能源危机和环境问题已引起全世界的普遍重视,大力开发可再生能源已成为世界各国可持续发展能源战略的基本国策。太阳能是取之不尽、用之不竭的绿色可再生能源,且技术较为成熟,是我国建设经济集约型社会的主要清洁能源之一。建筑是太阳能资源最重要的应用载体,从设计开始的太阳能与建筑一体化研究方兴未艾。然而,与新建建筑相比,既有建筑所占数量比重更大,但目前对此类建筑利用太阳能的研究却较少,如何进行既有建筑的太阳能利用改造成为亟待探究的课题。本论文以既有住宅建筑太阳能热水系统改造为研究对象,分析解决应用较为普遍且能大幅减少建筑能耗的太阳能热水系统在既有建筑节能改造中存在的问题。首先,在分析西安市太阳能资源应用优势的基础上,通过对一体化安装太阳能热水系统、后期由住户自行安装太阳能热水系统及未安装太阳能热水系统的三个典型高层住宅小区的实地调查,统计用户实际情况、热水使用情况、太阳能热水使用态度及意向、太阳能热水系统运行情况及限制太阳能热水系统推广因素等五类数据,得出影响高层住宅太阳能应用中屋顶面积不足及日照遮挡等突出问题,分析解决措施;利用日照软件模拟不同楼体形态的单体建筑对后排建筑安装太阳能集热器的影响,并分析了不同建筑布局形式、不同楼体形态的组合建筑群中集热器安装的合理起始位置,根据模拟结果,提出太阳能集热器安装的改善策略;而后,在分析既有建筑太阳能热水系统改造设计原则及技术难点的基础上,考虑太阳能集热器连接的可靠性、改造施工的方便性、运营维护的经济与安全性,设计了太阳能集热器在既有高层建筑上的可安装部位的多种连接方法,绘制施工图及节点详图;最后,通过对西安某住宅小区的实例研究,评价既有建筑太阳能热水系统改造的经济性与节能效益,论证了既有建筑太阳能热水系统改造的可行性。既有建筑太阳能热水系统改造不仅能使更多的居民享受太阳能所带来的绿色无污染的健康生活,而且还能有效缓解能源危机和环境污染问题。论文研究成果极具意义,可为建设环境优美、生活舒适的美丽西安做出贡献。