一、 中國現(xiàn)階段太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展目標(biāo)
1、中國現(xiàn)階段太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域太陽能是永不枯竭的清潔能源，是21世紀(jì)以后人類可期待的、最有希望的能源之一。而太陽能在建筑中的應(yīng)用又是現(xiàn)階段太陽能應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Φ膶?shí)用領(lǐng)域。現(xiàn)代建筑為滿足居住者的舒適要求和使用需要，應(yīng)具備供暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、供電（包括照明、電器）等一系列功能，太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域的科研、技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)和工程應(yīng)用的總體目標(biāo)，即是用太陽能代替常規(guī)能源來提供建筑物的上述功能要求。隨著世界太陽能技術(shù)水平的不斷提高和進(jìn)步，嚴(yán)格意義上的太陽能建筑，應(yīng)能利用太陽能滿足房屋居住者舒適水平和使用功能所需的大部分能源供應(yīng)，即達(dá)到太陽能在建筑中的綜合利用。而現(xiàn)階段我國只能做到太陽能在建筑中的部分利用，在合理性和實(shí)用性方面還有許多問題需要解決，與世界先進(jìn)水平相比有一定差距，尤其在實(shí)際工程應(yīng)用方面。目前中國太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域中，技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快的是家用太陽能熱水器，其次是被動(dòng)式采暖太陽房；與建筑結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能供暖、空調(diào)、并網(wǎng)供電太陽能光伏技術(shù)已經(jīng)有示范工程建成，但規(guī)模化應(yīng)用水平很低?？偟膩碚f，實(shí)現(xiàn)太陽能集熱系統(tǒng)與建筑結(jié)合，實(shí)現(xiàn)太陽能熱水、供暖、空調(diào)在建筑中的綜合利用，太陽能光熱、光電技術(shù)的綜合利用，是我國現(xiàn)階段主要的太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)發(fā)展方向。
2、太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo) 趕超國際先進(jìn)水平，建設(shè)綜合利用太陽能的各類示范工程建筑，在樹立典型樣板的基礎(chǔ)上進(jìn)行普及和推廣，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，是今后我國太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域的總體發(fā)展目標(biāo)。為此，應(yīng)按照技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)水平等綜合影響因素，分階段逐步實(shí)施推進(jìn)：先完成目前技術(shù)最成熟、工程應(yīng)用最廣泛的太陽能熱水器（系統(tǒng)）的建筑一體化，然后進(jìn)行太陽能光熱利用——供暖、空調(diào)，以及光熱、光電綜合利用供電、供暖、空調(diào)的技術(shù)開發(fā)和工程應(yīng)用；先進(jìn)行建筑一體化單項(xiàng)技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)，再建設(shè)示范工程，最終達(dá)到綜合利用太陽能建筑的推廣和普及。
二、 中國太陽能建筑應(yīng)用的歷史和現(xiàn)狀
1、太陽能熱水器（系統(tǒng)） 我國太陽能熱水器的開發(fā)利用始于1958年，第一臺太陽能熱水器由北京市建筑設(shè)計(jì)院研制開發(fā)，用于北京天堂河農(nóng)場的公共浴室，但后來一直發(fā)展緩慢，直到上世紀(jì)70年代末席卷世界的能源危機(jī)，使以太陽能為代表的可再生能源，因其作為煤炭、石油等化石能源替代品的地位和作用，受到世界各國的普遍重視，才又在我國逐步發(fā)展壯大。多年以來，由于中國政府對新能源利用在政策上給予的支持，以及科技工作者的勤奮努力，堅(jiān)持將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，使作為新興產(chǎn)業(yè)的太陽能熱水工業(yè)得到了迅速發(fā)展。本次調(diào)研活動(dòng)選出的“中國建設(shè)科技自主創(chuàng)新（太陽能類）10強(qiáng)企業(yè)”之一——北京清華陽光能源開發(fā)有限責(zé)任公司就是這方面的典型代表，該公司獲“國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)明專利AL-N-AL太陽能選擇性涂層工藝，開創(chuàng)與發(fā)展了我國的真空管太陽能集熱器產(chǎn)業(yè)，為此，在2005年的世界太陽能大會上，專利發(fā)明人殷志強(qiáng)教授還獲得了國際太陽能學(xué)會頒發(fā)的“維克斯實(shí)業(yè)成就獎(jiǎng)”。
