Energooszczędne zagospodarowanie terenu – problematyka dotykająca dziedzin nauki takich jak: architektura, urbanistyka, inżynieria środowiska, energetyka itp. Uwzględnia specyficzne wymogi przestrzenne dotyczące budownictwa pasywnego i zrównoważonego wraz z efektywnym wykorzystaniem terenu w celu uzyskania jak największej ilości energii ze źródeł odnawialnych.
Planując energooszczędne zagospodarowanie terenu należy zwrócić uwagę na wiele czynników związanych z tym tematem. Można wymienić czynności, które trzeba dokonać, aby ukształtować zrównoważone otoczenie: porównanie usytuowania domów na zboczach południowych i północnych, porównanie usytuowania domów w dolnej lub górnej części zbocza, analiza zacienienia, analiza terenu podlegającego zagospodarowaniu (tereny błotne, bagienne; zbiorniki wodne), analiza układu działek, analiza wpływu drzew i krzewów znajdujących się na działce, analiza wpływu bliskości lasu, dobór niekonwencjonalych rozwiązań dla budownictwa (zielone dachy, domy przykryte glebą).
Usytuowanie domów na zboczach W prawidłowym projektowaniu i zagospodarowaniu terenu bardzo ważna jest znajomość lokalnych warunków terenowych i klimatycznych, które bardzo często znacząco odbiegają od regionalnych. Rzeźba terenu, w tym poszczególne nierówności mogą znacząco wpłynąć na przebieg zjawisk atmosferycznych i zmienić tzw. mikroklimat. Najwięcej energii uzyskują zbocza południowe (o największym nasłonecznieniu), a najmniej zbocza północne (o najmniejszym nasłonecznieniu). W terenach nachylonych zimne powietrze spływa nocą do dolin lub innych zagłębień terenowych (pod wpływem swojej większej gęstości) tworząc tam zastoiska zimnego powietrza, które w konsekwencji zwiększają wilgotność powietrza. Ze względu na powyższe informacje można przyjąć, że najbardziej pożądanym usytuowaniem domu (w technologii pasywnej) na terenach o zróżnicowanej rzeźbie terenu jest górna część stoku południowego ze względu na największe nasłonecznienie, krótki cień rzucany przez przeszkody, niedocieranie zimnego powietrza i w konsekwencji lepsze warunki komfortu cieplnego.
Zacienienie Zacienienie, opisywane z różnym stopniem szczegółowości w literaturze, jest dość powszechnym zjawiskiem ograniczającym w sposób przypadkowy (lub zaplanowany) dostęp promieniowania słonecznego do powierzchni wystawionej na jego działanie. Analizując dostępność promieniowania słonecznego należy zwrócić uwagę na kilka czynników związanych z otoczeniem i lokalizacją powierzchni, na którą pada promieniowanie słoneczne. W otoczeniu rozważanej powierzchni (tu: elewacji budynku, przegród przezroczystych) mogą znajdować się różnego rodzaju naturalne i sztuczne obiekty. Mogą one powodować, że dostęp promieniowania słonecznego będzie utrudniony lub wystąpią dodatkowe zyski, stąd duże znaczenie tego źródła w całkowitym bilansie ciepła. Ocenę stopnia zacienienia budynku lub jego najbliższego otoczenia należy rozpatrywać dla dwóch pór roku: zimowej i letniej. Zimowe zacienienie ścian i okien ukierunkowanych na południe uniemożliwia wykorzystanie energii słonecznej, natomiast zacienienie w lecie, zwłaszcza od strony zachodniej, może okazać się korzystne, gdyż zmniejsza uciążliwość przegrzania budynku.
Źródła zacienienia budynku wynikają z: usytuowania budynku w terenie, rodzaju i ilości elementów znajdujących się w otoczenia budynku, konstrukcji bryły samego budynku.
Usytuowanie budynku w terenie Szerokość geograficzna, a zatem wysokość Słońca nad horyzontem oraz topografia terenu kształtują dostępność światła słonecznego, intensywność napromieniowania i wpływają na długość cieni powodowanych wszelkimi obiektami znajdującymi się w pobliżu budynku.
Teren działki budowlanej nie zawsze jest płaski, stąd też obszary zacieniane przez elementy otoczenia są różne w zależności od: stopnia nachylenia zbocza, jego usytuowanie w stosunku do stron świata, pory roku i dnia.
