Dissertations / Theses on the topic 'Energieffektiva byggnader'

När en investering ska göras är priset en prioriterad faktor att ta hänsyn till. Att investera i ett solcellssystem kostar mycket pengar som på längre sikt kommer resultera i en större intäkt än kostnad. När detta inträffar skiljer sig markant i många fall och med regeringens krångliga regler blir det inte lättare. Examensarbetet innefattar flera analyserande lösnings-metoder för plusenergikontoret i Väla Gård, Helsingborg. Anledningen är att kostnadseffektivisera solcellssystemet så att intresset för solproduk-tionen ökar i Sverige.Tre olika kostnadsmässiga scenarier med timdebitering, egenlagring och nettodebitering jämförs och presenteras grundat på beräkningsmetod inom aktuell forskning. Det bäst lämpade scenarierna ges i form av ett önskat införande för optimal vinst för kund och miljö.Energimarknaden kan snabbt äventyras vilket gör att valet av lämplig lösning minskar solcellsägarens riskfaktor och förhoppningsvis ökar sol-energiproduktionen.

Denna studie har utförts för att öka kunskapen om miljö- och energikrav i Sverige. Studien har utgått från en tomt i Landskrona där ett flerbostadshus kommer att byggas. I studien studerades vilka miljö- och energikrav som finns i Sverige. De miljöcertifieringssystem som studerats är GreenBuilding, Miljöbyggnad, BREEAM och LEED. De lågenergihus som studerats är passivhus, minienergihus och nollenergihus. I studien studeras även för- och nackdelar med olika stomsystem i trä. En slutsats om det bäst lämpade stomsystem för byggnaden i Landskrona dras. Tre typer av konstruktionslösningar tas fram för byggnaden. För dessa konstruktioner utförs energiberäkningar. Beräkningarna görs för att se vad som krävs för att uppfylla miljö- och energikrav som ställs på en nyproducerad byggnad. I slutet av studien rekommenderas en passande konstruktionslösning för byggnaden i Landskrona för att uppfylla kraven Miljöbyggnad Guld och passivhus.

Under hösten 2011 har detta examensarbete utförts på uppdrag av institutionen för Tillämpad Fysik och Elektronik (TFE) på Umeå universitet. Examensarbetet är en del i det pågående projektet Energieffektivt byggande i kallt klimat, vilket är ett sammarbete mellan Umeå kommun, Umeå universitet och marknadsaktörer i Umeåregionen. Målet med arbetet är att ta fram och sammanställa ett gediget mätunderlag för att synliggöra möjligheterna till energibesparingar inom bostadssektorn samt undersöka om energieffektivare hus medför ökad risk för exempelvis mögel, röta och svamppåväxt. På sikt är förhoppningarna att detta skall leda till en ökad motivation att bygga energieffektivt även på dessa breddgrader. En sammanställning av energibehovet har gjorts för 4 enfamiljsvillor i Umeåregionen under helåret 2011. Temperaturer och fukt har kontinuerligt loggats i olika skikt av husens byggnadsdelar, samt i inom- och utomhusluften. Flöden och temperaturer på vatten till värmesystem och tappvarmvatten har loggats. Elanvändningen har även den kontinuerligt samlats in. Sammanlagt har mellan 27 och 40 mätgivare varit installerade i respektive hus. Energianvändningen har på detta sätt kunnat kartläggas och kategoriseras efter användningsområdena värme, tappvarmvatten, hushållsel samt total el- och energianvändning. Prestanda har undersökts för energibesparande installationer så som värmeväxlare, ett 30 m långt markförlagt förvärmningsrör för tilluft samt en bergvärmepump. Resultaten från sammanställningarna visar att husen, med normalårskorrigerade värden, har ett energibehov till värme och tappvarmvatten på mellan 67 och 81 kWh/m2y. Värme- och varmvattenbehovet var i ett av husen endast hälften av det i BBR ställda kravet på 130 kWh/m2y för hus med annan typ av uppvärmning än direktverkande el. Mätningarna visar att det inte föreligger någon risk för mögel eller röta någonstans i något av husen. I ett av husen kunde ett markförlagt förvärmningsrör tillsammans med en väl fungerande värmeväxlare värma luften så effektivt att ingen ytterligare förvärmning av tilluften var nödvändig. Detta även under årets kallaste perioder. Bergvärmepumpen som undersökts har i genomsnitt levererat 2,5 ggr mer energi än den förbrukat vilket reducerat mängden köpt energi till värme och tappvarmvatten med ca 60 % på årsbasis. Sammantaget är det inte någonting i denna undersökning som tyder på några föreliggande problem med att bygga energieffektiva byggnader i kallt klimat. Ingen förhöjd risk för röta eller mögel har påvisats vilket annars är en vanlig missuppfattning kring energieffektiva, täta hus. Istället tyder det mesta på att besparingsmöjligheterna är stora såväl för den egna plånboken som för miljön, både på kort som lång sikt.
This master thesis has been carried out in the autumn of 2011, on assignment of the department of Applied Physics and Electronics (TFE) at Umeå University. The thesis is a part of the ongoing project, Energieffektivt byggande i kallt klimat, which is a collaboration between the municipality of Umeå, Umeå university and market participants in the Umeå region. The goal of this work is to create and compile a solid base of measurements to show the energy saving potential in the housing sector and to explore if there is an increased risk of mold, rot or fungus growth in energy efficient houses. The long-term goal is that the result of this project will lead to increased motivation to build energy efficient houses even in these latitudes. A compilation of the energy requirement has been made for four single-familyhouses in the Umeå region throughout the year 2011. Temperatures and humidity has continuously been logged in the various layers of the building components and in indoor and outdoor air. Flow rates and temperatures of water in heating systems and to hot tap water have been logged. Electricity consumption has also been continuously collected. In total, between 27 and 40 sensors were installed in each house. The energy use has thereby been identified and categorized according to if the use is for heat, hot tap water, household electricity and in terms of total electricity- and energy use. Performance has been investigated for installations with energy saving purposes such as heat exchangers, a 30 m long preheating pipe buried in the ground and a geothermal heat pump. The results of the compilations show that the houses, with normal year corrected values, have an energy requirement for heating and hot tap water at between 67 and 81 kWh/m2y. The heat and hot tap water requirement for one of the houses was only half of the requirement in BBR of 130 kWh/m2y for houses with other type of heating source than electrical heating. The measurements show that there is no risk of mold or rot anywhere in any of the houses. In one of the houses it was showed that a preheating pipe along with a wellfunctioning heat exchanger was enough so no additional pre-heating of the incoming air was necessary, even during the coldest period of the year. The geothermal heat pump delivered in average 2.5 times more energy than it consumed. This reduced the amount of purchased energy for heating and hot tap water by about 60 % on a yearly basis. Overall, there is nothing in this research that indicates that there are any hinders for constructing energy efficient buildings in cold climates. No increased risk of rot or mold has been detected which has been a common misconception about energyefficient, airtight houses. Rather, there is a quite large saving potential both moneywise for the individual and for the environment, in both the short and the long term.