我國的太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)進(jìn)入20世紀(jì)90年代后期以來發(fā)展迅速，生產(chǎn)量由1998年的350萬m2/年增長到2005年的1500萬m2/年，熱水器的總安裝量由1998年的1500萬m2增長到2005年的7500萬m2，每千人的平均占有率達(dá)到50m2.目前國產(chǎn)產(chǎn)品幾乎完全占有了我國的太陽能熱水器市場，某些品牌還出口國外；太陽能熱水已與電或煤氣/天然氣加熱的熱水成本相當(dāng)或者更低。這些都為太陽能熱水器/系統(tǒng)在我國的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
但是長期以來，太陽能熱水器一直是房屋建成后才由用戶購買安裝的一個(gè)后置部件，隨著太陽能熱水器在城市普及率的不斷提高，由這種使用方式而帶來的一系列問題和矛盾也逐漸顯現(xiàn)，特別是對建筑物外觀和房屋相關(guān)使用功能造成的影響和破壞，直接導(dǎo)致了一些城市和小區(qū)、單位的主管部門出臺不允許安裝太陽能熱水器的管理規(guī)定，嚴(yán)重制約了太陽能熱水器的進(jìn)一步發(fā)展。因此，太陽能熱水器 / 系統(tǒng)必須與建筑一體化結(jié)合，已經(jīng)在太陽能利用學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和建筑業(yè)界形成共識，得到國家發(fā)改委、建設(shè)部、省市建設(shè)廳等各級政府機(jī)構(gòu)的大力支持，并在“十五”期間取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
“十五”期間完成的國家“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目和相關(guān)的國際合作項(xiàng)目，獲得了一批有重大意義的成果。在原有產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步上，通過對系統(tǒng)、水箱、支架和控制部件的重新設(shè)計(jì)，以及對產(chǎn)品安全性、可靠性、穩(wěn)定性、耐久性的質(zhì)量控制，提高了現(xiàn)有太陽能集熱器對建筑一體化的適應(yīng)能力；成功開發(fā)出建筑構(gòu)件型太陽能集熱器，如新元熱板；在各地建成了一批示范工程，為建筑一體化的實(shí)施樹立了樣板，積累了經(jīng)驗(yàn)，例如云南麗江滇西明珠酒店、昆明市紅塔金典園住宅區(qū)、云南蒙自縣紅竺園小區(qū)、南寧翡翠園小區(qū)、杭州長島綠園小區(qū)等。本次調(diào)研活動(dòng)選出的“中國建設(shè)科技自主創(chuàng)新（太陽能類）10強(qiáng)企業(yè)：山東皇明太陽能有限公司、昆明新元陽光科技有限公司等就是這些示范工程的產(chǎn)品供貨商和工程設(shè)計(jì)、建設(shè)的合作者。
國家十五科技攻關(guān)項(xiàng)目“太陽能供熱制冷成套技術(shù)的集成和示范”，還完成了建筑一體化太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)圖集的編制。設(shè)計(jì)軟件的功能定位是為工程設(shè)計(jì)服務(wù)，內(nèi)容包括：氣象數(shù)據(jù)庫、太陽能集熱器/熱水器性能參數(shù)數(shù)據(jù)庫、與建筑結(jié)合構(gòu)造做法圖形庫和4個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算功能塊，具有負(fù)荷計(jì)算、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、經(jīng)濟(jì)效益分析等功能，將有效解決目前系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺乏基礎(chǔ)參數(shù)和依據(jù)的問題。
“十五”期間，由聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署（ UNDP ）資助，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會授權(quán)，在我國建成了兩個(gè)國家太陽能熱水器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，分別設(shè)在中國建筑科學(xué)研究院（北京）和湖北省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所（武漢）。