0 前言

　　发展是人类社会永远的主题。但随着人口急剧增长，城镇化建设快速发展，人类不得面临资源匮乏、环境恶化等生存危机。2010年上海世博会有个口号叫“城市让生活更美好”，城市化进程的飞速发展为我们创造了前所未有的美好生活，然而浮华背后，城市真的能让生活更美好吗？

　　建筑是城市的细胞和载体之一，据统计，全球有50%的能源用于建筑，同时建筑也消耗了42%的水资源和50%的原材料，另一方面建筑所引起的空气污染、光污染、电磁污染超过环境总污染的1/3,人类活动所产生的水污染和固体废弃物分别有50%和48%来自建筑。建筑碳排放所占的比例达到43.7%。据中国社科院城市发展与环境研究中心提供的一组数据：全国现有建筑430亿平方米，城镇累计建成节能建筑28.5亿平方米，不足总数的10%。 每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米，但其中仍有80%以上为高耗能建筑。 “北京、上海、广州、深圳等城市公共建筑能耗比国家要求的能耗标准高出2~3倍。”

　　如何减少资源消耗和对环境的影响，更加有利于人类生存，是全球范围内急需解决的问题。在这种大背景下，绿色建筑应运而生。

　　在传统能源能源匮乏大背景下，建筑节能尤为重要，可再生能源应用将成为建筑节能的重要发展方向之一。可再生能源包括太阳能、地热能、风能、生物质能、水能和海洋能等非化石能源，其资源潜力大，可在人类活动历史时期内永续利用，是有利于人与自然和谐发展的重要能源形式。这其中人类利用太阳能而又以太阳能热水系统的应用最为广泛。

　　1 绿色建筑 建筑业发展的必由之路

　　将绿色理念引入建筑领域其起始时间可追溯至20世纪60年代。当人们对新的建筑理念无以名状时，美籍意大利建筑师Paola Soleri将Architecture和Ecology两个词整合为Arology，意为“生态建筑”。

　　我国自2008年4月开始实施绿色建筑评价标识制度，2011年开始激增，达到200余项，2012年超过500项。截至2013年1月达到742个项目，总建筑面积达到7581万平方米。 从标识种类来看，设计标识694项，建筑面积7066万平方米；运营标识48项，建筑面积515万平方米。

　　我国高耗能建筑量大面广、发展绿色建筑前景广阔。全国绿色建筑面积不足既有建筑面积的1%，发展绿色建筑的节能减排潜力巨大。如果每年新增绿色建筑项目100个，“十二五”期间将节电8.5亿千瓦时，减排二氧化碳76.6万吨，节约水资源0.3亿吨。

　　大力发展绿色建筑、建设生态城市和绿色家园、推动建筑的可持续性发展，是减少资源消耗的有效途径，是解决环境恶化的良方，是可持续发展和生态宜居建设的必要条件，也将成为建筑业发展的必由之路，绿色建筑必将成为21世纪人类理想的居住建筑模式。

　　2 绿色建筑与太阳能热水系统应用

　　绿色建筑的目的是实现建筑全生命期的节约、环保、高效，并为人们提供健康舒适的工作和生活环境。

　　随着建设标准的提高，设计要求越来越趋向于绿色建筑的内涵。绿色建筑的规定并非提高了标准，而是与常规标准相同。例如公建配套车位、外窗可开启面积、节水器具、无障碍设计、文明施工等。一方面，只是建筑朝向、窗墙比等参数的简单修正就可以达到加强采光、通风和降低能耗等绿色建筑的要求，而这些措施并不额外增加投资。另一方面，有些技术措施虽然增加了初投资，但在短期内可以通过节省的运行费用收回，通过对北方某地区住宅和公共建筑太阳能热水系统投资与经济效益分析，与采用电能、轻柴油或城市燃气等常规能源系统的经济效益比较，得出其动态回收期在3~7年之间。在建筑全生命期内具有较好的经济性，因此在绿色建筑中应推广应用。

　　3 太阳能与建筑相结合设计要点

　　绿色建筑设计强调从规划阶段开始，利用模拟仿真辅助优化设计方案，因地制宜制定技术策略，其全方位、全过程整合设计原则与太阳能与建筑相结合设计原则如出一辙。

　　应用太阳能热水系统的民用建筑及建筑群体，均应与太阳能热水系统统一规划、同步设计、同步施工、同步验收，与建筑物同时投入使用，以保证所选用的太阳能热水系统各个部分及其辅助设施与建筑规划布局、建筑设计有机结合，成为建筑规划设计中合理的不可分割的部分。太阳能与建筑相结合设计至少有以下几方面的要求：

　　规划设计中，除像一般规划设计要考虑的建筑功能、场地条件、周边环境等制约规划设计的因素外，确定建筑布局、群体组合和空间环境时还特别需结合场地的地理条件、当地地域的气候条件、日照条件等因素来确定和设计建筑的朝向，建筑之间的间距及建筑形体组合，最大限度地满足太阳能热水系统设计和安装的技术要求。

　　设计要结合建筑功能及其对热水供应方式的需求，综合考虑环境、气候、太阳能资源，常规辅助能源类型和可供给的条件、施工条件等因素，比较不同类型太阳能热水系统的性能、优缺点、造价，进行经济技术分析。在充分综合比较后，酌情选择适用的、性价比高的太阳能热水系统类型。

　　在建筑上合理设计太阳能集热器的安装位置尤为重要。建筑设计需将太阳能集热器作为建筑的组成元素，与建筑相结合，保持建筑统一和谐的外观，并与周围环境相协调。在建筑设计中不仅需考虑地震、风暴、积雪、冰雹等自然破坏因素，还应为太阳能热水系统的日常维护提供必要的安全便利条件。在管路布置上，建筑物中都要事先预留出所有管路的通口，合理布置太阳能循环管路以及冷热水供应管路。

　　4 结语

　　如何在建筑上合理布置集热装置以充分地利用太阳能资源，使太阳能产品成为建筑物有机的组成部分，是生产厂商、建筑师和机电设计工程师需要共同探讨研究的问题。建筑设计应该把太阳能产品作为建筑的不可或缺的部分，设计的美观性、适用性和经济性应综合考虑，生产厂家应提供更加优化的产品，努力做到产品的标准化和多元化，从而有利于太阳能与建筑相结合，加速太阳能产品在绿色建筑的推广普及。