År 2011 stod bostadssektorn för dryga 34 % av Sveriges totala energianvändning. För att lyckas med Sveriges mål med att sänka energiintensiteten med 20 % till år 2020 kommer lågenergihusen att spela en viktig roll. Det har aldrig byggts så många lågenergibyggnader jämfört med nybyggda hus som under år 2012. Enligt en rapport hade nästan 40 % av 65 nyproducerade eller ombyggda lågenergihus i Sverige avvikelser från det projekterade energivärdet jämfört med det verkliga värdet när byggnaden väl hade tagits i drift.   Studien har utgått ifrån Peabs byggprojekt i Division Väst där lågenergihus och passivhus har behandlats. Syftet med examensarbetet har varit att öka kunskapsnivån i byggbranschen genom att kartlägga hur bra energieffektiva hus klarar de projekterade värdena. Målsättningen har varit att kunna redovisa faktorer och förslag till förbättringar för att minimera avvikelser mellan projekterade och verkliga energivärden.   Genom berörda aktörer för de olika byggprojekten har data samlats in. Studien har därefter behandlat och beräknat eventuella avvikelser för projekten. Ett projekt, Barkassen 15, har även byggts upp i energiberäkningsprogrammet VIP-Energy. Utifrån ett grundfall har flera faktorer så som tappvarmvatten, hushållsenergi, COP, luftflöden mm ändrats och deras utslag på den totala energianvändningen har analyserats.   Resultat visar att 67 % av examensarbetets projekt har avvikelser i projekterat värde jämfört mot det verkliga. 2 av 6 projekt ligger inom felmarginalerna. Flödet på frånluftsvärmepumpen, hushållsenergin samt COP på frånluftsvärmepumpen gav störst utslag på den specifika energianvändningen för Barkassen 15. Ändrades flödet från projekterat värde till det uppmätta flödet ökade den specifika energianvändningen från 71 till 90 kWh/m2, år.   Slutsatsen som kan göras är att det finns många felkällor vid en projektering. Framförallt har brukaren en stor påverkan på energianvändningen. Examensarbetet visar också på svårigheter med att projektera värmesystem med COP. Genom att utforma krav på VVS-konsulter och projektörer att delta under garantitiden skulle ge erfarenhetsåterföring samt ökad kunskap om värmesystemen. Att införa fler mätpunkter i en byggnad hade underlättat för att utläsa vad som orsakar eventuella avvikelser, om det är brukaren eller installationer.

Målet med detta examensarbete är att ta fram en lösning som gör det möjligt att utforma fönster och bostadshus i olika stil och fortfarande kunna bygga enligt energihusprinciper. En röd stuga med vita knutar och fönster som ser likadana ut i alla väderstreck är ett exempel.

 

I lågenergihus är väggar, golv och tak mycket väl isolerade, de har ett mycket lågt U-värde. Fönster och dörrar, som har ett jämförelsevis högt U-värde, bryter detta klimatskal, vilket gör dem till kritiska punkter för energiläckage. Fönster ger upphov till önskade och oönskade energiflöden, till exempel dagsljus, värmeförluster, strålningsvärme och luftutbyte. I energihus är det särskilt viktigt att kunna kontrollera dessa flöden för att uppnå komfort och minimera energiförlusterna.

 

Arbetet resulterade i IsoSol, en utvändig jalusi som rullas upp ovan fönstret och döljs i väggkonstruktionen när den inte används. Ett flexibelt solskydd som i helt nerfällt läge mörklägger effektivt och isolerar tack vare materialval och inneslutna sidostycken. IsoSol är uppbyggd av en kombimatta sammansatt av tät väv och nålfilt. För att huset inte ska se igenbommat ut utifrån sitter horisontella ribbor i skummad polyuretan med trästruktur på den yttersta väven. Konstruktionen blir tät eftersom jalusins sidokanter sitter 10 cm in under fasaden. I över- och underkant finns gummilister som ökar tätheten. En automatisk styrning av upp och ner gång samt möjlighet till tidsprogrammering finns med hjälp av en motor från Somfy Home Motion.

 

IsoSol ger fönsterkonstruktionen ett U-värde på 0,31 W/m²K jämfört med 0,98 W/m²K för enbart fönstret och ett g-värde, mått på solenergitransmittansen i procent, på näst intill noll, 54 % utan IsoSol. Lösningen passar alla sorters fönster, skyddar rutan från väder och vind och ger ett ökat skydd mot inbrott.

The objective of this project is to develop a solution that makes it possible to design windows and buildings in different styles and still be able to build according to the principles of energy-houses. A red cottage with white corners and windows that look the same in all directions is an example.

 

In low-energy-houses are walls, floors and roof very well insulated; they have a very low U-value. Windows and doors, that have a relatively high U-value, break this climate shell, which makes them critical points for energy leaks. Windows give rise to desired and undesired energy flows, such as daylight, heat loss, radiant heat and air exchange. In energy-houses it is particularly important to be able to control these flows to achieve comfort and minimize energy losses.

 

The project resulted in IsoSol, an exterior roller shutter that is rolled up above the window and hidden in the wall structure when not in use. A flexible solar control that in its closed position are an effective darker and insulator as a result of material choice and enclosed sides. IsoSol is made up of a combination carpet composed of impenetrable fabric and needle felt. In order to not make the house look closed from the outside there are horizontal bars of foamed polyurethane with wooden structure on the outer fabric. The construction is reducing the leaks because the side edges are integrated 10 centimetres underneath the facade. An automatic control of when to open and when to close and time-programming is possible by the use of a motor from Somfy Home Motion.

 

IsoSol gives the construction of the window a U-value of 0,31 W/m²K, compared to 0,98 W/m²K entirely the window, and a g-value, measurement of the solar transmittance, close to zero, 54 % without IsoSol. The solution suits all kinds of windows, protects the window and provides increased protection against break-ins.

Miljön är alltid en viktig och svår fråga, vi måste hela tiden förbättra oss för att uppnå en mer hållbar miljö. En stor del av Sveriges totala energiförbrukning är idag knutet till våra byggnader och därför måste vi minska deras energibehov. För att byggnaderna ska minska sin förbrukning av energi sätter BBR med jämna mellanrum nya och tuffare krav. Det har bl.a. kommit riktlinjer för hus som vill marknadsföras som energisnåla. I denna rapport har för- och nackdelar jämförts mellan två olika typer av lågenergihus. Passivhus med FTX-system kontra lågenergihus som använder en värmepump som uppvärmningssystem. Det går inte heller att bara fokusera på en lägre energiförbrukning, inomhusklimatet i byggnaderna är också väldigt viktigt. Därav genomfördes en enkätundersökning med fokus på hur boende i lågenergihus upplever sitt inomhusklimat. Denna undersökning har varit anonym och skickats ut till boende i områdena Misteröd i Uddevalla, Gäddeholm i Västerås samt ett antal andra lågenergihus runt om i Sverige. I resultatet går det att utläsa vissa skillnader i de olika typerna av lågenergihus. De boende upplever en fräschare luftkvalitet i sitt nuvarande lågenergihus i jämförelse med deras tidigare erfarenheter. Den största nackdelen som brukarna betonade var den begränsade möjligheten att anpassa inomhustemperaturen beroende på årstid.

