricas, proporcionando así una perspectiva global del rendimiento energético anual de los edificios a un costo computacional razonable. El método de simulación propuesto, aplicado aquí para un análisis de rendimiento energético de unidades de edificios genéricas y no aisladas ubicadas en cuatro sitios urbanos diferentes de Tesalónica, Grecia, se basa en tres herramientas: (a) el modelo de microclima ENVI-met v.4, (b) el generador de clima Meteonorm y (c) la herramienta dinámica BEPS EnergyPlus. Los resultados de la simulación obtenidos indican una disminución en las necesidades energéticas anuales de calefacción de las unidades de edificios examinadas del 8.2-11.5% cuando se tuvo en cuenta el efecto del calentamiento urbano, junto con un aumento en las necesidades energéticas anuales de refrigeración de entre el 13.4 y el 28.2%, dependiendo del área del estudio de caso.