Budynek autonomiczny (dom autonomiczny) – budynek zaprojektowany tak, by mógł funkcjonować niezależnie od zewnętrznej infrastruktury, to jest bez dostarczania z zewnątrz energii elektrycznej, wody oraz bez odbierania ścieków i kanalizacji burzowej.
Zwolennicy budownictwa autonomicznego wśród jego zalet wymieniają mniejszy jego wpływ na środowisko i koszty utrzymania oraz większe poczucie bezpieczeństwa przez użytkujących. Ostatnia zaleta wynika z niezależności domu od dostarczania z zewnątrz energii elektrycznej i wody, których dostawy mogą w przypadku normalnego budynku zostać zaburzone w przypadku kataklizmu, wojny, rozruchów, czy zwykłego remontu i konserwacji sieci energetycznej, bądź też wodociągowej. Koszt wybudowania takiego budynku jest jednak wyższy – ocenia się, że za te same pieniądze można zbudować dom w technologii tradycyjnej lub dom autonomiczny o powierzchni około 25% mniejszej od tradycyjnego.
Teoria Gdy projektując budynek weźmiemy pod uwagę wady istniejących sieci przesyłowych (do przesyłu energii elektrycznej, gazu i wody), zależność od odległych zasobów, rosnące opłaty związane z eksploatacją i stałą rozbudową ww. sieci zaczynamy brać pod uwagę projekty wyposażone w elementy pozwalające na choćby częściową autonomię. Historycznie drogą do uzyskania przez budynki autonomii była konieczność zabezpieczenia niezależnych źródeł ciepła, energii elektrycznej, wody i żywności. W dzisiejszych czasach dążenie do uzyskania takiego stanu budynku wynika również ze świadomości niekorzystnego wpływu budynków oraz sieci przesyłowych na środowisko.
Użycie dostępnych na miejscu zasobów (energii słonecznej, energii wiatrowej, wody deszczowej) powoduje zmniejszenie niekorzystnego wpływu na środowisko. W przypadku normalnego budownictwa, większość z tych zasobów jest marnowana. Autonomia zmniejsza wpływ kosztów zewnętrznych (abonament za przyłącza gazowe, elektryczne, wodne, kanalizacyjne i koszt dostarczania energii, wody, gazu) na utrzymanie domu.
Budynki autonomiczne są zazwyczaj również energooszczędne, co pozwala na dalsze zmniejszenie kosztów ich utrzymania. Taka tendencja wynika z tego, że łatwiej zaspokoić potrzeby energetyczne budynku odłączonego od sieci gdy są one mniejsze.
Budynek autonomiczny nie jest z definicji przyjazny dla środowiska, jednakże jego niezależność od zewnętrznych (nieodnawialnych) źródeł energii oznacza mniejszy wpływ na środowisko niż budownictwa tradycyjnego. mały|Budynek autonomiczny – siedziba główna ING w Amsterdamie
Praktyka Możliwość osiągnięcia niezależności zależy w dużej mierze od tego, jak to pojęcie zostanie zdefiniowane. Całkowita autonomia jest bardzo trudna do uzyskania. Względnie łatwo można się uniezależnić od energii elektrycznej z sieci, ale już wytworzenie całej żywności dla mieszkańców domu wymaga znacznie większych zmian stylu życia ze strony mieszkańców.
Przeniesienie się do autonomicznej siedziby może wymagać od ludzi zmiany nawyków, stylu życia, oczekiwań i zachowania. Nawet najwygodniejszy i najbardziej zaawansowany technicznie dom może wymagać pewnych zmian od mieszkańców. Część ludzi przystosowuje się do takiej sytuacji łatwo, inni uważają, że jest ona niewygodna, irytująca i izoluje od społeczeństwa. Dla niektórych utrzymanie autonomicznego domu jest czymś w rodzaju darmowej pracy przymusowej. Dobrze zaprojektowany dom może zmniejszyć ten dyskomfort.
Dom autonomiczny powinien być zaprojektowany indywidualnie, tak aby projekt mógł być możliwie najlepiej dopasowany do położenia i warunków klimatycznych uwzględniając wszystkie czynniki terenowe działki na której ma być wybudowany. Pasywne systemy słoneczne, ogrzewanie słoneczne, toalety kompostujące, bateria akumulatorów w piwnicy, energooszczędne okna i wiele innych systemów wymaga zastosowania nietypowych materiałów, technologii wykonania i montażu, oraz dodatkowych czynności i nawyków związanych z ich obsługą.
