太阳与建筑课件

太阳与建筑

太阳与建筑太阳的运行规律与特点太阳与城市（日照间距）建筑遮阳构件太阳能的利用被动式太阳能建筑太阳的运行规律与特点

太阳的视动太阳的高度角和方位角太阳时与标准时夏至和冬至、春分和秋分太阳的运行规律与特点日照是指物体表面被太阳光直接照射的现象。建筑对日照的要求主要根据它的使用性质和当地气候情况而定。太阳的运行规律与特点寒冷地区的建筑一般都需要争取较好的日照；温和地区的多数建筑，也需要至少在冬季正午前后有一定的日照时间；这时的阳光含有较多紫外线，有利于消灭细菌和预防一些疾病，使室内保持良好的卫生环境。太阳的运行规律与特点日照还可使房间在冬季获得较多的太阳辐射效，提高室内温度。据研究表明,冬季的日照会对多数人产生良好的心理作用。在有些情况下，建筑需要避免日照。

防止室内过热避免眩光或暴晒

太阳的运行规律与特点为满足建筑对日照的需求，应在设计时按照使用要求，综合考虑地区气候条件、日照特点、当地地形及前后建筑的遮挡条件、房间的自然通风要求，以及节约用地等因素，从而采取相应的措施，正确地选择房屋朝向、间距、建筑体型、窗口位置、遮阳处理等。太阳的运行规律与特点太阳在天空中的位置是因时、因地时刻都在变化着，而建筑物的状况也是多种多样的，要在设计之初预知日照情况，便需掌握太阳相对运动的规律原理，在此基础上学会运用必要的图表或作简单计算。

太阳的运行规律与特点太阳位置计算方法天球图太阳的高度角和方位角太阳时与标准时太阳的运行规律与特点为了在设计中确切地考虑太阳的直接辐射，设计者应能迅速而方便地定出一天中任意时间以及一年中任意一天的太阳位置。关键在于如何从天文学上的太阳为中心的观点转到建筑师以地球为中心的观点上来。自哥白尼以来，人们都知道地球绕太阳每年旋转一圈并绕其他轴每24小时旋转一周，地轴与地球绕口公转的轨道平面并非正交，而是倾斜23°27’

太阳的运行规律与特点地球绕太阳运行规律地球绕地轴自转同时绕太阳公转，地球公转的轨道平面称为黄道面。由于地轴（即地球南北极联线）是倾斜的，与黄道面成66°33’的交角；而且在公转运行中，这个交角和地轴的倾斜方向都是不变的，这样就使太阳光线的直射范围在南北纬23°27’之间作周期性变动，从而形成一年中春、夏、秋、冬四季的更替。太阳的运行规律与特点图示地球绕太阳运行一周的行程。地球在公转中，阳光直射地球的变动范围用赤纬δ表示。赤纬即太阳光线与地球赤道面的夹角，它是随着地球在公转轨道上的位置、即日期的不同而变化的。图中给出了地球在公转轨道上的几个典型位置。

太阳的运行规律与特点赤纬从赤道面算起，向北为正，向南为负。春分时（约在3月21日），太阳光线与地球赤道面平行，赤纬为0°，阳光直射赤道，并且正好切过两极、南、北半球的昼夜均等长。春分以后，赤纬逐渐增加，到夏至（约在6月22日）赤纬δ＝＋23°27’达到最大值，太阳光线直射地球北纬23°27’，即北回归线上。太阳的运行规律与特点春分