Najbardziej pożądany dla usytuowania domów mieszkalnych jest stok południowy, dopuszczalny jest stok wschodni. Stok zachodni uchodzi za mniej korzystny ze względu na nadmierne przegrzanie w okresie letnim, natomiast niewskazany jest stok północny – tam zacienienie jest znaczne w ciągu roku, co uniemożliwia wykorzystanie energii słonecznej.
Otoczenie budynku Jeżeli istnieje taka potrzeba, otoczenie obiektu powinno być odpowiednio modyfikowane w celu zapewnienia większego zacienienia lub zwiększenia dostępności promieniowania słonecznego. Należy jednak pamiętać, że zagospodarowanie otoczenia budynku jest również ściśle powiązane z oddziaływaniem wiatrów na bilans cieplny budynku.
Kształty obiektów zacieniających elementy obudowy budynku mogą być nieregularne, mogą też zmieniać się w dowolnej chwili czasu (np. drzewa poruszające się pod wpływem wiatru). Jednocześnie niektóre z zacieniających obiektów mogą być całkowicie nieprzezroczyste dla promieniowania słonecznego (np. sąsiednie budynki), inne charakteryzują się określoną transmisyjnością (np. roślinność).
Projektując zagospodarowanie przestrzeni wokół budynku można ograniczać w sposób zaplanowany dostępność promieniowania słonecznego, sadząc w odpowiedni sposób dany gatunek drzew. Drzewa iglaste stwarzają takie samo zacienienie przez cały rok. Drzewa liściaste umożliwiają w okresie zimowym po opadnięciu liści, zwiększenie dostępu promieniowania słonecznego do obudowy. Przy projektowaniu zieleni wokół budynku, należy stosować zasadę: drzewa i krzewy powinny być tak dobrane i rozmieszczone, aby nie zacieniały zimą ścian południowych, a latem dawały zacienienie pozostałych ścian.
Projektując dom na działce częściowo już zabudowanej lub znajdującej się w sąsiedztwie obszaru zabudowanego czy zadrzewionego, należy wyznaczyć obszary, które w okresie zimowym pozostaną nasłonecznione. Można to zrobić tzw. metodą nanoszenia modeli cieni poszczególnych elementów zabudowy na plan działki. Pozwoli nam to w przybliżeniu określić, jakiej wysokości przeszkody i w jakiej odległości od budynku nie wpłyną na zacienienie wybranego obszaru.
Rozważając zagospodarowanie otoczenia budynku, należy pamiętać również o zjawisku odbicia, wywołanym zaplanowanym lub niezaplanowanym sąsiedztwem obiektów, czy przedmiotów o określonej reflektancji (współczynniku odbicia), mogącym w określonych warunkach powodować dodatkowe zyski wynikające ze wzrostu udziału promieniowania odbitego (od tych przedmiotów) w całkowitym strumieniu energii promieniowania docierającego do rozważanej powierzchni.
Istnieje możliwość wprowadzenia w otoczenie budynku specjalnych elementów o powierzchniach mających silne własności refleksyjne. Mogą to być np. umieszczone na południowej ścianie budynku pod odpowiednim kątem w stosunku do powierzchni pochłaniających promieniowanie słoneczne powierzchnie metalowe – odbłyśniki o dużym współczynniku odbicia lub po prostu stawy, oczka wodne.
Bryła budynku Elementy obudowy budynku w sposób zaplanowany lub nie powodują zacienianie przegród zewnętrznych, przede wszystkim okien i innych przezroczystych fragmentów elewacji budynku. Do elementów specjalnie zaprojektowanych jako zacieniające należą okapy i inne występy nad oknami i na ścianach bocznych. Fasada główna budynku powinna być odpowiednio zorientowana, ekspozycyjna na napromieniowanie słoneczne w zimie i wyposażona w elementy zapewniające zacienienie w lecie, połacie dachu powinny być odpowiednio pochylone i zorientowane. Odpowiednim projektem bryły zewnętrznej można nie tylko zapewnić zmniejszenie zapotrzebowania na ciepło do celów grzewczych, ale także doprowadzić do takich warunków mikroklimatycznych, aby chłodzenie w czasie lata nie było wymagane.
Teren Specyficzny mikroklimat wytwarzają tereny zabagnione o znacznie większej wilgotności, wynikającej z większego parowania nad bagnami. Jednocześnie tereny takie charakteryzują się niższymi temperaturami, wynikającymi z małego przewodnictwa ciepła gleb błotnych, a zwłaszcza terenów torfowych. Na obszarach tych występują często przyziemne mgły, które hamują dopływ promieniowania bezpośredniego, głównie w godzinach rannych i przedwieczornych. Zbiorniki wodne magazynujące ciepło, wpływają na tworzenie się mikroklimatu. Wolniej nagrzewając się i wolniej stygnąc łagodzą wahania temperatur nie tylko nad zbiornikiem, ale także na przyległych terenach.