Uppvärmning av bostäder och lokaler står för en stor del av energianvändningen i Sverige. Energieffektiva byggnader som exempelvis passivhus bidrar till att sänka energianvändningen. Det nya bostadsområdet Vikaholm i Växjö kommun strävar efter en långsiktig och hållbar utveckling, där byggandet av passivhus uppmuntras. För att säkerställa att passivhus byggts krävs en verifieringsmetod som garanterar att villkoren i kravspecifikationen FEBY12 följts. Syftet med denna studie är att föreslå en metod för verifiering av passivhus för Växjö kommun. Om metoden fungerar väl kan även andra kommuner nyttja metoden i framtiden.

The 2030 Agenda for Sustainable Development was adopted by all United Nations member states in 2015. Since then, the Agenda and its 17 Sustainable Development Goals (SDGs) has become a broad framework for sustainable development. In Sweden, the ecological dimension of the 2030 Agenda is represented by the national environmental goal system, which the environmental quality objectives (EQOs) are an integral part of. Currently only one of the EQOs is reached. However, since the 2030 Agenda is experiencing a global momentum, it may be used to increase the pace in the work towards the EQOs.  This study aims to examine how the 2030 Agenda can be used as a tool for working towards the Swedish environmental goal system. This is done through an actor analysis based on literature studies and qualitative interviews, where the work towards the Agenda and the national environmental goals in different sectors is analyzed. In addition to the actor analysis, a case study is conducted to investigate how energy efficient buildings can contribute to reaching SDG 11 and the EQOs Reduced climate impact and A Good Built Environment. The case study concerns the office building Trikåfabriken in Stockholm’s Hammarby Sjöstad district. Trikåfabriken’s energy use is analyzed through the software VIP-Energy, and further energy efficiency measures are evaluated. These include adding more solar panels to the roof, increasing the solar protection on windows and decreasing the activity in the building. The results show that most studied actors work with the 2030 Agenda to some extent, but few outside of the public sector are actively working with the EQOs. There is however a consensus that the Agenda correlates with the EQOs. The case study shows that Trikåfabriken contributes to reaching SDG 11 and the EQOs Reduced climate impact and A Good Built Environment due to its design and embedded technologies. Regarding further energy efficiency measures, the results show that a reduced activity would lead to a higher energy use, whereas the two other measures would reduce it.

A large proportion of the energy consumption is in the building industry and a large part goes to heating our homes and premises. In the developing countries' development now threatens the large consumption of energy in our earth's climate. It is in the West world that we must be good role models in terms of energy efficiency. One solution to reduce energy consumption for heating of buildings may be to continue to build low energy houses and passive houses, but it is also about rebuilding the buildings that currently have high energy consumption such as the old Million program Houses. These buildings will be standing many years and their energy consumption will not diminish over time by itself and energy prices will certainly not diminish in the future. This report will touch on the subject mainly new construction, how to build an energy efficient building, but a smaller portion will touch on the subject rebuilding, particularly the solutions that can fit into economic terms.

 

Calculations have been done to link the concepts of U_mean of a building and its energy consumption. This was done by calculations using an Excel document created in connection with this thesis.

 

The buildings and architectural solutions addressed in this report will focus on apartment buildings where the partner of this thesis is Eskilstuna Municipal Building. Eskilstuna Municipality Property manages buildings and premises to Eskilstuna Municipality, but also owns their own house with rental apartments.

Energieffektivisering börjar bli ett eftersträvande mål runtom i världen. Detta grundar sig i att energiförbrukningen för byggnader uppgår till ca 40 % globalt, en siffra som man vill få ner. Men att uppnå en energieffektiv byggnad är inte lätt. Detta kan göras på många och olika sätt. Ett av dem är att energieffektivisera fönstren, som är en byggnads svagaste punkt pga dess höga U-värde. Val av fönster är inte lätt, och det finns ett flertal alternativ att välja bland. I kalla klimat som Sverige söker man fönster med lågt U-värde och högt g-värde, samt en hög avskärmningsfaktor. I varmare länder vill man också ha ett lågt U-värde hos fönster men fokusen ligger främst på en låg avskärmningsfaktor. Syftet med uppsatsen var att hitta de mest energieffektiva fönstren, oavsett kostnad, för byggnader som befinner sig i länder med kallare klimat. Det var också av vikt att få veta lönsamheten för fönstren i fråga, därför har även kostnadsfrågor belysts. Metodvalen var informationssökning i olika databaser och litteratur samt att olika företag inom fönsterbranschen kontaktades, vilket ledde till att relevant och önskvärd information erhölls. Därefter fortskred arbetet genom kalkyleringar för energibalansen och lönsamheten. Vacuumfönster, aerogelfönster samt kromogena fönster hör till framtida fönster som kan tillföra positiva inverkan på energibalansen för byggnader. Men dessa fönster är i nuläget inte helt färdigutvecklade, fast har potential att bli världsledande. Vacuumfönster och kromogena fönster är i nuläget bättre lämpade för varmare klimat. Lyckas man komma längre med deras nutida utveckling är det inte omöjligt att anpassa de för kallare klimat. Aerogelfönster ger mest energibesparing vid byte av fönster, men pga vissa optiska egenskaper och komplicerad tillverkning av produkten är den i nuläget inte optimal vid ett fönsterbyte. De framtida fönstren är ej heller ekonomiskt försvarbara, det finns i dagsläget kommersiella energieffektiva fönster som är billigare att införskaffa och ger ett ansenligt bra resultat för en byggnads energibalans.
Energy optimization is starting to be a pursued worldwide main goal. This is based on the global energy consumption that occurs in buildings, which is about 40 percent. There is no doubt that this value needs to be lowered. But to achieve an energy efficient building is not easy. Although, this can be done in many and different ways. One of them is to optimize the windows, which is a buildings weakest point due to its high U-value.The choice of windows can be a harsh decision, there’s plenty of windows to choose among. In heating dominated climates, as the one in Sweden, it is necessary to choose windows with low U-values and high g-values, also a high solar heat gain coefficient/shading coefficient is required. A window with a low U-value is also important in cooling dominated climates but the main focus is instead on a low shading coefficient, which is not the case in this thesis. The purpose is to find the most energy efficient window that lowers the need for active heating in buildings, and also reveal and discuss the cost issues for the chosen windows.By searching in scientific databases and contacting companies active in the window industry the desired information was obtained. Calculations including the energy balance and present value were made, which gave an indication of the profitability for the different windows. Vacuum, aerogel and chromogenic window are examples of future windows which can have a positive impact on the energy balance in buildings. Yet these windows are currently not fully developed, but have potential to be highly valuable types of windows. Vacuum and chromogenic windows are better suited for cooling dominated climates. However if the development succeed where a big progress will be made it will not be impossible to suit them for heating dominated climates too. Aerogel windows have the best impact on the energy savings when replacing windows, but due to some optical attributes and a complicated manufacturing of the product aerogel windows are currently not an optimal choice for window replacement. The future windows isn’t either economically viable. For now, there are other commercially energy efficient windows that are cheaper to purchase. They also show an acceptable good result on the energy balance for a building.

