随着能源危机意识的加强,目前世界各国逐渐将太阳能的开发利用作为解决能源供应和清洁利用的主要途径。我国正处在城市化发展的快速阶段,土地资源的紧缺和居民不断增长的需求使得居住建筑向高层数、高密度发展。我国在低、多层住宅上的太阳能结合技术已经比较成熟,但在高层居住建筑中推行太阳能整合设计仍有待普及,并十分紧迫。论文取夏热冬冷地区为范围,以武汉地区为例,着重讨论太阳能与建筑界面上的整合设计和研究。首先,对武汉市居住建筑的基本情况和建筑环境进行了调查分析以及实地测试。研究显示,武汉地区在冬夏两季需要通过消耗电能来提高舒适度,居住建筑能耗问题尤为凸显。提出未来高层居住建筑既需节能,又需以新能源的引入进行“开源”。探讨武汉高层住宅利用太阳能的可行性,并剖析了目前武汉地区居住建筑在利用太阳能方面存在的问题。其次,将研究落脚于“界面”上。分析武汉地区高层居住建筑的日照标准和间距要求和布局方式,在理论层面对居住建筑界面与太阳能系统的关联进行了探讨,并将调查期间收集的武汉高层住宅的外界面特征进行分类整理,针对太阳能在居住建筑界面上的安装位置、面积、倾角、高度进行了研究和探讨。论文的核心部分是针对特定的夏热冬冷气候进行“整合设计研究”。从理论方面对整合设计原则、内涵和规划设计要点进行分析。并在界面理论的基础上,着重从太阳能系统的类型适用性和与建筑各界面结合探讨了太阳能建筑的构造设计,并考虑美学方面的因素影响,提供了整合设计的美学策略。最后,以武汉一高层居住小区为案例,根据上述的理论研究,运用集中式和分散式太阳能系统结合的整合设计思维,并将太阳能集热器作为建筑构件与建筑进行整合设计,并利用IES(VE)建筑性能模拟分析软件,进行集热效果的验证和补充。最后针对整个方案进行了简单的经济效益分析。本文从夏热冬冷的气候特点出发,落脚于建筑界面问题,对武汉地区的居住建筑进行整合设计研究。并提出了一系列的策略和方法,可根据不同的气候要求进行变通的应用。希望本文的研究成果能为武汉和其他地区的高层居住建筑与太阳能系统整合提供借鉴和参考,并对太阳能建筑整合的推广起到积极的推进作用。