Woda Woda pitna jest jednym z najważniejszych mediów w jakie wyposażamy budynki i jednocześnie szybko kończącym się zasobem naturalnym środowiska. Jest wiele sposobów na oszczędzanie i gromadzenie wody w budynkach a zmniejszanie jej zużycia jest zazwyczaj bardzo opłacalne zarówno pod względem ekologii, jak i ekonomii.
Klasycznym źródłem autonomicznego zaopatrzenia domu w wodę nie wymagającym zmiany stylu życia i modyfikacji całego domu jest studnia. W przypadku niektórych lokalizacji działek budowlanych wiercenie studni może być jednak zbyt kosztowne lub nawet niemożliwe. Woda ze studni może być także zanieczyszczona lub w ogóle niedostępna. Studnia wymaga również stałego nakładu energii na wydobycie wody w trakcie jej pompowania.
W przypadku większości budynków bardzo uzasadnionym jest wykorzystywanie wody deszczowej jako części lub w skrajnych przypadkach całości wody do celów bytowych. Woda deszczowa z powodzeniem może być wykorzystana do podlewania ogrodów, mycia aut, spłukiwania toalet (gdzie same toalety to 30% dobowego zużycia wody w budynkach mieszkalnych) thumb|Pozyskiwanie wody z dachu w Australii
Sposobem na dalszą redukcję zapotrzebowania na wodę w budynkach mieszkalnych jest ponowne jej użycie. W praktyce możliwe jest ponowne użycie ok. 70 procent wody którą w tradycyjnym powszechnie stosowanym dziś budownictwie (z kanalizacją zbiorczą odprowadzającą wszystko do ścieku) marnotrawimy kierując ją do kanalizacji. Woda której możemy ponownie użyć np. wody z kąpieli do prania nazywana jest potocznie szarą wodą.
Szarą wodę (zanieczyszczoną przez mycie naczyń, pranie i kąpiele) można wykorzystać do prania, spłukiwania toalet, podlewania ogrodów i trawników. Powtórne użycie tej wody może nawet dwukrotnie zmniejszyć zapotrzebowanie na wodę pitną w większości budynków mieszkalnych (stanowi ona 50–80% objętości ścieków). Nowoczesne projekty domów autonomicznych zakładają wykorzystanie niewymagających spłukiwania pisuarów bezwodnych czy toalet kompostujących, które całkowicie eliminują tę część zapotrzebowania na wodę. Warto dodać, że tradycyjne spłukiwane wodą toalety to ok. 30 do 40 procent naszego dobowego zużycia wody pitnej. To wielokrotnie więcej niż część której używamy do picia czy przyrządzania posiłków.
Większość obszarów w klimacie pustynnym i umiarkowanym otrzymuje rocznie co najmniej 250 mm opadów, czyli 250 litrów wody na metr kwadratowy. Oznacza to, że typowy parterowy dom wykorzystujący szarą wodę oraz wyposażony w zmniejszającą zapotrzebowanie na wodę toaletę kompostującą może być zaopatrywany w wodę zebraną tylko z jego dachu. W najbardziej suchych obszarach naszej planety konieczne jest włączenie w system zaopatrzenia w wodę dużego zbiornika o pojemności 30 m³.
W Polsce średnia roczna ilość opadów wynosi 500 mm na metr kwadratowy, co sprawia, że w większości domów na zaspokojenie zapotrzebowania na wodę deszczówką wystarczy wykorzystywać dach domu i zbiornik o pojemności ok. 10 m³. Warto rozważyć wykorzystanie takiego zbiornika wody jako zasobnika ciepła dla pompy ciepła.
Zamontowanie zbiornika z wodą na odpowiedniej wysokości pozwala na grawitacyjne zaopatrzenie w wodę całej instalacji. W takiej sytuacji ewentualna awaria pompy będzie mniej dotkliwa i mniej pilna do naprawienia.
Na niektórych obszarach trudne lub niemożliwe jest utrzymanie dachu w stanie wystarczająco czystym, by woda była zdatna do picia. Wodę do picia i celów kulinarnych możemy z powodzeniem uzdatnić. Dostępne w handlu urządzenia do oczyszczania wody w drodze odwróconej osmozy zapewniają wodę pitną wysokiej jakości.
Ścieki Utylizacja ścieków jest mało atrakcyjnym, ale bardzo ważnym dla zdrowia i środowiska zagadnieniem. Wiele chorób rozprzestrzenianych jest właśnie przez nieodpowiednie kierowanie ścieków.
Najpopularniejsza przydomowa oczyszczalnia ścieków składa się z osadnika i przewodów rozsączających w gruncie. Osad opada na dno zbiornika (gdzie może podlegać fermentacji beztlenowej) podczas gdy płyn jest rozprowadzany w grunt, najczęściej pod trawnik. Separacja płynu od osadu następuje samoczynnie, grawitacyjnie.