This report will present an energy efficient building in the centre of Kalmar city. It will

become energy efficient because of the worldwide goal to reduce our energy using in our

buildings.

The values of architecture have been given a great part in this report. The building is supposed to be placed in Kvarnholmen in a unique environment in centre of Kalmar city.

Because of the placement it is very important to show respect to the surroundings and the history of Kalmar.

Ungefär 60 % av den totala energianvändningen för uppvärmning (inklusive varmvatten) i Sverige går åt till att värma upp flerbostäder och lokaler, vilket ger en indikation på att det finns potential att minska energianvändningen ytterligare genom att hitta alternativa metoder för styr- och reglering av befintliga värmesystem. En viktig faktor oberoende av vilken metod som används är att veta byggnadens dynamiska egenskaper. Det finns en rad olika metoder på marknaden för att kunna minska energianvändningen och en del av dem är välbeprövande medan andra fortfarande är på forskningsnivå. Den beprövade metoden är prognosstyrning vilket också utvärderades vidare i examensarbetet genom en studie av tidigare utförda arbeten inom området. En gemensam och viktig faktor för att kunna spara energi för uppvärmning i byggnader är att veta byggnadens tidskonstant, även kallad värmetröghet. För att påvisa dess betydelse utfördes simuleringar i ett program som heter TEKNOsim som är utvecklat av Chalmers tekniska högskola. Resultatet från simuleringarna som utfördes för 6 olika scenarier visade att den stora faktorn som påverkade byggnaden var internvärmen från belysning, apparater och personer. En yttre påverkande faktor som också hade betydelse var solavskärmning för fönsterna vilket gav en jämnare rumstemperatur. Då simuleringarna anpassades till två olika driftfall för ventilationssystemet till ”kontorstid” och ”utanför kontorstid” höll sig rumstemperaturen inom ramen för högsta och lägsta temperatur under tiden då kontoret var bemannat. En annan metod som användes var en litteraturstudie för arbeten inom området prognosstyrning. För de arbeten som valdes ut undersöktes två olika leverantörer som är marknadsledande i Sverige, eGain och Kabona. I snitt visade resultaten en besparing på 10–15% för uppvärmningskostnaderna men den individuella spridningen för eGains prognosstyrning var stor. Vissa fastigheter hade ingen besparing alls medan andra hade en besparing på 26%. Den stora spridningen berodde antagligen på att det nya systemet endast varit igång i 6 månader då studiens utfördes, vilket är för kort tid för att få några tillförlitliga resultat. För Kabonas tjänst Ecopilot var resultaten mer jämna.

Purpose: The purpose with this project was to evaluate the environmental, social, and economic aspects regarding two climate positive buildings in Västerås municipality in Sweden. The company responsible for the buildings, ETC Bygg AB, has assigned this task tothe research group Future Energy Center (FEC) at Mälardalen University. Method: The buildings was simulated with the programs IDA ICE and PVGIS to obtain the overall energy consumption and building efficiency as well as the PV system potential. Regarding transportation, vehicle and driver statistics was studied and adapted to the case study to estimate the tenant’s climate impact. Results: The results showed that the electricity obtained from the PV system both covers the building’s, and tenant’s estimated yearly electricity consumption, but also with a surplus available for storage or selling. The simulatedresults were compared to several previous studies with similar outcome, but with slightly different results. The tenants need for climate friendly transportation resulted in a suggestion of an electric mobility station consisting of electric cars, mopeds, and bicycles to lower the tenants carbon mitigation, costs, and energy consumption. Conclusions: Conclusions from the study was that the buildings meet both the BBR, and the FEBY18 Gold requirements with their high energy efficiency, as well as that the solar power system most likely will produce enough energy to cover both building, and tenant power consumption. A conclusion can be made that the transition to electric transportation have a potential to save both a considerable amount of energy and money for the tenants, but also the possibility to lower their collective yearly carbon mitigation. Also, that the life in a climate positive building have mostly, if not only, positive impacts on its residents.

Municipalities around Sweden are building increasingly energy efficient buildings. The goals are to reduce energy consumption and increase renewable energy production in most new buildings. This is done to achieve the global goals that demands on the countries’ climate impact.  But how can you transform an older building into energy efficient? The study focuses on a case study of Krok’s mölla gården’s existing building where energy consumption is high and heat losses are large. The house needs to densify its climate shell, which leads to a higher indoor comfort. As the house has a high cultural value, minimal changes to the appearance must be made. The building has great potentials with its outer walls thickness of 500 mm provides a high insulation capacity. On the other hand, windows and exterior doors are the major contributers to heat energy loss. Which lowers the indoor temperature and increases energy consumption.  The case study is based on mixed methods that have been divided into two different phases. Phase one focuses on the preliminary study that lays the foundation for phase 2. During the application phase, the results of the preliminary study are applied to reduce energy consumption. Through simulation, the U-value of the house will be reduced and the electricity cost reduced by installing green technology.  The findings turned out to be able to reduce the cost of electricity by 75%. The u-value of windows could be halved to a u-value that minimizes heat loss compared to before the renovation. In order to reduce the household’s energy consumption even more, the house then needs to go through a major renovation of windows, doors and electronics that have a lower energy consumption. In this way, the house can produce an excess of energy and is then called a plus energy house.
Kommuner runt om i Sverige bygger alltmer energieffektiva byggnader. Målen är att sänka energiförbrukningen och öka förnybar energiproduktion i de flesta nybyggnationer. Det görs för att nå de globala målen som ställer krav på ländernas klimatpåverkan.  Men hur kan man transformera en äldre byggnad till att bli energieffektiv? Studien fokuserar på ett fallstudie av Kroks mölla gårdens befintliga byggnad där energiförbrukningen är hög samt värmeförluster är stora. Huset behöver förtäta sitt klimatskal vilket leder till en högre inomhus komfort. Då huset har ett högt kulturvärde ska minimala förändringar av utseendet göras. Byggnaden har stora potentialer med sina ytterväggars tjocklek på 500 mm ger en hög isoleringsförmåga. Däremot är fönster och ytterdörrar den stora värmeboven vilket sänker inomhustemperaturen och ökar energiförbrukningen.  Fallstudien bygger på blandade metoder som har delats upp i två olika faser. Fas ett fokuserar på förundersökning som lägger grunden för fas 2. Under tillämpningsfasen applicerar man förundersökningens resultat för att minska energiförbrukningen. Genom simulation ska husets U-värde minskas och elkostnaden sänkas installation av grön teknik.  Resultatet visade sig kunna sänka elkostnaden med 75%. Fönsters u-värde kunde halveras till ett u-värde som minimerar värmeför- luster i jämförelse med före renoveringen. För att minska hushål- lets energiförbrukning ännu mer behöver då huset genom gå en större renovering av fönster, dörrar och vitvaror som har en lägre energiförbrukning. På så sätt kan huset producera ett överskott av energi och då kallas för ett plusenergihus.

