随着岛礁空间价值的不断强化,建筑节能逐渐成为各国政府和组织开发岛礁关注的焦点。作为节能型建筑的高层次产品,零碳太阳能建筑的研究和利用逐渐成为实现岛礁生态开发的主要途径。目前,我国南海岛礁的开发与建设正在逐步推进进程中,但针对该地区零碳太阳能建筑的策略及方法研究却基本处于空白状态。基于上述原因,本文将太阳能应用技术所包含的内容作为建筑不可或缺的设计元素进行整合,使太阳能系统真正成为建筑整体的一部分,不仅能够有效降低建筑营建成本,减少由建筑带来的能源损耗,还可以提高太阳能利用的综合效率,从而更好地建设符合于热带岛礁环境的零碳太阳能建筑。首先,论文从热带岛礁地区的区域环境特征、太阳能资源潜力、住宅建筑用能季节及用能比重四个方面进行分析,确定基于太阳能利用的零碳建筑基础模型参数,建立了太阳能建筑综合优化系统模型设计。其次,通过太阳能集热构件与建筑界面整合设计,形成太阳能建筑围护结构模块。该模块不仅能够有效提高建筑界面的保温隔热等基本功能,还能充分捕集太阳能热能资源实现建筑电力和热水的自主供应。再次,利用太阳能建筑围护结构模块与室内的设备进行耦合,使太阳能系统真正成为建筑整体的一部分,在管控太阳能系统对建筑能源利用和室内热环境影响的同时,还可以有效提高太阳能利用的整体效率。然后,根据模型建筑的综合负荷布置集热模块的部位与数量,同时完成太阳能系统的应用与补偿设计,并利用能耗模拟软件Energy Plus对该模型能源供应及运行能耗进行模拟计算,从而对热带岛礁地区零碳太阳能建筑设计的可行性作出初步设计评价。最后,划分太阳能建筑全生命周期的阶段和范围,通过模型建筑参数对其进行经济、能源和环境等项目效益分析,进一步论证热带岛礁地区太阳能建筑一体化设计的经济性和可行性,为其它具有类似气候特征的地域环境提供可靠及客观的参照。