近年来,我国环境污染问题日益严重,空气质量逐渐恶化。作为经济高速发展的工业大国,能源及空气污染问题已经严重影响了我国的经济发展和国民的生活质量。为响应国家节能减排政策,降低建筑能耗,高密闭性成为节能建筑的一大特点,但极易造成室内空气流动性差、室内污染物浓度显著提高等问题。人们尤其是幼龄儿童的大部分时间都在室内度过,室内空气质量问题严重影响身体健康以及居住舒适度。幼龄儿童正处于生长发育的关键时期,呼吸系统等组织尚未发育完全,因此托幼建筑的室内空气质量问题应尤为重视。目前针对空气质量的研究往往集中于室外空气污染问题,对室内空气质量尤其是我国托幼建筑室内空气质量的研究少有涉及。如何有效改善托幼建筑室内空气质量以保证儿童身体健康,成为值得重点研究的课题。托幼建筑具有数量庞大和日间使用的特点,对低成本太阳能的应用具有明显的适用性。同时,托幼建筑对室内空气质量有着高于常规建筑的特殊需求,对太阳能利用设备提出了更高的改善室内空气质量的要求。因此,太阳能新风系统成为一种行之有效的方式。太阳能空气集热器作为太阳能新风系统中的核心部分,通过集热面板吸收太阳能用以直接加热空气,以空气作为热传递介质进行循环流通,不仅能够为建筑物提供热能,而且能够为室内提供新风,改善室内空气质量。其中,渗透型太阳能空气集热器具有加热效率高,结构简单,成本低且建筑相容性好的突出优点,与托幼建筑具有极高的适配性,具备集成设计的基本条件,有利于大面积推广。本文为改善寒冷地区托幼建筑室内空气质量,将渗透型太阳能空气集热器与托幼建筑进行集成设计,形成渗透型太阳能新风系统,在向室内输送加热新风的同时,改善托幼建筑室内空气质量。通过对寒冷地区托幼建筑室内空气需求、渗透型太阳能集热器及新风系统原理的研究,初步建立了适应于改善托幼建筑室内空气质量的渗透型太阳能新风系统集成设计方法,包括集成设计原则、新风系统参数计算方法以及可集成位置和构造方式等。在济南市金色童年幼儿园项目实践的基础上,进行设计方法理论的验证。选取济南采暖季及过渡季,对幼儿园室内空气质量基本参数,包括温湿度、二氧化碳浓度、PM₁₀浓度及微生物浓度进行试验测试分析。测试结果表明,渗透型太阳能新风系统可以有效提高托幼建筑室内空气质量。在天气晴好时对比未使用该新风系统的房间,平均有效提高室内温度2.5℃,有效降低室内二氧化碳浓度30%以上,降低室内PM₁₀浓度45%以上,对室内微生物浓度也起到一定的改善作用。通过对测试数据的系统分析,对寒冷地区幼托建筑室内空气质量的太阳能新风系统进行效益评估以及设计优化,结果表明:该系统具有良好的经济及环保效益;太阳辐射值为400w/m²,室外日间平均温度为8℃,输送设计温度为20℃时,若仅以太阳能新风系统作为托幼建筑室内通风措施,集热面积可以按照房间面积的1/11进行取值,适合进一步在托幼建筑乃至其他建筑中广泛应用。