Układ działek Właściwe ukierunkowanie domu o pasywnym systemie ogrzewania powinno zapewnić w miarę możliwości południową wystawę dłuższej ściany domu, niezależnie od kształtu i wielkości działki budowlanej, jej układu w stosunku do ulicy i stron świata. Rozpatrując wzajemny układ działek i domów można stwierdzić, że: linie wyznaczające granice działek budowlanych częściej są prostopadłe do osi ulic niż ukośne, budynki mieszkalne są najczęściej ustawiane elewacją frontową równolegle lub prostopadle do osi ulic.
Poprawną lokalizację domu mieszkalnego można uzyskać na działkach położonych wzdłuż ulic o kierunku E-W. Ten układ jest najkorzystniejszy, gdyż dłuższa ze ścian domu będzie miała wystawę południową. W polskich szerokościach geograficznych dopuszczalne odchylenie ulic od linii E-W sięga 25°. Układ ulic N-S jest znacznie mniej korzystny, gdyż przy usytuowaniu równolegle do ulicy, na ekspozycję słoneczna wystawiana jest krótsza ściana, dlatego należy dążyć do wprowadzenia krótkich ślepych ulic o kierunku W-E.
Ze względu na nasłonecznienie działek najkorzystniejszy kształt działki jest wówczas, gdy dłuższa jej oś biegnie wzdłuż linii N-S. Przy układzie ulic o kierunku E-W, działki o kształcie bardziej wydłużonego prostokąta zapewniają korzystniejsze warunki nasłonecznienia od działek o kształcie zbliżonym do kwadratu, a o tej samej powierzchni. W polskich warunkach klimatycznych, w których chłodzenie latem nie ma większego znaczenia, uwarunkowanie wystawy południowej dłuższej ściany domu można traktować z pewną tolerancją. Odchylenia od zalecanego południowego kierunku mogą sięgać 20° bez większych wpływów na bilans termiczny domów. Uwzględniając ponadto, że temperatury powietrza w zimie w godzinach przedpołudniowych są najczęściej niższe od występujących bezpośrednio po południu można dopuścić odchylenia wystawy dłuższej ściany domu w kierunku wschodnim do 35°. Niezależnie od kształtu działki budowlanej i jej położenia w stosunku do osi ulicy najkorzystniejsze teoretycznie umiejscowienie domu słonecznego jest w pobliżu północnej jej granicy. Przyczynia się ono bowiem do powiększenia obszaru od strony południowej, dając większe możliwości właściwego zagospodarowania działki
Drzewa i krzewy thumb|Dom pasywny wśród drzew Projektując zieleń wokół budynku lub zespołu budynku należy tak dobierać i rozmieszczać drzewa i krzewy, aby zimą nie zacieniały ścian południowych, natomiast latem dawały cień pozostałym ścianom. Oprócz tego powinny zmniejszać niekorzystny wpływ wiatru na bilans cieplny budynku. Drzewa i krzewy spełniają wiele zadań, które należy wziąć pod uwagę przy ich doborze. Zazwyczaj drzewa i krzewy niskie i rozłożyste dają większy efekt niż drzewa wysokie i smukłe. Drzewa liściaste projektuje się jeżeli mają regulować sezonowe dopływ promieniowania słonecznego, większy w zimie, mniejszy latem. Drzewa tracą liście zimą, pozwalając na dotarcie promieni słonecznych do budynku. Olchy, jesiony i brzozy zatrzymują ok. 89% promieniowania słonecznego, Kasztanowce ok. 92%, a lipy drobnolistne nawet 98%. Zimą, biorąc pod uwagę gęstość nagich gałęzi, zatrzymywanie promieni wynosi 70% dla topoli, jesiony, brzozy, kasztanowce 45–50%, klony 40%. Zaleca się projektowanie odmian rosnących szybko w początkowym okresie wzrostu, natomiast po osiągnięciu optymalnego kształtu powoli. W przypadku rozpoczęcia budowy na działkach zadrzewionych, wycinanie drzew powinno być tylko w mocno uzasadnionych przypadkach. W miarę możliwości staramy się je przyciąć lub odpowiednio rozrzedzić. W pobliżu ścian południowych należy sadzić w miarę możliwość niskie krzewy i drzewa, aby nie powodowały zacienienia w zimie.