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Energy and sustainability performance of building-integrated PV façades in hot-arid urban environments: insights from Riyadh

高温乾燥都市環境における建物一体型PVファサードのエネルギーと持続可能性性能:リヤドからの知見 (AI 翻訳)

Zeinab Abdallah Mohammed Elhassan

Frontiers in Built Environment📚 査読済 / ジャーナル2026-04-23#再生可能エネルギーOrigin: Global
DOI: 10.3389/fbuil.2026.1766409
原典: https://doi.org/10.3389/fbuil.2026.1766409
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🤖 gxceed AI 要約

日本語

本研究は、サウジアラビア・リヤドの高温乾燥都市環境において、建物一体型PV(BIPV)ファサードシステムのエネルギー及び持続可能性性能を評価した。5.6kWpのBIPVシステムをPVsystでシミュレーションした結果、年間約8,200kWhの電力を発電し、性能比0.78~0.83を達成。通気型ファサード構成が温度損失を低減し、鉛直設置が埃の蓄積を抑制する。本システムは冷房需要の削減とCO2排出低減に貢献し、サウジ・ビジョン2030の持続可能性目標に適合する。

English

This study evaluates the energy and sustainability performance of a building-integrated photovoltaic (BIPV) façade in Riyadh, Saudi Arabia, using PVsyst simulation. A 5.6 kWp ventilated façade system generates about 8,200 kWh annually with a performance ratio of 0.78–0.83. The near-vertical installation reduces dust accumulation and temperature losses, contributing to cooling demand reduction and carbon emission mitigation, aligning with Saudi Vision 2030.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

本論文は高温乾燥環境でのBIPV性能を実証しており、日本の特に暑熱地域(例:沖縄など)における建物のエネルギー効率向上やZEH/ZEB推進に参考となる可能性がある。ただし、日本の高温多湿環境とは異なるため、直接適用には注意が必要だが、BIPVの設計パラメータとして性能比や通気設計の知見は有益である。

In the global GX context

This paper provides empirical simulation evidence on BIPV performance in hot-arid urban environments, filling a gap in renewable energy integration literature for extreme climates. It supports global energy transition and building decarbonization strategies, particularly relevant for regions with high solar irradiance. The findings offer design insights for BIPV systems in harsh climates, contributing to net-zero building goals worldwide.

👥 読者別の含意

🔬研究者:研究者は、高温乾燥地域におけるBIPVのシミュレーション手法と性能データを参照でき、特に通気型ファサードの効果や鉛直設置のメリットが今後の研究に有用。

🏢実務担当者:実務者は、BIPVシステムの設計時に性能比や温度損失低減のための通気設計の知見を活用できる。

🏛政策担当者:政策立案者は、サウジ・ビジョン2030のような国家目標と連携したBIPVの導入促進策の参考になる。

📄 Abstract(原文)

Introduction The integration of renewable energy systems into building envelopes has become a vital strategy for enhancing urban sustainability and reducing operational energy consumption, particularly in regions characterized by extreme climatic conditions. Building-Integrated Photovoltaic (BIPV) façades offer a multifunctional solution by serving both as architectural envelope components and on-site renewable energy generators, which is especially relevant in hot-arid environments with high solar radiation and cooling demands. Methods This study evaluates the energy and sustainability performance of a façade-integrated photovoltaic system in Riyadh, Saudi Arabia. A 5.6 kWp BIPV façade system was analyzed using a simulation-based methodology implemented in PVsyst, incorporating site-specific climatic data, three-dimensional shading analysis, thermal modeling, and system loss assessment. Results Simulation results indicate that the system produces approximately 8,200 kWh of electricity annually, achieving a performance ratio between 0.78 and 0.83 despite challenging thermal conditions. The ventilated façade configuration reduces temperature-related efficiency losses, while the near-vertical installation minimizes dust accumulation compared with conventional rooftop PV systems. Discussion The findings demonstrate that façade-integrated BIPV systems represent a technically viable and environmentally beneficial renewable energy solution for hot-arid urban environments. The system contributes to reducing cooling demand, lowering carbon emissions, and supporting climate-responsive architecture aligned with Saudi Vision 2030 sustainability objectives.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。