Od 70-tych rokov každý rok pribúda na svete viac ako 70 miliónov ľudí. Potreba fosílnych palív, pitnej vody, obilnín, rýb a lesov tak prevyšuje ponuku. Každý týždeň potrebuje potravu a príbytok 1,5 milióna nových ľudí. Zaberá sa čoraz viac úrodnej pôdy. A tieto problémy sa neustále len prehlbujú. Akoby to nestačilo, aj keď sa niektoré problémy vyriešia, ďalšie vznikajú v podobe množstva škodlivých chemických látok. Kým sa stihnú skorigovať chyby v priemysle, nadlho sa poškodí životné prostredie – planéta, a teda aj životy ľudí a ich ďalších generácií. Zem dáva ľuďom už nejaký čas najavo, že svojim konaním zhoršujú svoje životné podmienky, na čo upozorňujú aj vedci.
V stavebníctve, pri výstavbe a bývaní sa ročne spotrebuje približne 40 % energie z jej celkovej spotreby vo svete. Reakciou na energetickú krízu v 90-tych rokoch bolo, že sa v Nemecku začali stavať prvé tzv. pasívne domy.
Platí pravidlo, že skôr ako sa začne vyrábať energia, mali by sa hľadať možnosti, ako ňou šetriť.
Aj úsporná stavba potrebuje energiu „zvonka“ – ak jej nie je veľa, možno ju pokryť aj z obnoviteľných zdrojov. Väčšina obnoviteľnej energie sa získava zo slnečného žiarenia, dokonca aj z vody, vetra, biomasy… V súčasnosti je nutné vyvíjať spôsoby, ako efektívne akumulovať energiu, pretože alternatívne zdroje, najmä z vetra a slnka, sú kolísavé. Pri využití alternatívnych zdrojov treba brať do úvahy možnosť efektívnejšie stavať nezávislé elektrárne z alternatívnych zdrojov pre viac domov naraz.
Tepelné čerpadlá – sú založené na princípe výroby tepla z okolia, napr. z vody, zeme, či vzduchu. Pri výrobe tepla sa využíva teplotný rozdiel. Pri úsporných domoch môže malé tepelné čerpadlo pokryť aj celú spotrebu energie na kúrenie a ohrev vody.
Slnečná energia – zo slnka možno získať teplo slnečnými kolektormi alebo elektrinu fotovoltikou. Dostupné systémy zatiaľ nemajú dostatočnú účinnosť, najmä v zime, keď je to najpotrebnejšie. Uchovávanie elektriny v batériách je ešte stále problematické.
Vodná energia – výroba elektriny využitím vodného stĺpca a toku je obnoviteľný zdroj energie s možnosťou dlhodobého využitia bez vážnych ekologických škôd. Energia vody má vysokú účinnosť a dá sa pomerne ľahko regulovať. Je dôležitá pre stabilizáciu energickej siete. Vodných tokov s prudkým spádom na Slovensku nie je veľa, ale dajú sa využiť na minielektrárne.
Využitie vetra – veterná energia má bohatý potenciál v celosvetovom meradle, pričom ponúka možnosti centralizovanej aj decentralizovanej výroby. Nevýhodou je kolísavosť. V minulosti sa využíval vietor priamo na pohon zariadení, napr. na mletie zrna.
Biomasa – energia z biomasy má svoj pôvod v slnečnom žiarení a fotosyntéze. Z tohto dôvodu ide o obnoviteľný zdroj energie. Využitie dreva a rastlinných surovín je tradičnou alternatívou. Kozub nie je účinný a nespaľuje čisto, preto treba uprednostniť akumulačné sálavé piecky. Využívajú sa aj centrálne kotolne na drevné štiepky, slamu alebo rastliny pestované špeciálne ako energetický zdroj.
Bioplyn z bioodpadu – energia vyrábaná týmto spôsobom je finančne menej náročná. Prirodzený proces rozkladu organických látok bez prístupu vzduchu za vzniku bioplynu bol známy už v stredoveku. Prvé experimenty údajne robil už Leonardo da Vinci. Za objaviteľa riadeného kvasného procesu, pri ktorom sa z bioodpadu uvoľňuje tzv. bioplyn sa však považuje taliansky fyzik A. Volta.