兩個(gè)中心自成立以來已完成了3年的國家產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查，以及產(chǎn)品認(rèn)證、產(chǎn)品質(zhì)量仲裁等重大檢驗(yàn)任務(wù)，為改善太陽能集熱器/熱水器的產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，起重要推動(dòng)作用；通過中心檢測得出的產(chǎn)品性能參數(shù)，還可以作為進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。由聯(lián)合國基金會（UNF）資助、建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司批準(zhǔn)立項(xiàng)編制的《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》已于2006年1月正式實(shí)施，由同一UNF項(xiàng)目支持，還出版發(fā)行了《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)工程技術(shù)手冊》；此外，還陸續(xù)編制發(fā)行了一批標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、手冊和圖集的編制完成和應(yīng)用，將大大提高我國建筑一體化太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建設(shè)水平，使建筑一體化太陽能熱水系統(tǒng)的建設(shè)全過程都能作到有章可依。
在政策法規(guī)方面，隨著《可再生能源法》于2006年1月1日開始正式實(shí)施，各地、各部門已陸續(xù)制定了相應(yīng)的實(shí)施細(xì)則，其中針對太陽能熱水利用的規(guī)定比過去有了很大的進(jìn)展，部分地區(qū)城市已經(jīng)以地方性法規(guī)的形式提出了低于某一高度的新建建筑必須安裝太陽能熱水系統(tǒng)的規(guī)定，如大連市、深圳市等，從而為建筑一體化太陽能熱水的進(jìn)一步發(fā)展提供了有力保證。
但是，太陽能熱水系統(tǒng)的建筑一體化在各地的發(fā)展還不平衡，存在著一些認(rèn)識上的誤區(qū)，大部分建筑設(shè)計(jì)院和房地產(chǎn)開發(fā)商對建筑一體化太陽能熱水系統(tǒng)的關(guān)注較少，一些太陽熱水器生產(chǎn)企業(yè)對建筑一體化的認(rèn)識也還停留在概念上，沒有投入實(shí)質(zhì)性的努力。這一現(xiàn)狀的產(chǎn)生有多方面原因。原因之一是我國當(dāng)前的太陽熱水器市場雖然競爭激烈，但銷售依然旺盛；建筑一體化對太陽能集熱器的功能質(zhì)量提出了更高的要求，進(jìn)行產(chǎn)品改型或開發(fā)新產(chǎn)品要投入資金，投入技術(shù)，有一定的難度，在目前市場條件下就會缺乏動(dòng)力。原因之二是作為建筑設(shè)計(jì)主體的各專業(yè)建筑設(shè)計(jì)院，過去基本上沒有介入太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對太陽能集熱系統(tǒng)不熟悉，又缺乏必要的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)。這就使設(shè)計(jì)人員感到心中無數(shù)，導(dǎo)致對沒有依據(jù)的設(shè)計(jì)缺乏積極性。
原因之三是建筑一體化太陽能熱水系統(tǒng)的初投資需由房地產(chǎn)開發(fā)商負(fù)擔(dān)，開發(fā)成本的增加如果不能同時(shí)帶動(dòng)房屋銷售，就會影響開發(fā)商投入的積極性。
2、太陽能供暖、空調(diào) 按照國際上的慣用術(shù)語，太陽能供暖方式可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩大類。主動(dòng)式是以太陽能集熱器、管道、風(fēng)機(jī)或泵、末端散熱設(shè)備及儲熱裝置等組成的強(qiáng)制循環(huán)太陽能供暖系統(tǒng)，被動(dòng)式則是通過建筑朝向和周圍環(huán)境的合理布置，內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的恰當(dāng)選擇，使房屋在冬季能集取、保持、儲存、分布太陽熱能，從而解決建筑物的采暖問題。運(yùn)用被動(dòng)式太陽能采暖原理建造的房屋稱之為被動(dòng)式采暖太陽房。主動(dòng)式太陽能采暖系統(tǒng)主要由暖通工程師完成，被動(dòng)式采暖太陽房則主要由建筑師來完成。
由于主動(dòng)式太陽能采暖系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備多，所以初投資和經(jīng)常維持費(fèi)用都比被動(dòng)式太陽能采暖高。我國是發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后，從國情出發(fā)，過去采取的政策是優(yōu)先發(fā)展被動(dòng)式太陽能采暖。我國的第一棟被動(dòng)式采暖太陽房1977年在甘肅省民勤縣建成，經(jīng)過廣大科技工作者20多年的努力，通過國家“六五”、“七五”、“八五”科技攻關(guān)項(xiàng)目，在引進(jìn)、消化、吸收世界太陽能建筑技術(shù)的基礎(chǔ)上，我國已形成了具有中國特色的包括理論、設(shè)計(jì)、施工、試驗(yàn)及評價(jià)方法在內(nèi)的一整套被動(dòng)式太陽能采暖技術(shù)，建成了幾百萬建筑面積的被動(dòng)式采暖太陽房。受經(jīng)濟(jì)水平的制約，主動(dòng)式太陽能供暖系統(tǒng)在我國的發(fā)展一直比較緩慢，直到近幾年才開始有少量實(shí)驗(yàn)、示范工程建成，如拉薩火車站、清華陽光能源公司辦公樓太陽能地板輻射供暖工程等。這種太陽能供暖系統(tǒng)的推廣并不在于集熱、供暖技術(shù)本身，而在于投資費(fèi)用高和春、夏、秋季熱水過剩，需通過季節(jié)蓄能技術(shù)和全年的綜合利用來解決。
