從2006年起，海南、廣東、山東等一些地區(qū)相繼出臺法規(guī)，規(guī)定低于12層高度的新建筑必須安裝太陽能熱水系統(tǒng)。在此大背景下，建筑行業(yè)開始探 索以太陽能利用作為解決居民生活用能日益增高問題的新途徑。經(jīng)過這么多年的不懈努力，太陽能利用技術(shù)日臻完善，目前我國太陽能在建筑中的應(yīng)用技術(shù)大概可以 分為以下五個方面。
1、 太陽能熱水系統(tǒng)與建筑相結(jié)合的技術(shù)
目前我國在太陽能熱水器方面，2010年全球累計安裝面積為2.46億平方米，其中中國占64%；2010年全球新增裝機量3300萬平方米， 中國為2500萬平方米，占了新增量的80%，而排在第二位的德國僅占3.1%。中國擁有世界上唯一的商業(yè)化運作最好的太陽能熱水器市場，也是世界上最大 的太陽能熱水器市場，還擁有全球最大的太陽能熱水器生產(chǎn)能力。
雖然太陽能熱水器行業(yè)已經(jīng)日趨成熟，但是太陽能熱水器如何與建筑的使用功能及建筑美觀相結(jié)合，仍是我們需要重點研究的問題。具體應(yīng)注意以下幾 點：首先建筑的使用功能應(yīng)與太陽能熱水器的利用有機的結(jié)合在一起，形成多功能的建筑構(gòu)件，巧妙高效的利用空間，使建筑物的向陽面或屋頂?shù)靡猿浞掷?；其?要同步規(guī)劃設(shè)計，同步施工安裝，節(jié)省太陽能熱水系統(tǒng)的安裝成本和建筑成本，一次安裝到位，避免后期施工對用戶生活造成的不便以及對建筑物產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞； 三是綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)和太陽能設(shè)備協(xié)調(diào)和諧，構(gòu)造合理，使太陽能熱水系統(tǒng)和建筑物融合為一體，不影響建筑的外觀；最后應(yīng)優(yōu)先采用集中式系統(tǒng)，有利于平衡負 荷和提高設(shè)備的利用效率。
2、 集群式太陽能供熱制冷裝置的研究應(yīng)用
集群式太陽能供熱制冷裝置通過熱超導(dǎo)太陽能集熱管、太陽能空氣源熱泵、吸收制冷機等設(shè)備將太陽能的光能首先轉(zhuǎn)化為熱能，使用太陽能再加上電輔助 加熱方式，可直接用于采暖或制取熱水。在夏天通過吸收式制冷機可將常溫水轉(zhuǎn)化為冷水，從而實現(xiàn)空調(diào)制冷。通過這樣的方式實現(xiàn)太陽能冬季采暖、夏季制冷，一 年四季制取熱水，建筑的采暖、制冷能耗均來自太陽能，達到環(huán)保、節(jié)能的效果，為太陽能的使用開拓了一個新的領(lǐng)域。
3、 被動式太陽能建筑設(shè)計及建造技術(shù)
我國的第一幢被動式太陽房建成于1977年，地點在甘肅省民勤縣，是一棟南窗直接受益結(jié)合實體集熱蓄熱墻的組合式太陽房。在20世紀80年代 初，又通過國際合作項目，如中德新能源村、聯(lián)合國開發(fā)署支持的甘肅太陽能采暖降溫研究基地的建立使太陽房得到進一步發(fā)展。在“六五”、“七五”、“八 五”，包括到“十一五”期間，國家科技攻關(guān)計劃中都列入了太陽能建筑項目，取得了一系列成效。
當前，我國被動式太陽房已進入規(guī)模普及階段。由群體太陽能建筑向太陽能住宅小區(qū)、太陽村、太陽城發(fā)展。特別是常規(guī)能源相對缺乏、經(jīng)濟相對落后、 環(huán)境污染比較嚴重的西部地區(qū)，發(fā)展速度更為迅速，有的地區(qū)年平均遞增率達15%。各地還制定了包括推廣太陽能建筑的陽光計劃，如投資額達4.28億元的蘭 州市“陽光計劃”，甘肅省臨夏市建成了占地9.8公頃、建筑面積9.2萬擴的太陽能小區(qū)，以及西藏計劃投資900萬元資助新建太陽房27萬平方米等大型工 程項目。