Geotermálna energia – geotermálna energia je najstaršou energiou na našej planéte. Najčastejšie využívaným médiom pre prenos geotermálnej energie z hlbín zeme sú termálne vody. V niektorých oblastiach sa zachytávajú aj horúce pary. Využíva sa vo forme tepelnej energie (na kúrenie) alebo na výrobu elektrickej energie v geotermálnych elektrárňach. Zvyčajne sa radí medzi obnoviteľné zdroje energie, nemusí to však platiť vždy. Niektoré zdroje geotermálnej energie sú vyčerpateľné v horizontoch desiatok rokov.
ARCHITEKTÚRA, ŠETRIACA ENERGIU
Ekologická a zelená architektúra: Ekológia je veda „…o vzťahoch organizmov s okolitým svetom, to znamená v širšom význame veda o podmienkach života“. Ekologická aj zelená architektúra sú pojmy, ktoré navodzujú predstavu architektúry využívajúcej rôzne prvky prírody, hoci v súčasnosti sa k tomu začína pridávať aj šetrenie energiou.
Solárna architektúra: Využíva najmä pasívnu slnečnú energiu, no nie je zameraná na šetrenie energiou dobrým zaizolovaním, ako je to pri pasívnych domoch. (V niektorých krajinách si zamieňajú výrazy solárny dom a pasívny dom, čím vznikajú nedorozumenia.)
Nízkoenergetické domy: majú zlepšenú izoláciu, čím sa ich potreba tepla na vykurovanie zníži na 50 kWh/m2/rok. Aby sa na túto hodnotu dostali, mali by mať riadené vetranie s rekuperáciou tepla a zníženú vzduchovú priepustnosť cez netesnosti a konštrukciu.
Aktívne domy: sú nízkoenergetické domy s elektronikou zabezpečujúcou automatické riadenie vetrania, kúrenia a tienenia okien. Zníženú potrebu vykurovania dosahujú inteligentným elektrickým riadením.
Pasívne domy: sú veľmi dobre tepelne izolované a využívajú pasívne solárne zisky. Majú potrebu tepla na vykurovanie do 15 kWh/m2/rok (pri obnovených starých domoch 25 kWh/m2/rok). V kritériách je obmedzená aj energia na chladenie a ostatná spotreba elektriny, takže riešenie je komplexnejšie. Sú zamerané na maximalizovanie šetrenia teplom dobrou izoláciou, riadeným vetraním a veľmi malou vzduchovou priepustnosťou cez netesnosti a konštrukciu.
Nulové a plusové domy: sú pasívne domy, ktoré majú zabudovanú nízkokapacitnú výrobu elektrickej energie (malú elektráreň), aby pokryli svoju spotrebu, prípadne vyrobili viac energie, ako dom potrebuje a predali ju do verejnej siete.
Udržateľná architektúra: V súčasnosti je nutné tvoriť architektúru, ktorá popri plnení potrebných účelov, komplexne rieši problém ochrany a zamedzenia negatívnych účinkov na prírodu, a to v jej celom procese od výstavby, údržby až po prestavbu a zánik, či recykláciu. Pojem udržateľná architektúra značí udržanie životného prostredia pre ďalšie generácie. Aby po nás nezostala len veľká kopa chemického odpadu bez života ako vo filme Wall-e.
Ekologická stopa: Je odhadovaná celková plocha ekologicky produktívnej pôdy a vody využívaná výhradne na zabezpečenie zdrojov a spracovanie odpadov produkovaných danou populáciou pri používaní bežných technológií. V súčasnosti sa táto hodnota všeobecne považuje za ukazovateľ udržateľnosti rozvoja. Každý z nás za sebou zanecháva každou činnosťou i samotným bytím menšie alebo väčšie stopy na životnom prostredí – zdraví našej planéty.
Manažment životného cyklu: Pri hodnotení stavebných výrobkov, či dokonca celých stavieb, treba zohľadňovať ich vplyv na životné prostredie od vzniku, času ich využívania až po likvidáciu.