由于空調(diào)的應(yīng)用需求和太陽能的供給量保持很好的一致性，即天氣越熱，越需要使用空調(diào)時(shí)，相應(yīng)的太陽輻照量也較大，所以太陽能空調(diào)是我國最早進(jìn)行太陽能應(yīng)用的研究領(lǐng)域。上世紀(jì)70年代末太陽能在建筑中的應(yīng)用研究在我國剛剛起步時(shí)，國內(nèi)就有多家單位開始從事太陽能制冷空調(diào)系統(tǒng)的研究開發(fā)，其中華中理工大學(xué)、上海交大、中國建筑科學(xué)研究院空調(diào)所等單位研制成功的太陽能氨水吸收式或溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置先后投入試運(yùn)行，為后來的太陽能空調(diào)系統(tǒng)真正進(jìn)入工程實(shí)踐提供了有益的參考。
國家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目建成了兩個(gè)太陽能空調(diào)示范工程：中國科學(xué)院廣州能源研究所為廣東江門市中國建設(shè)銀行大樓設(shè)計(jì)的“太陽能空調(diào)熱水系統(tǒng)”，和北京市太陽能研究所在山東乳山市建成的太陽能吸收式空調(diào)及供熱綜合示范系統(tǒng)；近年來又建成了北京市太陽能研究所辦公樓、天津海泰軟件園等太陽能空調(diào)示范工程。遠(yuǎn)大空調(diào)有限公司開發(fā)的可提供140℃高溫?zé)崴木劢剐吞柲芗療崞?，是適用于太陽能空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵產(chǎn)品，已在國內(nèi)外建成了多個(gè)試點(diǎn)工程。此外，太陽能和地?zé)崮芫C合利用的熱泵空調(diào)技術(shù)也一直是科研、開發(fā)的熱點(diǎn)。太陽能空調(diào)技術(shù)的工程應(yīng)用，其主要問題是投資較高，所需要的太陽能集熱器面積較大，該項(xiàng)技術(shù)的推廣取決于中、高溫太陽能集熱器的開發(fā)和降低成本。
3、光伏技術(shù)太陽能建筑 太陽能光電池與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)或建筑材料結(jié)合，光伏電池組件安裝在屋面、墻面上或以光伏玻璃的形式作為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)一部分，利用光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)提供房屋用電能耗的太陽能建筑，近年來成為世界太陽能利用的熱點(diǎn)，發(fā)達(dá)國家中建成并投入使用的該類太陽能建筑已有相當(dāng)數(shù)量，在我國則處于起步階段。雖然經(jīng)過幾十年的努力，以及近幾年國家加大扶貧力度為解決邊遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村供電而實(shí)施的光伏發(fā)電光明工程，我國的太陽能光伏技術(shù)已經(jīng)有了較高的發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，但因?yàn)閲医?jīng)濟(jì)實(shí)力的制約，在與建筑的結(jié)合和工程應(yīng)用方面與發(fā)達(dá)國家還有不小差距。
目前我國太陽能光伏電池組件的年生產(chǎn)能力為150MW/年，年產(chǎn)量100MW/年，至2004年底，全國已累計(jì)安裝太陽能光伏電池6萬KW，其中的光伏并網(wǎng)發(fā)電示范工程是深圳國際園林花卉博覽園的1MW工程。由于這種建筑的初投資十分昂貴，它在中國的推廣將會經(jīng)過較長的階段。
三、中國太陽能建筑應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展方向和對策
要提高我國太陽能建筑應(yīng)用水平，需要太陽能產(chǎn)業(yè)界和建筑業(yè)界的協(xié)作和共同努力，發(fā)揮各自優(yōu)勢，二者缺一不可。太陽能產(chǎn)業(yè)界要致力于改善所制造產(chǎn)品的質(zhì)量，使之符合與建筑結(jié)合的要求，并努力提高自身的技術(shù)創(chuàng)新能力；建筑業(yè)界則應(yīng)改進(jìn)建筑設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)適合于太陽能設(shè)備或部件的應(yīng)用，并努力提高施工水平，保證太陽能設(shè)備和部件的安裝質(zhì)量。