另外 ，我國首座全太陽能建筑已在北京落成，其占地8000平方米。該全太陽能建筑，主體建筑室內(nèi)的洗浴、供熱、供電等所有能源都由太陽能來提供。太陽能新村建 筑南墻、屋頂坡面等位置都安裝著數(shù)個太陽能集熱器。這些集熱器在夏季可為空調(diào)設(shè)備提供驅(qū)動熱源，在冬季可為采暖提供保障。此外，建筑內(nèi)還安裝了全國最大的 太陽能發(fā)電系統(tǒng)，投入運營后可提供50千瓦的電力，滿足日常用電所需。該工程是奧運場館的試驗性建筑，并且今年我國奧運場館的部分項目也將使用太陽能技 術(shù)。
目前，被動式太陽能建筑設(shè)計及建造技術(shù)要點是：開發(fā)利用各種新型的集熱蓄熱墻體和空氣集熱器，提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，合理設(shè)計窗墻比，使 用高效節(jié)能窗并考慮夜間移動保溫設(shè)計，加強自動控制與運行維護，采用有效的遮陽或其它被動式降溫技術(shù)來解決夏季過熱問題等。解決了以上的關(guān)鍵技術(shù)問題將大 大提高被動式太陽能應(yīng)用技術(shù)在建筑節(jié)能中的作用，不僅僅在農(nóng)村，甚至在城市節(jié)能建筑中也可大力推廣被動式太陽能應(yīng)用技術(shù)。
4、 太陽能光伏發(fā)電板與建筑的集成技術(shù)
該技術(shù)是指將太陽能光伏發(fā)電板安裝在建筑物的屋頂或向陽墻面上，同時滿足結(jié)構(gòu)維護和太陽能發(fā)電的功能要求。目前我國已有太陽能光伏幕墻的試點建 筑，太陽能光伏幕墻是將太陽能電池與各類普通建筑玻璃結(jié)合制成可以發(fā)電建筑材料，產(chǎn)品包括各種晶體硅與非晶體硅太陽能光伏夾層玻璃、晶體硅與非晶體硅太陽 能光伏中空玻璃等，不僅具有發(fā)電功能，還具有獨特的美學(xué)效果，同時不影響作為建筑材料的各項功能。
5、 太陽能照明技術(shù)
太陽能照明技術(shù)在我國已經(jīng)大范圍應(yīng)用起來，它具有不用敷設(shè)線路、不受變電站遠近限制，尤其適用于邊遠的山區(qū)、江、河、湖、海中的孤島照明，它利 用高效節(jié)能的LED面光源或點光源實現(xiàn)室內(nèi)的白、晝照明，多種多樣、造型各異的太陽能室外燈具還可實現(xiàn)夜間公園、景區(qū)、道路、廣場以及廣告照明，既節(jié)約了 能源又美化了環(huán)境。
我國的太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，從20世紀80年代中后期開始起步，到現(xiàn)在逐步成為世界上生產(chǎn)和使用太陽能熱水器最多的國家。但是太陽能熱水器在我國建筑中，特別是城市建筑中的應(yīng)用還處于起步階段，現(xiàn)階段太陽能熱水器的使用多以家用為主。
太陽能熱水器與建筑結(jié)合方面還主要存在以下問題：
首先，目前已安裝的太陽能熱水器多以普通直插式為主，屬于熱水器的初級產(chǎn)品，不僅自身的造型美觀性差，而且與建筑結(jié)合性差，不適合于小高層、高層和形體復(fù)雜的建筑安裝使用。
隨意放置的太陽能熱水器
其次，太陽能熱水器的安裝應(yīng)用多為居民自發(fā)性后置安裝。房屋建成后由住戶自行購買和安裝，一方面，其安裝過程中多存在由于安裝不規(guī)范帶來的安全 隱患問題，如承載防風(fēng)、避雷等安全措施不健全；另一方面，住戶自發(fā)安裝，缺乏統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一布局、統(tǒng)一安裝，各家各戶選用的太陽能熱水器的規(guī)格、尺寸各 異，安裝位置隨意確定，造成雜亂無章的無序狀態(tài)，形成了嚴重的“視覺污染”，致使很多新開發(fā)的中高檔小區(qū)禁止在建筑上安裝太陽能熱水器；再者，由于是事后 安裝，由于施工時多沒有預(yù)留安裝位置和穿樓板孔洞，因此出現(xiàn)破壞屋頂防水層，擠占衛(wèi)生間通氣管空間等問題，更有甚者將白色管道隨意暴露在外界。
