内容摘要：太阳能与建筑结合，打造绿色建筑，一方面能更好地利用太阳能资源，另一方面减少建筑的能耗及排放。作为环保节能的太阳能热利用产品，可以为建筑提供生活热水及采暖用热，无疑是实现建筑节能减排目标的有效方法。
建筑用能占全国能耗的27%以上，而采暖、空调、生活热水等建筑用能占据了建筑用能的一半以上。太阳能与建筑结合，打造绿色建筑，一方面能更好地利用太阳能资源，另一方面减少建筑的能耗及排放。作为环保节能的太阳能热利用产品，可以为建筑提供生活热水及采暖用热，无疑是实现建筑节能减排目标的有效方法。
太阳能与建筑有机结合
太阳能家用热水器能解决一般居民家庭的洗浴问题，太阳能集热器还可以通过串并联结合组成大面积热水系统，满足居民区集中利用太阳能，分户供应太阳能热水；也可用来解决宾馆、学校、医院、机关等单位的集中供应热水。太阳能热水器/系统的普及，相应带来与建筑结合的问题。很多用户自行安装，各自为政，外观杂乱无章，影响城市景观，同时带来建筑防水、结构承载等一系列问题，安装不规范还存在安全隐患等。因此，太阳能与建筑如何更好地结合成为重要课题。
太阳能与建筑结合，需要多角度、全方位综合考虑。从建筑角度讲，太阳能部件与建筑外观协调，满足建筑外形的审美需要，以及结构承重；从建筑用户角度讲，要求节能、安全方便可靠；从太阳能热利用角度讲，太阳能能量密度低，因此希望尽量多地利用建筑外围护结构，安装太阳能集热部件，由于太阳高度角随季节变化，太阳能集热部件的安装方向，安装倾角都对太阳能得热产生重要影响。因此，建筑要考虑太阳能的需要，为太阳能提供有利的安装空间及条件。
太阳能与建筑有机结合，要从建设的源头即设计规划开始，设计人员根据业主需要，为太阳能考虑安装位置、安装面积、结构承载、构件预留及管道预留等，牵扯设计的建筑、结构、上下水、电等诸多专业。作为太阳能专业生产的企业，向设计人员提供产品性能、安装要求方面的资讯及相关产品，可保证太阳能与建筑风格统一协调、太阳能系统高效安全可靠。同样，施工安装质量也关系到用户的利益。
城镇建设发展对太阳能与建筑结合提出更高的要求，发展绿色建筑，使太阳能既满足建筑用热的需求，同时太阳能部件成为建筑整体的一部分。有关方面都做了很多有益的探索和实践。
太阳能集热系统
太阳能集热系统一般由集热部件、储热水箱、循环管路、辅助的常规能源组成。
太阳能集热器根据集热器的类型，分为真空管集热器、平板集热器。常见的太阳能集热系统根据集热器与水箱承压状况，有分体承压、分体非承压、紧凑非承压、紧凑承压等。太阳能供水方式，有集中储热水箱供水或分散独立户式小水箱供水。
太阳能集热部件在建筑的位置，可安装在建筑的不同部位，一般采用屋面安装，在平屋面，采用钢架支撑集热器，坡屋面集热器可采用镶嵌式安装。墙壁安装，阳台壁挂安装等等。
太阳能与建筑的结合需要因地制宜，对于不同类型的建筑，不同的用户需要，选用不同类型的太阳能集热系统。例如大型公共建筑，采用集中太阳能热水工程；小型别墅，宜采用户式独立太阳能热水系统。由于用地紧张，现在新建高层住宅很多，由于高层建筑的屋面面积有限，太阳能无法满足所有住户生活用热水需求，而且集中热水系统管路长，热损大，计量管理有诸多不便，因此在南向窗间墙，南阳台外栏板等处安装太阳能集热器，利用南向外立面收集太阳能，成了建筑与太阳能结合的又一种选择。其特点是，每户热水系统独立，控制简单，不用计量，管路短，热损小，对用户来讲，使用方便。
节能效益显著
根据清华阳光首席科学家、清华大学殷志强教授等提出的测算数据，一台150升家用太阳能热水器，倾角45°采光面积Ac=2.04m2，在北京、悉尼测试，建能量方程，计算北京地区年得热量6180MJ，太阳光-热转换效率。“年效率”50%。太阳能热水器可以在1.1年内收回产品生产能耗。
以清华阳光JB-150/45家用太阳能热水器为例，倾角45°，采光面积2.04m2，北京地区年得热量6180MJ，单位采光面积年得热量3029.4MJ/m2(842kWh/m2),折合年节省标煤103.5kg/m2。一般家庭使用电热水器，按0.34kg标煤/1kWh电，电热水器效率95%，由煤发电到电热水器产生同样3029.4MJ(842kWh)热量，节电886.3kWh，折合标煤301.3kg。就是说太阳能用于生活热水，替代高品位能源电，所节省的标煤，远大于太阳能产生热量直接折算的标煤。
与电热水器、燃气热水器和燃煤热水器相比，全生命周期的总节能量分别为10.5、3.8和5.1吨标准煤。且采获的是无污染的太阳能；太阳能热水器在寿命期内，在SO2、NOx、CO2和粉尘方面都具有相当的减排效果；太阳能热水器的使用寿命15年，远超过太阳能热水器的能量回收期。
太阳能热水器的直接经济效益是替代或节约常规能源。应用太阳能热水器/热水系统可以有效地节约常规化石燃料，因而能减少地区污染和温室气体的排放。
太阳能与建筑结合，在工程投资、产品性能质量与多样性、施工质量、安全使用等方面还存在不少问题，制约太阳能与建筑结合的发展。但是发展绿色建筑，是节能减排的要求，发展太阳能产业的需要，需要建设单位、设计单位、太阳能企业、施工安装等方面协调配合，相互促进。