秋分太阳的运行规律与特点以后，赤纬一天天变小，秋分日（约9月22日）赤纬δ＝0。在北半球，从夏至到秋分为夏季，北极圈处在向太阳一侧；北半球昼长夜短，南半球夜长昼短。到秋分时又是日夜等长。当阳光继续向南半球移动，到冬至日（约12月22日）阳光直射南纬23°27’，即南回归线，赤纬δ＝－23°27’。这情况恰好与夏至日相反。太阳的运行规律与特点冬至日太阳的运行规律与特点夏至日太阳的运行规律与特点如此周而复始。地球在绕太阳公转的行程中，不同日期有不同的太阳赤纬，全年主要季节的赤纬δ值可参见表太阳的运行规律与特点一年中逐日的赤纬也可用Peter．J．Iumde等人建议的公式粗略计算（N从元旦开始计算的天数）太阳的运行规律与特点天球图为了进一步确定太阳对地球上某点的相对位置，可以根据相对运动原理，假定地球不动而太阳绕地球旋转，以地球上的一观测点为圆心O，以任意长度为半径，作一假想球面，设天空中一切星体包括太阳均在此球面上作相对运动，这个球称为天球。

太阳的运行规律与特点在天球图上有天轴与地轴平行，有天球赤道面与地球赤道面平行，并以赤纬圈表示一天里太阳在天球上运行的轨迹；此外，过地球上观测点O作与地球的切面与天球相接成的大圆，即O点的地平面，从O点作一与地平面相垂直的线与天球相交称为天顶。天顶线与天球赤道面的交角表示了观测点的地理纬度（φ）。

太阳的运行规律与特点对观测者来说，任何一天、任何时刻的太阳位置，在天球图上均可用赤纬（δ）和时角（t）表示，称为天球坐标。太阳的运行规律与特点时角是按照地球自转一周（24小时）相当于太阳在天球图上绕天轴一周即360°的原理，不同的时角可表示在一天里不同时间的太阳位置，以其所在时圈的角度表示，即1小时相当于时角15°。并规定以太阳在观测点正南向，即当地时间正午12时的时角为0°，这时的时圈称为当地的子午圈；对应于上午的时角（12时以前）为负值，下午的时角为正值。太阳的运行规律与特点时角的计算公式为：

t=15(h-12)

式中：t——时角，度；

h——时间（小时），按当地太阳时计算。太阳的运行规律与特点太阳的高度角和方位角人在地平面观测太阳位置，需用地平坐标，即以高度角和方位均表示太阳位置。太阳光线与地平面夹角（h）称为太阳高度角。太阳光线在地平面上的投影线与地平面正南方向所夹的角（A）称为太阳方位角。太阳的运行规律与特点任何一个地区，在日出、日落时，太阳高度角为零；一天中在正午，即当地太阳时为12点的时候，高度角最大，在北半球此时的太阳位于正南。太阳方位角以正南为0°，顺时针方向的角度为正值，表示太阳位于下午的范围；逆时针方向的角度为负值，表示太阳位于上午的范围。太阳的运行规律与特点在任何一天里，上、下午太阳的位置对称于中午，例如下午1点对称于上午11点，二者太阳的太阳高度角和方位角的数值相同，只是方位角的符号相反。太阳的运行规律与特点在天球图上，根据观测点所在的纬度，也可用高度角和方位角表示太阳的位置。太阳的运行规律与特点将赤纬（δ）、时角（t）、纬度（φ）和高度角（h）、方位角（A），同时表示在天球图上

太阳的运行规律与特点影响太阳高度角和方位角的因素有3，即：赤纬（表明日期的变化）、时角（表明时间的变化）和地理纬度（表明测点所在位置的差异）。其计算式如下：太阳的运行规律与特点正午时太阳方位在正南，其方位角为0°。这时的高度角计算式可简化为：（当φ>δ时）（当

