如今，全球能源形势已经非常严峻。随着世界能源消费的逐年增长和一次能源的不可逆性减少，节约现有一次能源、开发新型能源逐渐被人们所重视。同样，我国的能源使用现状也不容乐观，常规能源的人均占有量还不及世界平均水平的一半。与此同时，作为一种可再生的清洁能源，太阳能被人们誉为21世纪最有发展前景的能源，并且其在建筑领域的使用同样有很大的发展潜力。由于在我国住宅能耗在总能源消耗量中占有很大比重，因此将太阳能应用在住宅建设当中可以很大程度上缓解我国的能源问题。 由于北京地区在自然条件上具备使用太阳能的优势，同时由于当今政策及相关法规的支持，在低层居住建筑中发展使用太阳能已经成为了顺应时代的趋势。因此，本论文以“北京地区低层居住建筑设计中太阳能与建筑一体化应用”为研究对象。 在以北京地区低层居住建筑为研究载体的同时，本论文的主要研究工作如下： 1、被动式太阳能利用在北京地区低层居住建筑中的一体化设计研究； 2、太阳能集热热水系统在北京地区低层居住建筑中的一体化设计研究； 3、太阳能墙(SAH)系统在北京地区低层居住建筑中的一体化设计研究； 4、太阳能光电发电(BIPV)系统在北京地区低层居住建筑中的一体化设计研究。 与此同时，作者通过大量的实地调研和文献阅读，在总结前人工作的基础上，对各类太阳能与建筑一体化设计从在新建建筑和既有建筑改造两种类型的建筑中的应用进行了阐述，重点介绍了建筑的外部空间设计、内部空间设计和表皮设计等几个重要因素与太阳能一体化设计的结合方法。 在“现状调研”一章中，作者做了大量的调研统计，利用类型学的方法对既有建筑的能源使用现状和房屋现状从经济投入及运行、居民使用等角度对进行了分析，得出结论。 在“太阳能的利用”一章中，论文对各类太阳能在建筑中的利用从概念上进行了梳理和分类，并列举了大量的实例。 在“被动式太阳能与建筑一体化设计”和“太阳能热水集热系统与建筑一体化设计”两章中，作者针对不同类型的既有建筑在调研分析的基础上提出了不同的改造方案。 本论文采用定性与定量相结合的方法，在对实际调研数据进行分析的同时，还对部分内容利用软件进行了模拟分析，针对建筑师所从事的建筑设计的角度对太阳能与建筑一体化设计进行研究。