Збірник «Дороги і мости»
ISSN 2524-0994 (Print)
ISSN 2786-488X (Online)
EN UA

Архітектурно-конструктивні рішення інтеграції фотоелектричних систем у будівлі з урахуванням енергетичної ефективності та інсоляційних умов

Опубліковано:
Номер: Випуск 34(2026)
Розділ: Архітектура та містобудування
DOI:
Cторінковий інтервал статті: 258-267
Ключові слова: архітектурно-конструктивні рішення, будівель, відновлювана енергетика, інтегровані в будівлі фотоелектричні системи (BIPV), енергетична ефективність інсоляція, огороджувальні конструкції, фотоелектричні системи.
Як цитувати статтю: Березовський Ю. Л. Архітектурно-конструктивні рішення інтеграції фотоелектричних систем у будівлі з урахуванням енергетичної ефективності та інсоляційних умов. Дороги і мости. Київ, 2026. Вип. 34. С. 258–267.
Як цитувати статтю (references): Yurii Berezovskyi. Architectural and structural solutions for the integration of photovoltaic systems into buildings considering energy efficiency and insolation conditions. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2026. Issue 34. P. 258–267 [in Ukrainian].

Автори

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ, Україна
https://orcid.org/0009-0004-5139-4676

Анотація

Повоєнне відновлення та децентралізація енергетичної системи України актуалізують масштабне впровадження фотоелектричних систем (ФЕС) у житлову, громадську та промислову забудову. Водночас поширеною є практика механічного встановлення сонячних панелей на завершені будівлі без урахування архітектурно-композиційних, конструктивних та інсоляційних чинників, що знижує енергетичну ефективність системи, погіршує візуальну якість середовища та створює додаткові конструктивні ризики. Інтеграція фотоелектричних елементів безпосередньо в огороджувальні конструкції (дах, фасад, світлопрозорі конструкції) потребує системного архітектурно-конструктивного підходу, узгодженого з чинними будівельними нормами та кліматичними особливостями території. Метою дослідження є розроблення методичних засад вибору архітектурно-конструктивних рішень інтеграції фотоелектричних систем у будівлі з урахуванням показників енергетичної ефективності та інсоляційних умов території України. Застосовано системний та порівняльний аналіз вітчизняного та міжнародного досвіду архітектурної інтеграції фотоелектричних систем (BIPV), метод багатофакторної оцінки інсоляційних умов, моделювання впливу орієнтації та кута нахилу огороджувальних конструкцій на енергетичну продуктивність, а також експертне оцінювання конструктивної сумісності фотоелектричних елементів з традиційними будівельними матеріалами. Розроблено класифікацію архітектурно-конструктивних рішень інтеграції фотоелектричних систем за типом розташування в огороджувальній конструкції (покрівельні, фасадні, світлопрозорі, сонцезахисні). Визначено критерії вибору кута нахилу та орієнтації елементів залежно від кліматичної зони та функціонального призначення будівлі. Запропоновано методику комплексної оцінки енергетичної ефективності, що поєднує розрахунок інсоляційного потенціалу поверхні з аналізом конструктивних обмежень (навантаження, вологозахист, температурні деформації, пожежна безпека). Сформовано матрицю відповідності архітектурно-конструктивних рішень стадіям проєктування. Запропонований методичний підхід забезпечує узгодження архітектурно-художніх, енергетичних та конструктивних вимог при інтеграції фотоелектричних систем у будівлі та може бути використаний у практиці проєктування нових і реконструкції існуючих об’єктів в Україні, зокрема в межах програм післявоєнної відбудови та підвищення енергетичної незалежності.

Посилання

  1. Chen, L., Baghoolizadeh, M., Basem, A., Ali, S. H., Ruhani, B., Sultan, A. J., Salahshour, S., & Alizadeh, A. (2024). A comprehensive review of a building-integrated photovoltaic
    system (BIPV). International Communications in Heat and Mass Transfer, 159, 108056. https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2024.108056.
  2. Bonomo, P., & Frontini, F. (2024). Building integrated photovoltaics (BIPV): Analysis of the technological transfer process and innovation dynamics in the Swiss building sector. Buildings, 14(6), 1510. https://doi.org/10.3390/buildings14061510.
  3. Kuhn, T. E., Erban, C., Heinrich, M., Eisenlohr, J., Ensslen, F., & Neuhaus, D. H. (2021). Review of technological design options for building integrated photovoltaics (BIPV). Energy and Buildings, 231, 110381. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2020.110381.
  4. Pillai, D. S., Shabunko, V., & Krishna, A. (2022). A comprehensive review on building integrated photovoltaic systems: Emphasis to technological advancements, outdoor testing, and predictive maintenance. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 156, 111946. https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111946 .
  5. Ranjan Satpathy, P., Ramachandaramurthy, V. K., Roslan, M. F., & Motahhir, S. (2024). An adaptive architecture for strategic enhancement of energy yield in shading-sensitive building-applied photovoltaic systems under real-time environments. Energy and Buildings, 324, 114877. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2024.114877.
  6. Faes, A., Virtuani, A., Quest, H., Maturi, L., Scognamiglio, A., Frontini, F., Schlueter, A., Martin-Chivelet, N., Reinders, A. H. M. E., & Ballif, C. (2025). Building-integrated photovoltaics. Nature Reviews Clean Technology, 1(5), 333–350. https://doi.org/10.1038/s44359-025-00059-9 .
  7. Shirinbakhsh, M., & Harvey, L. D. D. (2024). Feasibility of achieving net-zero energy performance in high-rise buildings using solar energy. Energy and Built Environment, 5, 946–956. https://doi.org/10.1016/j.enbenv.2023.07.007.
  8. Bonomo, P., Frontini, F., Loonen, R., & Reinders, A. H. M. E. (2024). Comprehensive review and state of play in the use of photovoltaics in buildings. Energy and Buildings, 323, 114737. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2024.114737.

Архiв збірника

Головні новини

Календар подій та новин

Важливі інформаційні ресурси