δ>φ时）

太阳的运行规律与特点日出、日落时间的时角及其方位角的计算式为：

（太阳高度角h＝0°）（太阳高度角h＝0°）

太阳的运行规律与特点对站在地球上任一点的观察者而言，太阳看去是在空中沿着一大弧而运行。观察者只要测出太阳对地平面的高度角及其相对于正南向的方位角，即可确定太阳在任一瞬间的位置。若干世纪以来，航海家已经应用六分仪及罗盘来测定太阳的高度角与方位角，靠着时钟与海图的帮助，可以确定船只在大海中的位置。太阳的运行规律与特点观察者如果对太阳的运动仔细地观察一年，便可看到，太阳实际上是沿着一根长长的连续的螺旋线而运动的。如将地球上的观察点和太阳之间连一根假想线，则此动线的轨迹为一个以观察点为顶点的巨大而扁平的圆锥面。在冬季，观察者可看到此回转圆锥面的凹面朝下对着南向；在夏季，凹面朝上对着北向；在春（秋）分，此圆锥变为一被压扁的平盘状。这些圆锥面的轴线是完全平行干地轴的，如图所示。太阳的运行规律与特点日出及日落的方位角全年中只有两天，太阳在正西方落下。其余日期中的回落方向，在西偏南，或在西偏北，在冬季，日出于东南，落于西南，但在夏季期周，日出于东北，落于西北。

太阳的运行规律与特点在赤道的不同季节中，日落的方位角总是在沿着地平线由西偏南23°27’至西偏北23°27’这一极端范围之内变动。在较高的纬度上，日落方位角的季节变化幅度逐渐增大。在北极圈上，夏至日的日落方位角为西偏北90°，冬至日为西偏南90°。太阳的运行规律与特点在北极圈的夏季会出现罕见的现象；太阳落于北方又在北方升起。在该纬度的仲夏夜晚，太阳向北降落，夜半时刚触及地面便又立即升起，重新向东方空际运行。太阳的运行规律与特点在北极圈的冬至日也可看到太阳运行的另一奇观：在正午，黑暗刚被打破，南方出现曙光，红日渐渐升起，但地平线上刚现半轮，旋即徐徐下降，黑暗又恢复。太阳的运行规律与特点在高纬度上，全年中的这一时刻或那一时刻，太阳在建筑物的各个方向有时升起有时落下，因此，在靠近北极圈的一些国家中，建筑师们学会了如何安排建筑的位置和处理建筑物的外形，使之能在冬季日照很少的期间，尽量多地捕集高度角低的日光，同时又要与夏季时日光由各个方向射来这一事实相适应。太阳的运行规律与特点太阳时与标准时在以上计算太阳高度角和方位角的公式中，时角（t）所用的时间为观测点的当地太阳时，或称“真太阳时”，即太阳在当地正南时为12点、地球自转一周又回到正南时为一天。太阳的运行规律与特点但地球自转速度并不完全均匀，为计算方便，按一天为24小时计算称“地方平均太阳时”。真太阳时与平均太阳时之间的差称为均时差（Ep）。Ep的变化范围约在－14分到＋16分之间。均时差Ep的年变化

太阳的运行规律与特点各地区所采用的标准时间是各国按所处地理经度位置以某一中心子午线的时间为标准时。我国标准时是以东经120°作为北京时间的标准。国际上在1884年经过各国协议，以穿过英国伦敦格林尼治（Greenwich）天文台的经线为本初经线，是经度的零度线，由此向东和向西各分为180°，称为东经和西经。太阳的运行规律与特点精确的当地太阳时与标准时之间的转换关系为：