1、中國現(xiàn)階段太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域太陽能是永不枯竭的清潔能源，是21世紀(jì)以后人類可期待的、最有希望的能源之一。而太陽能在建筑中的應(yīng)用又是現(xiàn)階段太陽能應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Φ膶?shí)用領(lǐng)域。現(xiàn)代建筑為滿足居住者的舒適要求和使用需要，應(yīng)具備供暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、供電（包括照明、電器）等一系列功能，太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域的科研、技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)和工程應(yīng)用的總體目標(biāo)，即是用太陽能代替常規(guī)能源來提供建筑物的上述功能要求。隨著世界太陽能技術(shù)水平的不斷提高和進(jìn)步，嚴(yán)格意義上的太陽能建筑，應(yīng)能利用太陽能滿足房屋居住者舒適水平和使用功能所需的大部分能源供應(yīng)，即達(dá)到太陽能在建筑中的綜合利用。而現(xiàn)階段我國只能做到太陽能在建筑中的部分利用，在合理性和實(shí)用性方面還有許多問題需要解決，與世界先進(jìn)水平相比有一定差距，尤其在實(shí)際工程應(yīng)用方面。目前中國太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域中，技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快的是家用太陽能熱水器，其次是被動(dòng)式采暖太陽房；與建筑結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能供暖、空調(diào)、并網(wǎng)供電太陽能光伏技術(shù)已經(jīng)有示范工程建成，但規(guī)模化應(yīng)用水平很低?？偟膩碚f，實(shí)現(xiàn)太陽能集熱系統(tǒng)與建筑結(jié)合，實(shí)現(xiàn)太陽能熱水、供暖、空調(diào)在建筑中的綜合利用，太陽能光熱、光電技術(shù)的綜合利用，是我國現(xiàn)階段主要的太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)發(fā)展方向。
2、太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo) 趕超國際先進(jìn)水平，建設(shè)綜合利用太陽能的各類示范工程建筑，在樹立典型樣板的基礎(chǔ)上進(jìn)行普及和推廣，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，是今后我國太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域的總體發(fā)展目標(biāo)。為此，應(yīng)按照技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)水平等綜合影響因素，分階段逐步實(shí)施推進(jìn)：先完成目前技術(shù)最成熟、工程應(yīng)用最廣泛的太陽能熱水器（系統(tǒng)）的建筑一體化，然后進(jìn)行太陽能光熱利用——供暖、空調(diào)，以及光熱、光電綜合利用供電、供暖、空調(diào)的技術(shù)開發(fā)和工程應(yīng)用；先進(jìn)行建筑一體化單項(xiàng)技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)，再建設(shè)示范工程，最終達(dá)到綜合利用太陽能建筑的推廣和普及。
二、 中國太陽能建筑應(yīng)用的歷史和現(xiàn)狀
1、太陽能熱水器（系統(tǒng)） 我國太陽能熱水器的開發(fā)利用始于1958年，第一臺太陽能熱水器由北京市建筑設(shè)計(jì)院研制開發(fā)，用于北京天堂河農(nóng)場的公共浴室，但后來一直發(fā)展緩慢，直到上世紀(jì)70年代末席卷世界的能源危機(jī)，使以太陽能為代表的可再生能源，因其作為煤炭、石油等化石能源替代品的地位和作用，受到世界各國的普遍重視，才又在我國逐步發(fā)展壯大。多年以來，由于中國政府對新能源利用在政策上給予的支持，以及科技工作者的勤奮努力，堅(jiān)持將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，使作為新興產(chǎn)業(yè)的太陽能熱水工業(yè)得到了迅速發(fā)展。本次調(diào)研活動(dòng)選出的“中國建設(shè)科技自主創(chuàng)新（太陽能類）10強(qiáng)企業(yè)”之一——北京清華陽光能源開發(fā)有限責(zé)任公司就是這方面的典型代表，該公司獲“國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)明專利AL-N-AL太陽能選擇性涂層工藝，開創(chuàng)與發(fā)展了我國的真空管太陽能集熱器產(chǎn)業(yè)，為此，在2005年的世界太陽能大會上，專利發(fā)明人殷志強(qiáng)教授還獲得了國際太陽能學(xué)會頒發(fā)的“維克斯實(shí)業(yè)成就獎(jiǎng)”。