Byggnaders interna distributionsnät är idag liksom resten av elnätet sedan länge växelströmsbaserat. Idag använder dock det mesta i en byggnad likström vid slutanvändningen. Dessutom ökar användningen av solceller, batterilager och elbilar snabbt och alla dessa bygger också på likström. Likströmsnät i byggnader är en idé om att minska antalet omvandlingar mellan växelström och likström inom byggnaden, istället kan man ha en effektivare centraliserad likriktning, därmed kan man minska omvandlingsförlusterna. Syftet med detta arbete är att undersöka fenomenet likströmsnät samt den svenska marknaden för det. Detta för att komma fram till görbarheten och möjligheterna för ett likströmsnät i en kontorsbyggnad idag. Genom en marknadsundersökning har dagens lösningar och kunskap i Sverige kartlagts, detta har sedan använts för att ta fram en rekommendation om vilka delar i byggnaden som kan kopplas till och drivas av ett likströmsnät. Enligt undersökningen finns idag möjligheter på den svenska marknaden att bygga ett distribuerande likströmsnät på 350VDC eller +/-380VDC (760VDC) beroende på vilka fördelar som prioriteras i det aktuella projektet. Då inte alla elapparater kan matas med likström idag blir en hybrid mellan växelström och likström det rimliga valet. Delar som kan drivas med likström idag är belysning, ventilation, laptops, mobiler, surfplattor, servrar och mindre kontorsapparater och telefoni. Eventuellt kan även värmepumpar och pumpar kopplas till likströmsnätet. Delarna som idag fortfarande behöver växelströmsmatning är kopiatorrummet, hissen, kökspentryt och garaget med elbilsladdare.
The internal distribution grid in buildings is, just like the rest of the grid, based on alternating current technology, even though today most of the electricity consumers in a building use direct current in their final stage. Furthermore the use of photovoltaics, battery systems and electric vehicles are increasing and they also use direct current. Direct current grids in buildings could be a way to minimize the amount of conversions between AC and DC within the building, instead the idea is to centralize the rectification and thereby lower the conversion losses. The purpose of this thesis is to investigate the phenomenon of DC-grids and the Swedish market for it. This is done with the purpose to explore the feasibility and possibilities of a DC-grid in an office building today. Through a market investigation the solutions and knowledge to this day has been summarized, and is then used to find a recommendation for what parts in an office building that can be supplied with direct current from a DC-grid. According to the investigation there are solutions in the Swedish market for building an internal DC-grid at 350VDC or +/-380VDC (760VDC) depending on the priority of the project in question. Since not all electricity consumers can use DC a hybrid between AC and DC is most relevant today. Electrical units that can use direct current today are lighting, ventilation, laptops, mobile phones, tablets, servers and smaller office appliances and telephony. Possibly heat pumps and other pumps might also be able to be supplied by direct current. Electrical units that still need to be supplied by AC are copier rooms, elevators, kitchen areas and garages with the EV chargers.

There is a need to reduce unsustainable use of fossil fuels. Increased usage of renewable energy by combined use of photovoltaic solar panels (PV) with battery storage is one way. Another way is to increase awareness of energy usage and reduce the energy performance gap by building energy-efficient buildings. Buildings have a long lifetime and high energy usage will have an impact for a long time. Barriers, drivers and non-energy benefits (NEBs) for investments in battery storage in photovoltaic systems (PV) in the context of farmers in Sweden with PV systems was investigated by a questionnaire study. The questionnaire was sent to farmers in Sweden who already have photovoltaics installed and about 100 persons answered, a response rate of 59%. Among the drivers for investments in battery storage in PV systems in agriculture it was found that the highest-ranked driver, i.e., to use a larger part of the electricity produced oneself, turns out to be the highest priority for grid owners seeking to reduce the need for extensive investments in the grid. The primary NEBs found were the possibility to become more independent of grid electricity. A method for the building process, called ByggaE, which aims to reduce the energy performance gap, has been developed and described. The method is based on two main processes with activities. Documents that support the activities can be found and stored in the energy documentation, a digital map structure. The two main processes are: The client’s activity to formulate requirements and ways to verify these requirements. The main process for other actors is to identify, handle and follow up risks or critical parts. An overall relation between the energy efficiency gap and the energy performance gap has been identified. Realistic assumptions and follow-up related to the assumptions are found to be important to reduce both the energy efficiency gap and the energy performance gap.
För att uppnå klimatmålen är det nödvändigt att minska den ohållbara användningen av fossila bränslen. Ett sätt är att öka användning av förnybar energi genom att kombinera solel med batterilager. Ett annat sätt är att öka medvetenheten om energianvändningen med dess negativa påverkan på miljön och uppfylla energikraven för nya byggnader bättre. Eftersom byggnader har lång livslängd ger onödigt hög energianvändning påverkan under lång tid.   Hinder, drivkrafter och andra icke energirelaterade fördelar med att investera i batterilager till solel har undersökts i en enkätstudie bland svenska lantbruk. Det kom in 100 svar från lantbrukare som har solel, vilket motsvarar en svarsfrekvens på 59 %. Den viktigaste drivkraften för att investera i batterilager till solelanläggningen är en högre egenanvändning av el. Detta visade sig också vara högst prioriterat av elnätsägare för att minska behovet av kostsamma investeringar i elnätet. Den största icke energirelaterade fördelen med batterilager är större oberoende av elnätet.   En kvalitetsäkringsmetod för byggprocessen har utvecklats och beskrivits. Syftet med metoden, som kallas ByggaE, är att minska skillnaden mellan verklig energianvändning och energikrav i nya byggnader. Metoden bygger på två huvudprocesser med aktiviteter. Beställarens huvudprocess är att formulera krav och metoder att kontrollera och följa upp dessa krav. De andra aktörernas huvudprocess är att identifiera, hantera och följa upp risker eller kritiska moment som kan påverka energianvändningen. Dokument som stödjer aktiviteterna lagras i en digital mappstruktur.   Det är viktigt med realistiska antaganden och uppföljning som relaterar till dessa antaganden för att fler lönsamma energieffektiviseringsåtgärder ska bli genomförda och för att de energiprestanda som krävs eller förväntas ska bli uppfyllda.