式中：T。——标准时间，时；分；Tm——地方平均太阳时，时：分；L。——标准时间子午圈所处的经度，度；Lm——当地予午圈所处的经度，度；Ep——均时差，分；4——换算系数，分／度。由于地球自转一周按24小时计，地球的经度分为360°，所以每转过经度1°为4分钟。地方经度在中心经度以西时，经度每差1°，地方时比标准时提前4分钟；在中心经度以东时，经度每差1°，地方时比标准时推后4分钟。太阳的运行规律与特点对一般建筑日照工程，所用的时间不需要十分精确，为简化计算，修正值Ep可忽略不计。则计算式可简化为：太阳的运行规律与特点例如我国广州市的经度为113°19’，在我国的标准经度120°以西6°41’（6．68°），则广州地方时12点相当于标准时12点26．73分（12点26分44秒）。太阳与城市太阳与城市形态布局（街道+公共空间+建筑）建筑朝向日照间距日照间距建筑日照间距的确定建筑物必需的日照间距，常以在冬至日（12月22日）或大寒日（l月22日）保证室内在正午前后有不少于1小时或2小时的日照时间来确定的。具体的时间要求则需根据《城市居住区规划设计规范》（GB50180—93）按地区气候条件及城市特点所作的规定。建筑气候区划Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类气候区Ⅳ气候区Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ类气候区大城市中小城市大城市中小城市日照标准日大寒日冬至日日照时数≥2小时≥3小时≥1小时有效日照时段8－16时9－15时计算点底层窗台面日照间距在小区规划中，如果已知前后两栋建筑的朝向及其外形尺寸，以及建筑所在的地理纬度，则可用计算法按照当地所规定日期各小时的太阳高度角和方位角，计算出为保证规定的日照时间所需间距。繁杂的计算工作可用计算机代替。日照间距日照间距的基本计算式如下

γ——后栋建筑墙面法线与太阳方位角的夹角，即太阳方位角与墙面方位角之差。写成计算式为：

γ＝A－a日照间距当建筑朝向正南时a＝0，公式可写成：日照间距［例］北京（φ＝40°）有一组住宅建筑，室外地平的高度相同，设其朝向正南，后栋建筑一层窗台高1．5m（距室外地平），前栋建筑总高15m（从室外地平至檐口），则其计算高度H0为13．5m，要求后栋建筑在太寒日正午前后有2小时日照，求其必需的建筑间距。

日照间距日照间距与建筑布局在住宅小区的布局中，满足日照间距的要求常与提高建筑密度、节约用地存在一定矛盾。在设计中如掌握日照规律，便可采取一些灵活的手法，既满足建筑的日照要求，又提高建筑的密度。

日照间距首先，可适当调整建筑朝向，从朝向正南北改为朝向南偏东或偏西30°的范围内，使日照时间偏于上午或偏于下午。据研究结果，朝向在南偏东西15°范围内对建筑冬季日照辐射得热影响很小。朝向在南偏东西15°～30°，建筑仍能获得较好的日辐射热。但如偏转角度超过30°，则不利于日照需要。日照间距其次，调节建筑布局和外形，也可在满足日照要求的基础上增加建筑密度的效果。北侧错台式正南向行列式布置改为错排行列式或交叉错排行列式布置，利用上下午的斜向日照。

遮阳构件及其应用建筑遮阳及遮阳构件尺寸在炎热地区的夏季，日辐射强度大，气温也高，如我国南方夏季日辐射强度可达1000W／m2，气温可达40°C以上。据我国有关单位的研究测定，当进入室内的直射光辐射强度大于280W／m2，同时气温在29°C以上，气流速度小于0．3m／s时，人们在室内会感到闷热不舒适。因此，目前一般建筑以气温29°C、日辐射强度280W／m2左右作为必需设遮阳的参考界限。

遮阳构件及其应用外部环境对建筑的热辐射外部环境对建筑的热辐射包括：太阳对建筑的短波辐射（直射）、天空短波漫反射辐射（散射）、周围地表短波反射辐射（反射）以及地表及周围受热物体的长波辐射。遮阳构件及其应用外部环境对建筑的热辐射主要从两个方面影响建筑的热环境：一是透过窗户进入室内，并被室内表面所吸收，产生了加热的效果；二是被建筑的外围护结构表面吸收，其中一部分热量通过建筑围护结构的热传导逐渐进入室内。

遮阳构件及其应用建筑遮阳的目的是阻断阳光直射，这样做的好处有三个：可以防止透过玻璃的直射阳光使室内过热；可以防止建筑围护结构过热并造成对室内环境的热辐射；可以防止直射阳光造成的强烈眩光。这三点对于处于低纬地区尤为重要。