我國的太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)進(jìn)入20世紀(jì)90年代后期以來發(fā)展迅速，生產(chǎn)量由1998年的350萬m2/年增長到2005年的1500萬m2/年，熱水器的總安裝量由1998年的1500萬m2增長到2005年的7500萬m2，每千人的平均占有率達(dá)到50m2.目前國產(chǎn)產(chǎn)品幾乎完全占有了我國的太陽能熱水器市場，某些品牌還出口國外；太陽能熱水已與電或煤氣/天然氣加熱的熱水成本相當(dāng)或者更低。這些都為太陽能熱水器/系統(tǒng)在我國的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
但是長期以來，太陽能熱水器一直是房屋建成后才由用戶購買安裝的一個(gè)后置部件，隨著太陽能熱水器在城市普及率的不斷提高，由這種使用方式而帶來的一系列問題和矛盾也逐漸顯現(xiàn)，特別是對建筑物外觀和房屋相關(guān)使用功能造成的影響和破壞，直接導(dǎo)致了一些城市和小區(qū)、單位的主管部門出臺不允許安裝太陽能熱水器的管理規(guī)定，嚴(yán)重制約了太陽能熱水器的進(jìn)一步發(fā)展。因此，太陽能熱水器 / 系統(tǒng)必須與建筑一體化結(jié)合，已經(jīng)在太陽能利用學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和建筑業(yè)界形成共識，得到國家發(fā)改委、建設(shè)部、省市建設(shè)廳等各級政府機(jī)構(gòu)的大力支持，并在“十五”期間取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
“十五”期間完成的國家“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目和相關(guān)的國際合作項(xiàng)目，獲得了一批有重大意義的成果。在原有產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步上，通過對系統(tǒng)、水箱、支架和控制部件的重新設(shè)計(jì)，以及對產(chǎn)品安全性、可靠性、穩(wěn)定性、耐久性的質(zhì)量控制，提高了現(xiàn)有太陽能集熱器對建筑一體化的適應(yīng)能力；成功開發(fā)出建筑構(gòu)件型太陽能集熱器，如新元熱板；在各地建成了一批示范工程，為建筑一體化的實(shí)施樹立了樣板，積累了經(jīng)驗(yàn)，例如云南麗江滇西明珠酒店、昆明市紅塔金典園住宅區(qū)、云南蒙自縣紅竺園小區(qū)、南寧翡翠園小區(qū)、杭州長島綠園小區(qū)等。本次調(diào)研活動(dòng)選出的“中國建設(shè)科技自主創(chuàng)新（太陽能類）10強(qiáng)企業(yè)：山東皇明太陽能有限公司、昆明新元陽光科技有限公司等就是這些示范工程的產(chǎn)品供貨商和工程設(shè)計(jì)、建設(shè)的合作者。
國家十五科技攻關(guān)項(xiàng)目“太陽能供熱制冷成套技術(shù)的集成和示范”，還完成了建筑一體化太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)圖集的編制。設(shè)計(jì)軟件的功能定位是為工程設(shè)計(jì)服務(wù)，內(nèi)容包括：氣象數(shù)據(jù)庫、太陽能集熱器/熱水器性能參數(shù)數(shù)據(jù)庫、與建筑結(jié)合構(gòu)造做法圖形庫和4個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算功能塊，具有負(fù)荷計(jì)算、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、經(jīng)濟(jì)效益分析等功能，將有效解決目前系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺乏基礎(chǔ)參數(shù)和依據(jù)的問題。
“十五”期間，由聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署（ UNDP ）資助，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會授權(quán)，在我國建成了兩個(gè)國家太陽能熱水器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，分別設(shè)在中國建筑科學(xué)研究院（北京）和湖北省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所（武漢）。