太阳能利用是建筑实现零能耗目标的途径之一。它不仅可以节约大量常规能源,保护环境资源,而且可以解决资源匮乏地区冬季采暖等问题。被动式太阳能利用是一种简单、经济、有效地利用太阳能进行采暖的形式,从而达到节约建筑耗能的目的。随着我国社会经济的快速发展,建筑节能的要求也在不断地提高。而我国的建筑能耗量占比依然巨大,其中城镇居住建筑运行耗能占绝大部分。面对当下建筑形式和节能要求地不断变化,本文提出从各气候区整体的采暖需求与采暖潜力的角度来重新认知太阳能利用在全国的适宜性,并探究了各项被动式策略在各气候区的最优设计策略组合。研究主要从区划原则、区划指标选取、区划方法、区划结果分析以及设计策略最优组合的计算五个方面展开。本文首先通过对建筑气候分区方法的讨论,确立本文基于综合指标的分级分区方法,提出了被动式太阳能利用分区研究应遵循综合因子与主导因子相结合的原则以及空间分布连续性与取大去小原则;通过研究直、散射辐射对城镇居住建筑利用太阳能进行采暖的影响规律,发现直射辐射更适宜对城镇居住建筑利用太阳能潜力进行判断;提出了新的综合适用性指标-辐射度时比,此指标不仅包含了以往研究普遍使用的潜力指标-辐射温差比,同时新加入了采暖需求指标-采暖度日数因素的影响,综合这两个因素并进行同维度处理后得到的辐射度时比值可以表达一个地区太阳能采暖的供需情况,并基于该指标通过GIS10.4获得了全国被动式太阳能利用的综合适用性分区图。针对既有被动式太阳能利用分区多从气候潜力角度出发,未充分考虑采暖需求的问题,本研究提出采暖度日数作为各气候区采暖需求的判断指标,并针对现行典型建筑热工性能修正了计算采暖期求取的临界温度,将原临界温度5℃修正为12℃。在太阳能采暖潜力等级划分的基础上进一步明确了全国采暖需求在空间上的等级分布规律,发现我国北部地区是全国采暖需求最高区域,依次随纬度向南递减。综合考虑潜力指标与采暖需求指标的影响,并对这两个指标单位进行同维度换算,得到采暖期日总辐射总和与采暖期度时数的比值,即辐射度时比,经过计算与插值获得了全国范围内太阳能利用的综合适用性等级分布特征。通过对空间分布特征的分析重新定义了最适宜进行太阳能采暖的区域意识:全国最佳适用区为青藏高原南部与温和地区大部,最不适用区主要为东北地区。当不考虑建造成本性价比收益时,可参考采暖潜力分区,潜力越大可利用性就越高;当考虑收益时,应参考综合适用性分区,综合适用性越高,建造利用太阳能采暖的居住建筑所获得的收益就越大。针对现有研究多从农村建筑太阳能采暖利用潜力出发的片面性问题,本研究从城镇居住建筑在采暖能耗上的占比的角度出发,提出了基于人口指标的原则选取了240个符合要求的气象台站,并从城镇居住建筑在全国的基于供需比的太阳能采暖适用性角度进行研究。针对我国缺乏最优被动式设计措施组合设计策略的量化计算方法的问题,本研究通过正交试验法对具有不同取值的被动式设计措施模型进行热负荷模拟试验得到标准值,再对该值进行进一步的模拟,最后得到优化后的设计值,即相应的被动式设计措施的最优设计值。建立了一种具有普适性的被动式设计方法,可对不同设计区的居住建筑进行模拟并得到最优设计值。在得到最优值的同时,还可得到一定热负荷范围内的所有组合措施类型的取值情况。当该地区的综合适用性较低时,选取最优值可能会导致较高的成本。因此当需要考虑收益性价比时,可根据此方法选取能耗适中情况下对应的设计措施组合与取值。