遮阳构件及其应用建筑遮阳方式由于日辐射强度随地点、日期、时间和朝向而异，建筑中各向窗口要求遮阳的日期、时间以及遮阳的形式和尺寸，也需根据具体地区的气候和窗口朝向而定。遮阳构件及其应用建筑遮阳的方式

建筑遮阳类型很多，可以利用建筑的其他构件，如挑檐、阁板或各种突出构件，也可以专为遮阳目的而设置。遮阳构件及其应用按照构件遮挡阳光的特点来区分，主要分为几类：一、人工遮阳方式水平式遮阳垂直式遮阳综合式遮阳（格栅）挡板式遮阳二、绿化遮阳三、建筑自遮阳和群体互遮阳遮阳构件及其应用水平式遮阳在低纬地区或一年中的夏季，由于太阳高度角很高，建筑的阴影很短，因而水平遮阳比垂直遮阳更加有效。在湿热地区，悬挑出的长长的屋檐足以起到遮阳蔽雨的作用。印第安普埃布洛人悬崖宫殿遮阳

遮阳构件及其应用希腊帕提农神庙罗马斗兽场遮阳构件及其应用“好似在某种北方寒冷气候条件下生活了很长时间的人一样，太阳对我有着巨大的吸引力。同样，在阳光充足的气候环境中，我寻找阴蔽也是为了发现和利用阳光”

————诺曼·福斯特.走向现代本土.

法国尼姆卡里艺术中心遮阳构件及其应用垂直遮阳与水平遮阳相比，垂直遮阳主要是根据太阳方位角来实现对光线的遮挡，因此垂直遮阳能够有效地挡住高度角很低的光线，适合用于遮挡东西向阳光。遮阳构件及其应用普莱斯大厦（1956）是莱特晚期代表作，大面积的垂直遮阳板形成了鲜明的竖向线条，与短促有力的水平遮阳板相结合，共同营造出丰富多采的几何形体。

遮阳构件及其应用亚利桑那州凤凰城中央图书馆则将垂直遮阳其作为一种标志或装饰：由钢架支撑起的片片三角帆布最直观地向我们展示了垂直遮阳所具有的艺术感染力，在浩瀚、酷热的西部沙漠之中，那片片白帆仿佛使人们看到蔚蓝的大海。遮阳构件及其应用虽然波士顿市政厅（1964）给人留下的第一印象是极富韵律的、柱廊般的混凝土垂直遮阳板。因为层层向内缩进的平面使得每层的窗户都于不知不觉中获得了自然的水平遮阳。波士顿市政厅无疑受到柯布西耶作品的极大影响。其体形厚重、有雕塑感。遮阳构件及其应用格栅式遮阳（综合式遮阳）格栅式遮阳综合了水平遮阳和垂直遮阳的优点，对于各种朝向和高度角的阳光都比较有效。

遮阳构件及其应用在综合使用各种遮阳方式方面，柯布西耶设计的昌迪加尔议会大厦及高等法院（1951-1956）是当之无愧的典范。遮阳构件及其应用绿化遮阳大自然给我们提供了一些天然的遮阳手段，树木或攀缘植物可以用来遮挡阳光，形成阴影，其效果总体来说相当不错。绿化遮阳不同于建筑构件遮阳之处还在于它的能量流向。植被通过光合作用将太阳能转化为生物能，植被叶片本身的温度并未显著升高。而遮阳构件在吸收太阳能后温度会显著升高，其中一部分热量还会通过各种方式向室内传递。