兩個(gè)中心自成立以來已完成了3年的國家產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查，以及產(chǎn)品認(rèn)證、產(chǎn)品質(zhì)量仲裁等重大檢驗(yàn)任務(wù)，為改善太陽能集熱器/熱水器的產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，起重要推動(dòng)作用；通過中心檢測得出的產(chǎn)品性能參數(shù)，還可以作為進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。由聯(lián)合國基金會（UNF）資助、建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司批準(zhǔn)立項(xiàng)編制的《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》已于2006年1月正式實(shí)施，由同一UNF項(xiàng)目支持，還出版發(fā)行了《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)工程技術(shù)手冊》；此外，還陸續(xù)編制發(fā)行了一批標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、手冊和圖集的編制完成和應(yīng)用，將大大提高我國建筑一體化太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建設(shè)水平，使建筑一體化太陽能熱水系統(tǒng)的建設(shè)全過程都能作到有章可依。
在政策法規(guī)方面，隨著《可再生能源法》于2006年1月1日開始正式實(shí)施，各地、各部門已陸續(xù)制定了相應(yīng)的實(shí)施細(xì)則，其中針對太陽能熱水利用的規(guī)定比過去有了很大的進(jìn)展，部分地區(qū)城市已經(jīng)以地方性法規(guī)的形式提出了低于某一高度的新建建筑必須安裝太陽能熱水系統(tǒng)的規(guī)定，如大連市、深圳市等，從而為建筑一體化太陽能熱水的進(jìn)一步發(fā)展提供了有力保證。
但是，太陽能熱水系統(tǒng)的建筑一體化在各地的發(fā)展還不平衡，存在著一些認(rèn)識上的誤區(qū)，大部分建筑設(shè)計(jì)院和房地產(chǎn)開發(fā)商對建筑一體化太陽能熱水系統(tǒng)的關(guān)注較少，一些太陽熱水器生產(chǎn)企業(yè)對建筑一體化的認(rèn)識也還停留在概念上，沒有投入實(shí)質(zhì)性的努力。這一現(xiàn)狀的產(chǎn)生有多方面原因。原因之一是我國當(dāng)前的太陽熱水器市場雖然競爭激烈，但銷售依然旺盛；建筑一體化對太陽能集熱器的功能質(zhì)量提出了更高的要求，進(jìn)行產(chǎn)品改型或開發(fā)新產(chǎn)品要投入資金，投入技術(shù)，有一定的難度，在目前市場條件下就會缺乏動(dòng)力。原因之二是作為建筑設(shè)計(jì)主體的各專業(yè)建筑設(shè)計(jì)院，過去基本上沒有介入太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對太陽能集熱系統(tǒng)不熟悉，又缺乏必要的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)。這就使設(shè)計(jì)人員感到心中無數(shù)，導(dǎo)致對沒有依據(jù)的設(shè)計(jì)缺乏積極性。
原因之三是建筑一體化太陽能熱水系統(tǒng)的初投資需由房地產(chǎn)開發(fā)商負(fù)擔(dān)，開發(fā)成本的增加如果不能同時(shí)帶動(dòng)房屋銷售，就會影響開發(fā)商投入的積極性。
2、太陽能供暖、空調(diào) 按照國際上的慣用術(shù)語，太陽能供暖方式可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩大類。主動(dòng)式是以太陽能集熱器、管道、風(fēng)機(jī)或泵、末端散熱設(shè)備及儲熱裝置等組成的強(qiáng)制循環(huán)太陽能供暖系統(tǒng)，被動(dòng)式則是通過建筑朝向和周圍環(huán)境的合理布置，內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的恰當(dāng)選擇，使房屋在冬季能集取、保持、儲存、分布太陽熱能，從而解決建筑物的采暖問題。運(yùn)用被動(dòng)式太陽能采暖原理建造的房屋稱之為被動(dòng)式采暖太陽房。主動(dòng)式太陽能采暖系統(tǒng)主要由暖通工程師完成，被動(dòng)式采暖太陽房則主要由建筑師來完成。
由于主動(dòng)式太陽能采暖系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備多，所以初投資和經(jīng)常維持費(fèi)用都比被動(dòng)式太陽能采暖高。我國是發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后，從國情出發(fā)，過去采取的政策是優(yōu)先發(fā)展被動(dòng)式太陽能采暖。我國的第一棟被動(dòng)式采暖太陽房1977年在甘肅省民勤縣建成，經(jīng)過廣大科技工作者20多年的努力，通過國家“六五”、“七五”、“八五”科技攻關(guān)項(xiàng)目，在引進(jìn)、消化、吸收世界太陽能建筑技術(shù)的基礎(chǔ)上，我國已形成了具有中國特色的包括理論、設(shè)計(jì)、施工、試驗(yàn)及評價(jià)方法在內(nèi)的一整套被動(dòng)式太陽能采暖技術(shù)，建成了幾百萬建筑面積的被動(dòng)式采暖太陽房。受經(jīng)濟(jì)水平的制約，主動(dòng)式太陽能供暖系統(tǒng)在我國的發(fā)展一直比較緩慢，直到近幾年才開始有少量實(shí)驗(yàn)、示范工程建成，如拉薩火車站、清華陽光能源公司辦公樓太陽能地板輻射供暖工程等。這種太陽能供暖系統(tǒng)的推廣并不在于集熱、供暖技術(shù)本身，而在于投資費(fèi)用高和春、夏、秋季熱水過剩，需通過季節(jié)蓄能技術(shù)和全年的綜合利用來解決。
