当今社会能源危机与环境污染问题日益严峻,可持续发展的模式已成为人类社会发展的必然选择。为了缓解大量性建造的住宅带来的能耗问题,我国大力推广太阳能热水系统在住宅中的应用。本文在对国内外太阳能热水系统发展及应用现状调研的基础上,分析了山东省太阳能热水系统的应用情况及与住宅一体化设计中存在的问题,并从空间设计、美学表达、构造技术三方面进行了深入研究。在空间设计的研究中,以山东省气候条件为基础,重点研究了空间布局对太阳能热水系统与住宅一体化设计的影响。运用天正TSun日照软件进行日照时数的模拟分析,总结提出住宅规划布局中太阳能热水系统一体化设计的优化策略；运用Ecotect软件进行建筑单体日均辐射量的模拟,以研究不同建筑形体自身遮挡对日均辐射量的影响,从而提出屋顶、立面墙体辐射量判定的参考临界值；此外,研究了典型平面布局中太阳能热水系统与住宅的结合方式,以完善住宅平面设计的布置方法。在美学表达的研究中,重点研究了太阳能热水系统与住宅一体化设计的建筑表现手法。结合建筑表现的基本要素研究住宅设计中太阳能热水系统点元素、线元素、面元素、体元素的表现手法；结合建筑表现基本原理研究太阳能热水系统在住宅中的韵律与节奏、比例与尺度、色彩与质感等的表现手法；并结合住宅典型的造型特点、风格特点探讨提出太阳能热水系统与住宅一体化设计的策略和方法,使太阳能热水系统成为一种建筑设计语汇。在构造技术的研究中,结合国标、省标及其它相关规程,重点研究了太阳能热水系统与屋顶、墙体以及建筑其它部位的一体化构造设计措施,针对山东省图集中存在的不足以及近些年来出现的一些新的构造形式提出了修改补充的建议,以推动山东省太阳能热水系统在安装中的一体化进程。此外,基于上述研究,选取典型在建住宅小区山水泉城住宅小区41号楼为例,分析了该住宅结合太阳能热水系统下的空间布局、建筑表现、构造技术三方面的设计特点,通过模拟分析,针对案例中太阳能热水系统与住宅一体化设计应用的不足,探讨提出修改建议,从而为太阳能热水系统在住宅中更加高效、安全的运行提供设计依据。