遮阳构件及其应用最为理想的遮阳植被是落叶乔木，茂盛的枝叶可以阻挡夏季灼热的阳光，而冬季温暖的阳光又会透过稀疏枝条射入室内。遮阳构件及其应用诺曼·福斯特在设计弗雷尤斯地方中等职业学校（1991-93）时，不但在建筑向阳的一侧设计了一组精美的银色遮阳板，以遮挡夏季的酷热。还在建筑周边配置了高大的落叶阔叶乔木，阳光透过树叶和遮阳板的缝隙投下缕缕光斑，犹如一曲动人的旋律。最有意思的是，福斯特所选用树种的姿态与屋顶形状非常相象，让人领略到现代建筑同样可以与优美的自然环境相融合。遮阳构件及其应用建筑互遮阳与自遮阳SOM事务所设计的沙特国家商业银行（1979-1983）

遮阳构件及其应用柯里亚设计的孟买干城章嘉公寓（1970-1983）所采用的遮阳方式也属建筑自遮阳。这类遮阳方式没有明显的遮阳构件，而是通过建筑自身的凸凹来形成大面积阴影，最主要的采光窗都位于阴影之中，而暴露在墙体表面的窗洞口往往尺寸较小。遮阳构件及其应用遮阳构件尺寸计算遮阳构件的形式和尺寸一般可根据当地需遮阳日期、时间及窗口朝向用图表法求得，但针对某一时间的窗口遮阳也可按当时的太阳高度角和方位均得出准确尺寸。

遮阳构件及其应用水平遮阳计算

（l）任意朝向水平遮阳板挑出的长度按下式计算：

L＝Hctgh·cos

γ

式中：L——水平板挑出长度，m；H——水平板下沿至窗台高度，m；h——太阳高度角，度；γ——太阳方位角与墙方位角差，度。（2）水平板两翼挑出的长度按下式计算：

D＝Hctgh·sinγ式中：D——从窗口到遮阳板侧边的长度，m。遮阳构件及其应用垂直式遮阳计算

任意朝向窗口的垂直遮阳板挑出长度按下式计算：

L=Bctgγ式中：L——垂直板挑出长度，m；B——两面垂直板间净距，或垂直板内侧至窗口另一边距离），m。遮阳构件及其应用综合式遮阳计算任意朝向窗口综合式遮阳的挑出长度，可先计算出垂直板和水平板两者的挑出长度，然后根据两者的计算数值按构造要求确定出综合式遮阳板的挑出长度。遮阳构件及其应用挡板式遮阳任意朝向窗口的挡板式遮阳尺寸计算，可先按照构造需要确定挡板面至墙外表面的距离L，然后按公式求出挡板下端至窗台的高度Ho，式中：L——水平板挑出长度，m。再根据（6－15）式求出挡板两翼至窗口边的距离D，最后确定挡板的尺寸，即为水平板下缘至窗台高度H减去计算出的Ho，便可得挡板的高度。遮阳构件及其应用遮阳与隔热窗口设置遮阳可有效地遮挡进入室内的太阳辐射热和降低室内气温，应注意的是，遮阳设施的隔热效果除取决于遮阳形式及所处朝向外，还与其构造处理、材料及颜色有很大关系。专门用作遮阳的构件，一般宜采用浅色且蓄热系数小的轻材料做成，因为颜色深及蓄热系数大的材料会吸收并储存较多的热量，影响隔热效果。

遮阳构件及其应用遮阳与隔热遮阳构件及其应用各种遮阳设施遮挡太阳辐射热量的效果一般以“遮阳系数”表示。遮阳系数是指在照射时间内、透进有遮阳窗口的太阳辐射热量与透进无遮阳窗口的太阳辐射热量的比值。系数愈小说明透进窗口的太阳辐射热量愈少，即防热效果愈好。