由于空調(diào)的應(yīng)用需求和太陽能的供給量保持很好的一致性，即天氣越熱，越需要使用空調(diào)時(shí)，相應(yīng)的太陽輻照量也較大，所以太陽能空調(diào)是我國最早進(jìn)行太陽能應(yīng)用的研究領(lǐng)域。上世紀(jì)70年代末太陽能在建筑中的應(yīng)用研究在我國剛剛起步時(shí)，國內(nèi)就有多家單位開始從事太陽能制冷空調(diào)系統(tǒng)的研究開發(fā)，其中華中理工大學(xué)、上海交大、中國建筑科學(xué)研究院空調(diào)所等單位研制成功的太陽能氨水吸收式或溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置先后投入試運(yùn)行，為后來的太陽能空調(diào)系統(tǒng)真正進(jìn)入工程實(shí)踐提供了有益的參考。
國家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目建成了兩個(gè)太陽能空調(diào)示范工程：中國科學(xué)院廣州能源研究所為廣東江門市中國建設(shè)銀行大樓設(shè)計(jì)的“太陽能空調(diào)熱水系統(tǒng)”，和北京市太陽能研究所在山東乳山市建成的太陽能吸收式空調(diào)及供熱綜合示范系統(tǒng)；近年來又建成了北京市太陽能研究所辦公樓、天津海泰軟件園等太陽能空調(diào)示范工程。遠(yuǎn)大空調(diào)有限公司開發(fā)的可提供140℃高溫?zé)崴木劢剐吞柲芗療崞?，是適用于太陽能空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵產(chǎn)品，已在國內(nèi)外建成了多個(gè)試點(diǎn)工程。此外，太陽能和地?zé)崮芫C合利用的熱泵空調(diào)技術(shù)也一直是科研、開發(fā)的熱點(diǎn)。太陽能空調(diào)技術(shù)的工程應(yīng)用，其主要問題是投資較高，所需要的太陽能集熱器面積較大，該項(xiàng)技術(shù)的推廣取決于中、高溫太陽能集熱器的開發(fā)和降低成本。
3、光伏技術(shù)太陽能建筑 太陽能光電池與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)或建筑材料結(jié)合，光伏電池組件安裝在屋面、墻面上或以光伏玻璃的形式作為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)一部分，利用光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)提供房屋用電能耗的太陽能建筑，近年來成為世界太陽能利用的熱點(diǎn)，發(fā)達(dá)國家中建成并投入使用的該類太陽能建筑已有相當(dāng)數(shù)量，在我國則處于起步階段。雖然經(jīng)過幾十年的努力，以及近幾年國家加大扶貧力度為解決邊遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村供電而實(shí)施的光伏發(fā)電光明工程，我國的太陽能光伏技術(shù)已經(jīng)有了較高的發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，但因?yàn)閲医?jīng)濟(jì)實(shí)力的制約，在與建筑的結(jié)合和工程應(yīng)用方面與發(fā)達(dá)國家還有不小差距。
目前我國太陽能光伏電池組件的年生產(chǎn)能力為150MW/年，年產(chǎn)量100MW/年，至2004年底，全國已累計(jì)安裝太陽能光伏電池6萬KW，其中的光伏并網(wǎng)發(fā)電示范工程是深圳國際園林花卉博覽園的1MW工程。由于這種建筑的初投資十分昂貴，它在中國的推廣將會經(jīng)過較長的階段。
三、中國太陽能建筑應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展方向和對策
要提高我國太陽能建筑應(yīng)用水平，需要太陽能產(chǎn)業(yè)界和建筑業(yè)界的協(xié)作和共同努力，發(fā)揮各自優(yōu)勢，二者缺一不可。太陽能產(chǎn)業(yè)界要致力于改善所制造產(chǎn)品的質(zhì)量，使之符合與建筑結(jié)合的要求，并努力提高自身的技術(shù)創(chuàng)新能力；建筑業(yè)界則應(yīng)改進(jìn)建筑設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)適合于太陽能設(shè)備或部件的應(yīng)用，并努力提高施工水平，保證太陽能設(shè)備和部件的安裝質(zhì)量。