Osadniki muszą być okresowo opróżniane aby usunąć nierozkładalne osady stałe. Zaniedbanie tej czynności może doprowadzić do zniszczenia całej oczyszczalni.
Użycie przydomowej oczyszczalni może wymagać od domowników zmiany nawyków, tj. ograniczenie ilości spłukań toalety i śmieci do niej wyrzucanych. Niekiedy konieczne jest korzystanie ze specjalnego papieru toaletowego do toalet biologicznych. Te niewielkie ograniczenia i możliwość wykorzystania istniejących połączeń hydraulicznych decydują o rosnącej popularności takich instalacji.
Spalanie osadów ściekowych zazwyczaj jest dobrym sposobem na ich utylizację, bo pozostały popiół (czysty biologicznie, ale klasyfikowany jako odpad niebezpieczny) stanowi mniej niż 1/10 początkowej objętości osadów.
Powszechnie dostępne przydomowe biologiczne oczyszczalnie ścieków są w stanie oczyścić ścieki do postaci wody czystej, bezbarwnej i pozbawionej zapachu. Może ona być stosowana do spłukiwania toalet i podlewania roślin.
Powyższe podejście do utylizacji ludzkich ekskrementów wynika z traktowania ich jako odpad, a nie surowiec, który można poddać kompostowaniu w celu późniejszego wprowadzenia do gleby. Recykling ludzkich odchodów wymaga minimalnych zmian w stylu życia. Gdy pomyślimy o kompostowaniu ludzkich fekaliów, to wprowadzenie toalety kompostującej zmieni diametralnie skalę problemów związanych ze ściekami. Po pierwsze odpadnie nam zapotrzebowanie na wodę do spłukiwania toalet (w tradycyjnej toalecie zostaje zużyte 30 procent wody dostarczanej do naszego domostwa). Po drugie ilość ścieków drastycznie się obniży, bo pozostanie nam do zagospodarowania tylko tzw. szara woda, czyli odpływ uryny, odpływ z pralki, umywalek, i wanny, czy brodzika, gdzie niemal całość tych ścieków; wyłączając urynę i ścieki z kuchennego zlewozmywaka; możemy po prostu rozsączyć w ogrodzie. Traktując odchody jako kompost niemal eliminujemy potrzebę oczyszczania ścieków, jedynym koniecznym elementem kanalizacji pozostaje odstojnik z separatorem tłuszczu pochodzącego z kuchennego zlewozmywaka.
Kanalizacja burzowa W prawidłowo zaprojektowanym budynku autonomicznym rolę kanalizacji burzowej pełni instalacja do zbierania wody opadowej, tzw. deszczówki, dla zabezpieczenia przed zbyt dużą ilością opadów zbiornik na deszczówkę powinien mieć przelew połączony z rozsączeniem lub w przypadku większych budynków z dodatkowym podziemnym zbiornikiem retencyjnym.
Energia elektryczna Ponieważ energia elektryczna jest kosztowna, pierwszym krokiem do jej oszczędzania powinno być dopasowanie stylu życia i projektu domu w celu zmniejszenia zapotrzebowania na energię. Oświetlenie fluorescencyjne (świetlówki), komputery przenośne i gazowe chłodziarki absorpcyjne pozwalają oszczędzać energię elektryczną, a więc i pieniądze.
Ogniwa słoneczne (fotowoltaiczne) zainstalowane na dachu (wbudowane w dach) mogą być źródłem energii elektrycznej. Żywotność nowoczesnych ogniw słonecznych wynosi około 40 lat, dzięki czemu w wielu obszarach ziemi mogą one być dobrą inwestycją.
Na wielu obszarach o niewielkim nasłonecznieniu przez większość czasu wieją silne wiatry. Do produkcji energii elektrycznej typowy dom autonomiczny potrzebuje jedynie niewielkiej turbiny wiatrowej o wirniku średnicy 5 m lub mniejszej. Taka turbina, zamontowana na wieży wysokości 30 m, może we współpracy z ogniwami słonecznymi zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną w pochmurne dni. Dostępne w handlu turbiny posiadają samoustawne łopaty wirnika, proste generatory prądu zmiennego i szczelną obudowę, co zapewnia bezawaryjną pracę przez wiele lat.
Największą zaletą energetyki wiatrowej jest niższy jednostkowy nakład inwestycyjny w przeliczeniu na kilowat mocy dla dużych turbin niż w przypadku ogniw fotowoltaicznych. Nie wszędzie jednak wiatr osiąga prędkości wystarczające do napędzania turbin.