第三，太陽能熱水器的安裝應(yīng)用多出現(xiàn)在低層或多層住宅中，安裝方式亦較單一，多為屋頂布置，自然循環(huán)系統(tǒng)。目前，隨著節(jié)能省地政策的逐步推廣， 小高層、高層住宅的占有量開始越來越多，屋頂安裝集熱器的面積不夠、熱水管道太多太長等因素成為太陽能熱水器進入居住建筑的主要因素之一。
第四，太陽熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合的大部分工作是由太陽熱水系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)來完成，諸多試點項目由企業(yè)來設(shè)計、安裝。建筑設(shè)計單位對此大都只是在構(gòu)造 和系統(tǒng)的安全方面提出一定的要求。這樣無疑給太陽熱水系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)增加了不少額外的負擔(dān)，多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)對系統(tǒng)和產(chǎn)品較為得心應(yīng)手，但是涉及到與建筑如何配 合則心有余而力不足，難免使太陽熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合方一面存在一些不足之處。
第五，在農(nóng)村市場，由于知識普及不夠完善，大小規(guī)格不一的太陽能熱水器充斥市場。有些企業(yè)不惜以犧牲產(chǎn)品質(zhì)量，靠著低端價位的產(chǎn)品打拼市場。乘 著家電下鄉(xiāng)的“順風(fēng)車”透支未來市場銷量，騙補趁機撈取“黑心錢”飲鴆止渴，造成企業(yè)發(fā)展遲緩，惡性循環(huán)，質(zhì)量壽命得不到保障，經(jīng)過三兩年之后，效率低 下，不能用或者夏天湊合用，而且農(nóng)民權(quán)益不能得到及時的保障，售后維修不能及時的解決等等問題的出現(xiàn)，造成了農(nóng)村市場的萎縮。
第六，我國現(xiàn)行我國現(xiàn)行太陽能熱水器標準過低，沒有強制性要求，太陽能存種種隱患。比如黃明太陽能董事長黃鳴曾曝光的行業(yè)兩個潛規(guī)則，第一個是水箱內(nèi)膽薄如紙，廠家因私利反對將厚度寫入強制標準；第二個是電熱管無3C認證，自行改裝或致漏電。
第七，目前，國家相關(guān)部門和協(xié)會缺乏監(jiān)管。該行業(yè)中存在低價中標，“不論品質(zhì)，只論低價，皆以低價論英雄”，導(dǎo)致短命工程、垃圾工程充斥市場。如前一段江蘇省質(zhì)檢院因“騙補”事件，被江蘇省質(zhì)監(jiān)局給予警告處分，并暫停該院太陽能熱水器產(chǎn)品檢驗項目計量認證資質(zhì)6個月。
總之，太陽能利用在我國建筑行業(yè)，特別是在城市住宅中的一體化設(shè)計，還正處于蹣跚學(xué)步的階段。目前，研究集合住宅中太陽能利用的資料還很少。發(fā) 達國家可供借鑒的一體化設(shè)計方案在我國并不完全適合，尤其是國外利用太陽能的居住建筑人多數(shù)為獨立或聯(lián)排式小住宅，雖然這對于我國分散用能的廣大農(nóng)村、鄉(xiāng) 鎮(zhèn)非常重要，然而我國目前城市住宅建設(shè)的主流是多高層集合住宅。因此，在我國研究和推廣符合國情的一體化設(shè)計建筑，尤其是被動式太陽能多高層住宅勢在必 行，這就為我們建筑師提出了新的挑戰(zhàn)和更高的要求。