Byggbranschen står idag för 40 % av landets totala energianvändning varav 85 % av energin förbrukas i bruksskedet. Med hänsyn till den omfattande energianvändningen inom byggsektorn har branschen ett stort ansvar för att minska landets totala energiförbrukning. Teknik för att bygga energisnåla byggnader är långt framme, men används inte i så stor utsträckning som man borde. En anledning till detta kan vara att man bygger med en kortsiktig syn på investeringar och att den som bygger och förvaltar inte är samma part. Verktyg för att ta riktiga beslut ur ett långsiktigt ekonomiskt och miljömässigt perspektiv finns i form av livscykelkostnadskalkyler (LCC). Byggnader har lång livslängd och det är viktigt att man i ett tidigt skede vid projektering använder sig av de hjälpmedel som finns att tillgå.

Koldioxid är en stor bidragande orsak till den ökade växthuseffekten, för att byggbranschen i framtiden skall kunna minska de bidrag den genererar till atmosfären så är det viktigt att man tar fram metoder för hur man på ett riktigt sätt mäter koldioxidutsläpp från byggnader i bruksskedet.

Byggherren har en nyckelroll för vår samhällsutveckling varför det är viktigt att han/hon har kompetens för att fatta riktiga beslut ur ett hållbarhetsperspektiv. Idag kan i princip vem som helst vara byggherre oavsett kompetens.

Ett steg mot ett klimatsmartare byggande vore att ställa krav i Boverkets byggregler på att man vid projektering skall utföra en LCC kalkyl. Ett större individuellt ansvar för de faktiska koldioxidutsläpp som man bidrar med genom de beslut man tar vid en byggnation skulle kunna regleras i BBR genom att man utformade metoder för att mäta de faktiska koldioxidutsläpp en byggnad ger. Ett system med avgifter på de utsläpp man bidrar med skulle säkert medföra att man tänker till ordentligt innan man fattar beslut om hur en byggnad skall utformas. Ett krav på certifiering av landets byggherrar är rimligt med tanke på den betydelse han/hon har för samhällsutvecklingen.

Detta examensarbete har genomförts i samarbete med Grontmij AB och är ämnat att ta fram tre olika förslag på byggnader med samma utformning men uppförda med olika material i klimatskal och stomme, för att jämföra dess energiförbrukning och slutligen analysera koldioxidutsläppen som genereras. Målet med denna studie är att påvisa vilka material som lämpar sig främst vid hållbart byggande, vilka materialval som främst kan föredras när man vill uppnå energieffektiva byggnader samt analysera dess koldioxidutsläpp. Målet är att påvisa att koldioxidutsläppen minskar med enligt de upprättade miljökraven från Stockholms Stad i samarbete med Clinton Climate Initiative. Climate Positive Development Program lanserades år 2009 och är ett gemensamt initiativ mellan Clinton Climate Initiative och US Green Building Council. Programmet stödjer 18 projekt världen över och Norra Djurgårdsstaden är ett av projekten som ska vara en förebild för framgångsrik ekonomisk och miljömässig stadsutveckling. Programmet är även en vägledning vid byggande av bostäder vilket är avgörande för evolutionen av stadsbygget. Utvecklingen kring byggande har med tiden förändrats och anpassats till mer miljövänliga och energieffektiva alternativ. Idag har det blivit mer vanligt att tala om energieffektiva byggnader och minskade koldioxidutsläpp, vilka är betydelsefulla faktorer som påverkar miljön och vår framtid avsevärt. Genom att bygga hållbart och ta hänsyn till faktorer som tidigare undvikits, kommer utvecklingen ske mot det bättre. Fokus i denna studie är att analysera hur väl de utformade byggnaderna uppfyller miljökraven som Stockholms stad har upprättat i området Norra Djurgårdsstaden, med avseende på energiförbrukning och koldioxidutsläpp. Byggnaderna utformas med hänsyn till detaljplanen för Norra 2 (del av Hjorthagen 1:3 och Norra Djurgården 1:14) samt de upprättade kraven för energiförbrukning och gestaltning. Examensarbetet skall förmedla hur mycket de olika materialen; trä, betong och stål/tegel påverkar energiförbrukningen och koldioxidutsläppen. Jämförelsen mellan respektive byggnads energiförbrukning ger en inblick i vilka material och vilken byggnadsutformning som kan vara avgörande för framtida byggande och urbanisering. Resultaten för energiförbrukningen beräknas genom programmet VIP-Energy som erhålls från Grontmij AB. Förslag 1 – trästomme, erhöll en årlig energiförbrukning på 25 kWh/m2, förslag 2 – betongstomme en på 22 kWh/m2 och förslag 3 – stålstomme med tegelfasad en på 38 kWh/m2. I denna studie har koldioxidutsläpp som genereras i samband med framställning av materialen uteslutits i beräkningarna. Med hjälp av programmet VIP-Energy har koldioxidutsläpp beräknats för respektive förslag trä, betong samt stålstomme med tegelfasad där endast byggnadsförslagens processenergi och elförsörjning beaktats. Gällande koldioxidutsläppen som värmeförsörjningen genererar har enklare handberäkningar gjorts och jämförts med olika fördelningar av distributionssystemen fjärrvärme och bergvärmepump. Koldioxidutsläppen som baseras på byggnadernas värmeförsörjning resulterade i att förslag 2 – betongstomme, som har den lägsta värmetillförseln (256 kWh), genererar minst koldioxidutsläpp genom värmedistributionen (28,34-37,12 kg CO2/år ). Värmedistributioner för förslag 1 – trästomme genererar 52,55 – 68,73 kg CO2/år och för förslag 3 – stålstomme med tegelfasad genereras 697,8 – 912,63 kg CO2/år.
This thesis has been implemented in collaboration with Grontmij AB and is intended to present three different proposals for buildings with the same design but constructed with different materials in the building envelope and structure. The proposals will be compared in their energy consumption and analyzed in their respective amounts of carbon emissions the buildings generate. The ambition is to demonstrate that carbon dioxide emissions are reduced by applying the environmental requirements from the City of Stockholm in cooperation with the Clinton Climate Initiative. Climate Positive Development Program was launched in 2009 and is a joint initiative between the Clinton Climate Initiative and the U.S. Green Building Council. The program supports 18 projects worldwide and Stockholm Royal Seaport (Norra Djurgårdsstaden) is one of the projects that will be an example to an economically successful and environmental sustainable urban development. The development of building has overtime changed and adapted to more environmental friendly and energy efficient alternatives. Energy efficient buildings and reduced carbon emissions has become more common, which are significant factors that affects the environment and our future. The development will strive for the better by building more sustainable and take the factors that have long been avoided, into account. The focus of this study is to analyze how well the designed buildings meet the environmental standards, concerning energy consumption and carbon emissions. The zon of Norra 2 (part of Hjorthagen 1:3 and Norra Djurgården 1:14) is taken into consideration while designing the buildings as well as the requirements for energy consumption and conformation. The thesis shall convey what affects the materials; wood, concrete and steel with brick façade, has on the energy consumption and carbon emission. The comparison between each buildings’ energy consumption gives an insight of which materials and which design that should be used for future constructions and urbanization.   The result of the energy consumption is calculated by the program VIP-Energy, obtained from Grontmij AB. Proposal 1 – wooden frame, received an annual energy consumption of 25 kWh/m2, proposal 2 – concrete frame received an of 22 kWh/m2 and proposal 3 – steel structure with a brick façade received an of 38 kWh/m2. The carbon dioxide emissions that are generated in relation to the making of the materials have been excluded in the calculations of this thesis. The carbon emissions has been calculated with the program VIP-Energy for each proposal; wood, concrete and steel with brick façade, where only the building proposals' process energy and electricity is taken into consideration. The heat supply is simply calculated by hand and has been compared with different distributions between district heating and geothermal heat pump. The carbon dioxide emissions are based on the buildings' energy supply. It resulted in that proposal 2, which had the lowest heat input (256 kWh), generates the least carbon emissions (28, 34 – 37, 12 kg CO2/year). The heating distribution for proposal 1 generates 52, 55 – 68, 73 kg CO2/year and proposal 3 generates 697,8 – 912,63 kg CO2/year.