遮阳构件及其应用由于遮阳对日辐射的遮挡，可使夏季室内气温，尤其是室内最高气温明显地降低；特别是对不开窗的有空调的房间，增加遮阳后一般可降低室温达2°C；而且使房间里的温度波动小，室内出现高温的时间也较晚。显然，遮阳对有空调的房间减少冷负荷十分有利。对一般房间，在开窗情况下，遮阳也可使室温降低1°多，加上挡住了从窗口进入的直接热辐射影响，都有助于为人们在夏季创造良好的室内热环境。遮阳构件及其应用遮阳与采光从天然采光的观点来看，遮阳设施一方面可阻挡直射阳光，防止眩光，有助于视觉的正常工作；但是，遮阳有挡光作用，从而会降低室内照度，在阴天更为不利。遮阳构件及其应用据观察，一般室内照度可降低20％～58％。几种形式遮阳对室内照度的影响大致如图。图中阴影部分为工作面上的照度值。其中水平和垂直遮阳板约可使照度降低约20％～40％，综合遮阳可使照度降低约30％～55％左右。

遮阳构件及其应用遮阳与通风遮阳对房间通风有一定阻挡作用，使室内风速有所降低。实测资料表明，在有遮阳的房间，室内风速约减弱22％～47％。风速的减弱程度和风场流向都与遮阳的设置方式有很大关系。图为几种遮阳设施的通风效果。遮阳构件及其应用遮阳一方面可以隔热降温，同时又对采光、通风有一定影响。在很多地区，夏季需遮阳而冬季又需要有日照，因此理想的尺寸应是根据当地冬季和夏季的太阳高度角变化分别计算，使其在室内过热时有满窗遮阳，而在低温时又有足够的日照，如图。另外，采用绿化或活动遮阳装置，也可取得较好的效果太阳能的利用太阳能的基本参数主动与被动方式太阳能收集器的朝向利用太阳能的新技术太阳能的利用太阳能的基本参数太阳能是一种永不枯竭的洁净能源。积极探索利用太阳能有利于减少不可再生能源的消耗，并利于减少因采暖所造成的环境污染。我国的太阳能资源十分丰富，三分之二以上的国土面积的日照时数都大于2200小时。

太阳能的利用70年代能源危机与太阳房的兴起以美国为例，在能源危机爆发之后，政府用于太阳能研究的预算增加了十几倍。由保罗·索勒里设计并建造的阿科桑底城。该城位于美国凤凰城附近，周围是浩瀚的沙漠和戈壁。就在这片小小的绿洲之上，索勒里尽情地发挥着他的天才和创造力，充分利用太阳能、风能以及其它有限的资源，建造出可容纳5000居民、并具有舒适的室内外环境的“太阳城”。太阳能的利用太阳能利用的主要方式

利用太阳能主要包括两大类型：一是太阳能集热系统，即利用太阳能集热，例如提供生活热水、取暖（或制冷）等，其中又以热水供应系统的应用最为广泛。另一种是太阳能光电系统，即将太阳辐射中的能量直接转化为电能，为建筑及整个社会提供清洁能源。太阳能的利用太阳能集热系统通常被称为被动式太阳能利用，它是指建筑构件通过自然方式（或适当辅以机械方式）收集并传送太阳辐射的热量。太阳能热水供应系统包括太阳能集热器、储热装置、热交换器和热量供给装置。如果仅仅作为解决用户热水供应的话，太阳能集热板的面积无需太大。例如日本九州某独立式住宅小区，每户仅需3.34平米的平板式太阳能集热器。日本某多层住宅，每户在阳台上也只装有2.4平米的平板式集热器。太阳能的利用太阳能集热的原理

太阳能集热主要包括三个重要技术环节，即集热、蓄热和保温。

太阳能的利用被动式太阳能利用的主要类型直接式蓄热墙式阳光间式蓄热屋顶式热虹吸式太阳能的利用利用太阳能集热的朝向在冬季，当天空晴朗、太阳高度角较低的时候，太阳辐射主要落在南向的垂直墙面上。这主要因为阳光在正午时最强，而在这之前或之后的几个小时则锐减。由于随着玻璃与阳光之间入射角度的增加，反射量也随之增加。早晚的天空云量会稍微改变最佳朝向。由于下午的阳光更容易蓄存，以备夜晚使用。因此从利用太阳能的角度来说，建筑朝向略偏西南为最佳。