На підставі комплексного аналізу досвіду використання геліосистем в архітектурі обгрунтовано актуальність задачі оптимізації розміщення геліоприймальних пристроїв на складних поверхнях архітектурних об'єктів. Сформульовано вимоги до геометричних моделей надходження та дослідження розподілу сонячної радіації. Створено, узагальнено та з використанням числового методу досліджено неперервну та дискретну геометричні моделі надходження сонячної радіації на поверхні архітектурних об'єктів. На базі методів системного аналізу визначено раціональні межі використання даних моделей. Розроблено геометричні алгоритми розрахунку миттєвої, добової, річної (сезонної) сонячних радіаційних зон. Запропоновано алгоритм дискретного підсумування миттєвих значень радіації, досліджено його точність. З метою підвищення ефективності дискретного підходу наведено ряд допоміжних алгоритмів сканування об'єктів, трасування, визначення видимості. Висвітлено геометричні моделі управління формою поверхні для забезпечення наперед заданих параметрів сонячної радіаційної зони та формоутворення поверхні з наперед заданими властивостями даної зони. Проаналізовано ієрархію задач моделювання, описано особливості реалізації моделей на містобудівельному, архітектурно-планувальному та конструктивному рівнях проектного процесу.

Висвітлено особливості архітектурно-будівельної структури житлових і нежитлових будівель, у яких поєднано зв'язок функціональних, конструктивних та естетичних вимог із технологією виготовлення, будівництва й експлуатації конструкцій. Розглянуто об'ємно-планувальні та конструктивні рішення багатоповерхових панельних житлових будинків. Наведено принципи розрахунку енергетичних потреб на опалення будинків із визначенням класу енергетичної ефективності за чинними в Україні ДБН і ДСТУ.