Hur energifrågan kan lyftas tidigare i byggprojektering för att bygga mer energieffektiva byggnader har undersökts i denna rapport. Det perspektiv som belyses är om projekteringsledarens kompetens, kunskap och intresse påverkar hur tidigt energifrågan belyses och på vilket sätt det genomförs samt att certifiering av byggnader översiktligt gåtts igenom som ett verktyg för att lyfta energifrågan tidigare. Projekteringsledarens roll i en byggnationsprocess är bred. Det krävs att man behärskar flera olika områden för att arbetet ska flyta på utan större hinder. Det går inte att förvänta sig att en projekteringsledare ska vara expert på alla områden som ingår i en byggprocess men den rollen har en möjlighet att påverka hur byggnadens slututförande blir. Av de intervjuer som genomförts med projekteringsledare så framkommer en tydlig bild av att den egna tekniska energikompetensen är relativt låg hos de flesta men intresset desto större. Däremot säger flera att frågan inte lyfts tidigt i byggprocessen om det inte är uttalat från beställarens sida i förfrågningsunderlaget att byggnaden ska ha fokus på energianvändandet. Att lyfta frågor som inte specificerats i förfrågningsunderlaget genererar ofta ett ÄTA-arbete, vilket leder till en ökad kostnad för beställaren och som gärna undviks av projekteringsledaren i tidiga skeden. Flertalet projekteringsledare säger även att energifrågan ofta enbart löses istället för att arbetas med under hela byggnationsprocessen. Det är av vikt att energifrågan lyfts direkt och följs upp under projekteringen eftersom den påverkar och påverkas av hela byggnaden. De goda exempel på byggandet av energieffektiva byggnader lyfter vikten av att alla yrkeskompetenser är med från början, får samma information och arbetar mot samma mål. Där är projekteringsledarens ansvar stort. Certifiering av byggnader har undersökts som ett verktyg för att belysa energifrågan tidigt där en summering av de vanligaste certifieringsmetoderna nämns i rapporten. En slutsats man kan dra är att om en beställare har valt att satsa på att certifiera sin blivande byggnad och formulerat det i förfrågningsunderlaget så har beställaren på det sättet ett uttalat krav på byggnadens energieffektivitet vilket i sig leder till mer energieffektiva byggnader.

The Swedish building stock accounts for nearly 40 percent of the total energy consumption in the country. Properties built today are likely to last for 100 years or longer. This places high demands on long-term and smart energy solutions that will keep the future Swedish building stock energy consumption at low levels. This thesis has focused on examining how the energy performance of buildings is affected by different choices of window types in different cardinal directions. The objective was to obtain a basis for recommendations on how window properties can be optimized for different types of buildings and orientations. The results are based on energy simulations of two different types of buildings, an office building and an apartment building. The conclusion is that the heat gain coefficient shown to have a major impact on the energy performance of buildings. This questions the Swedish energy labeling system that only takes into account the window's U-value. During the process of finding suitable energy efficient windows, a calculation algorithm has been developed. This algorithm can be used by energy simulation experts to estimate an unknown ST-value of window glass combination when the g-value is known. The algorithm applies to coated solar control glass combinations.

Det finns idag många byggnader i Sverige som uppfördes under en tid då energianvändningen inte ansågs vara ett problem och därmed inte har haft samma krav på energiprestanda som vi har idag. Vid renovering är det därför viktigt att tänka på energieffektiva lösningar. Studier visar att det går att sänka energiförbrukningen med 36-54 % genom renovering, dock är det inte alltid lönsamt med vissa åtgärder enligt LCC-analyser.Studien som gjorts genom modellering och platsbesök på ett flerbostadshus med allt för hög energianvändning har haft som mål att sänka denna genom förslag på åtgärder. Resultaten visar att installation av värmeåtervinning och förbättring av klimatskalet har stor effekt på husets energiprestanda. Det har också framgått att boendes inverkan på energibalansen kan vara svår att uppskatta, vilket orsakat svårighet i att teoretiskt få samma energiförbrukning som energideklarationen visar.De förslag som rekommenderas är installation av värmeåtervinning, solceller, individuell mätning och debitering (IMD) samt tätning av fönster/dörr då dessa enligt LCC-analysen är lönsamma. Med nämnda åtgärder har energianvändningen sänkts från 173 till 114 kWh/m2 och år, en sänkning med 34 %.
There are today many buildings in Sweden that were built during a time when energy use was not considered a problem and thus did not have the same energy performance requirements as we have today. Therefore, in renovation, it is important to consider energy-efficient solutions. Studies show that it is possible to reduce the energy consumption of a building by 36-54 % through renovations, however, it is not always profitable when using a LCC-analysis.The study conducted by modeling and site visits to a multi-family housing with excessive energy use has been designed to reduce this through proposed measures. The results show that the installation of heat recovery and improvement of the building envelope have a major effect on the energy performance of the house. It has also been observed that the resident’s impact on the energy balance can be difficult to estimate, in which the study had problems to theoretically gaining the same energy consumption as the energy declaration shows.The proposals that are recommended are installation of heat recovery, solar cells, individual measurement and billing (IMD) and window/door seals as these are profitable according to the LCC analysis. With proposed measures, energy consumption has been reduced from 173 to 114 kWh/m2 per year, a reduction of 34 %.

