Проектирование зданий

   Местоположение и окрестности зданий играют ключевую роль в регулировании их температуры и освещенности. Например, деревья, элементы ландшафта и холмы могут обеспечить тень и подавление ветра. В холодном климате необходимо проектирование зданий, окна которых выходят на юг и тогда увеличивается количество конечного тепла, входящего в здание, таким образом минимизируя энергопотребление за счет использования пассивного солнечного отопления. Проектирование зданий  должно предполагать энергоэффективные окна, плотно закрытые двери,  и дополнительную тепловую изоляцию стен и подвалов. Тогда потери тепла будут уменьшены на 25-50%.

  Темные крыши могут нагреваться до 39 ° С более, а белые поверхности отражают свет лучше, а некоторые из них помогут получить дополнительное тепло, которое будет передаваться внутрь здания. Анализ исследований США показали, что крыши ярких цветов охлаждаясь потребляют на 40% меньше энергии, чем здания с более темными крышами. Белая крыша экономит больше энергии в более солнечных климатах. Современные системы отопления и охлаждения могут сократить потребление энергии и улучшить комфорт жителей.

   Правильное расположение окон и фонарей и использование архитектурных элементов, которые отражают свет в здание может уменьшить необходимость в использовании искусственного освещения. В одном из исследований указано, что более широкое использование естественного света и надлежащего освещения повышает производительность в школах и офисах. КЛЛ потребляют примерно две трети меньше энергии, и их рабочие часы превышают работу традиционных ламп накаливания от 6 до 10 раз больше. Новые люминесцентные лампы производят естественный свет, и в большинстве случаев они являются экономически эффективными, правда более высокая начальная стоимость ламп не делает их популярными. В настоящее время на рынке люминесцентных ламп производятся активные перемены, посредством которых лампы совершенствуются, становясь более прочными.

  Уникальным дизайном энергоэффективных зданий можно считать использование недорогих пассивных инфракрасных детекторов (PIR), которые отключают свет в неиспользуемых помещениях, таких как туалеты, залы и офисы даже в не рабочее время. Более того, при натуральном дневном освещении датчики, подключенные к системе освещения здания, помогают контролировать освещение таким образом, чтобы включить освещение, либо его выключить тусклый свет до заданного уровня люкс, с учетом естественного света, что позволяет снизить потребление энергии. Системы управления зданием (BMS) контролируются единым центральным компьютером, который  и отвечает за освещение и отопление здания.

  Выбор технологий, отопления и охлаждения, используемых в зданиях могут иметь значительное влияние на потребление энергии и производительность. Например, замена старой газовой печи с мощностью 50% на новую с эффективностью 95%, позволяет значительно снизить потребление энергии и выбросы углекислого газа, и уменьшить газовые счета зимой. Геотермальные системы отопления могут быть еще более энергоэффективными, и иметь еще более выгодную стоимость. Эти системы используют насосы и компрессоры для перемещения хладагента в термодинамическом цикле. В результате, насос передает тепло в большой тепловой резервуар здания, который расположен в окружающем грунте. В конечном счете, тепловой насос обычно потребляет в четыре раза меньше энергии, чем обычные электрические радиаторы, для обеспечения такого же количества тепла. Другим преимуществом геотермальных систем отопления является то, что их работа может быть изменена в летний период, и таким образом использоваться для охлаждения воздуха путем передачи тепла от здания в землю. Однако недостатком является высокая стоимость инвестиций, которые возвращаютсся в среднем за счет снижения потребления энергии после 5-10 лет.

  В коммерческом секторе постепенно вводятся смарт - счетчики электроэнергии для реализации  внутреннего контроля за потреблением энергии в зданиях. Используются анализаторы качества электроэнергии, которые устанавливаются в здании, и способны оценить потребление энергии, коэффициент нелинейных искажений, пиковые уровни, колебания и перерывы в работе приложения, что в результате повышает энергоэффективность здания.

  Понятием, используемым для определения энергоэффективности принято считать энергоемкость, которая определяет расход энергии на конкретно взятой поверхности .