Dagens förskolor har en rad olika krav från brukare, beslutsfattare och samhälle. Hur kan man planera en byggnad som tillfredställer alla? I denna rapport försöker vi utifrån litteraturstudier, studiebesök, fallstudier och byggtekniska krav gestalta en förskola i den planerade stadsdelen Vega, Haninge kommun. Stadsdelen Vega är en del i en satsning från Haninge kommun som ämnar skapa en mer stadslik bebyggelse. Vega kommer att projekteras utifrån principerna för en trädgårdsstad med mycket grönska och stadslika kvarter. I vår rapport har vi utgått ifrån kraven för passivhus för att skapa en energieffektiv byggnad. Vi har även tagit hänsyn till de teorier och idéer som finns inom pedagogiken Reggio Emilia. Inom denna pedagogik ser man byggnaden som en del av undervisningen och leken. I vår gestaltning har vi bl.a. använt oss av ateljén och torget, två viktiga rum inom Reggio Emilia, som anses utveckla barnens sociala och kreativa utveckling. Vi har även tagit stor hänsyn till de erfarenheter vi fått genom studiebesök och fallstudier på befintliga förskolor såsom förslag på förbättringar, samt storleken på olika utrymmen och hur dessa används. Rapporten avslutas med en diskussion och formulering av en rad nyckelord som vidare har använts i gestaltningen av förskolan i Vega.

I Sverige står bygg- och fastighetssektorn för nära en femtedel av koldioxidutsläppen och en tredjedel av energianvändningen varav en stor del kommer från uppvärmning av byggnader. Ett tillvägagångssätt för att minska energibehovet i bostäder är genom krav på energieffektivitet. Där spelar isoleringsmaterial stor roll för att minska värmeförlusterna i byggnaden. Ett problem med för tjock isolering är att isoleringsmaterialen i sig har viss kvantifierbar miljöpåverkan. I denna studie bestäms livscykelpåverkan från olika isoleringsmaterial med avseende på primärenergianvändning, växthuspotential, kostnad samt övrig miljöpåverkan. Studien undersöker även hur tjockleken av olika isoleringsmaterial påverkar driftenergin i byggnaden Backåkra 2, belägen i centrala Stockholm. Syftet är att bestämma den optimala tjockleken för varje isoleringsmaterial i byggnaden med avseende att minimera primärenergianvändningen, växthuspotentialen samt kostnaderna under en tidsperiod på 50 år. Övrig miljöpåverkan fastställs även. Materialen som utvärderats är glasull, cellulosaisolering, polyuretan/polyisocyanurat, vakuumisolering, aerogel, grafitcellplast, samt fenolbaserad isolering. Två olika avfallsscenarier implementeras varav ett scenario har hög materialåtervinning och ett annat har hög energiåtervinning. I en känslighetsanalys studeras inverkan av primärenergifaktorn, isoleringsmaterialens livslängd, koldioxidfaktorn, U-värden i byggnadens fönster samt andra värden för livscykelpåverkan. Resultaten visar att vald tjocklek av isoleringsmaterial i byggnaden i dag ligger nära den optimala tjockleken med avseende på minimal primärenergianvändning. Om isoleringsmaterialet har lägre koldioxidutsläpp under sin livscykel hamnar tjockleken i dagsläget nära den optimala tjockleken med avseende att minimera växthuspotentialen. Materialet aerogel har högst värden i alla påverkanskategorier i båda avfallsscenarierna. Lägst primärenergianvändning har vakuum- och cellulosaisolering vid optimala tjockleka på . Cellulosaisolering ger även upphov till lägst växthuspotential medan grafitcellplast har lägst kostnad för de optimala tjocklekarna i båda avfallsscenarier. Hög material-återvinningsgrad ger upphov till tjockare isolering och högre värden för påverkansfaktorerna. En hög energiåtervinningsgrad leder däremot till tunnare isolering och lägre värden. Att optimera isoleringsmaterialens tjocklek utifrån alla tre kriterier (primärenergianvändning, växthuspotential och kostnad) kan innebära svårigheter eftersom skillnaden mellan optimala tjocklekar är stor. Resultatet är känsligast för förändringar av livslängden och denna bör utvärderas noggrannare i framtida studier för att i högre utsträckning likna den verkliga byggnaden. Framtida studier kan även kretsa kring mer generell tillämpning av liknande analys för olika typer av byggnader i olika geografiska regioner. I vissa typer av byggnader är isoleringsmaterialens påverkan gällande primärenergianvändning och växthuspotential i förhållande till den totala byggnaden signifikant. I sådana fall har optimering av isoleringstjocklek stor betydelse för byggnadens totala prestanda och kan bidra till att minska byggnadens miljöpåverkan. Avslutningsvis kan denna studie bidra till en minskning av primärenergianvändningen, miljöpåverkan och kostnaderna i en energieffektiv byggnad. Därmed erhålls ett hållbarhetsperspektiv under hela livscykeln.
In Sweden, the construction and real estate sector accounts for approximately one fifth of the carbon dioxide emissions and one third of the total energy use, mainly due to heating. In order to reduce both energy requirement and environmental impact, energy efficient measures are of great importance. Insulation materials play a major role in reducing heat losses. However, manufacturing of insulation materials is an energy-intensive process with impact on the environment. In this study, the life cycle impact of seven different insulation materials was determined. The study considers the energy efficient building “Backåkra 2” in Sweden, planned to be completed next year, as a case study for evaluating lifecycle environmental and economic performances. It is investigated how the operating energy in “Backåkra 2” is affected by the choice of different insulation materials and their thicknesses. The optimal thickness of each insulation material in the building was determined in order to minimize primary energy use, global warming potential and cost over a period of 50 years. For the determined thicknesses, other environmental impacts were also investigated. The evaluated insulation materials are glass wool, cellulose insulation, polyuretan/polyisocyanurat, vacuum insulation, aerogel, graphite foam insulation, and phenolic based insulation. In the lifecycle analysis, two different waste scenarios are also implemented, of which one has high material recycling and the other has high energy recovery. A sensitivity analysis examines the impact of the primary energy factor, the lifespan of the insulation materials, the carbon dioxide factor, the U-values in the building's windows and other values for the life cycle impact. The results show that the selected thickness of insulation material in the building today of 19 cm is close to the optimal thickness with respect to minimal primary energy use. If the insulation material has lower carbon dioxide emissions during its lifecycle, the thickness is at present close to the optimal thickness in terms of minimizing the global warming potential. Aerogel has the highest values in all impact categories in both waste scenarios. Vacuum insulation will achieve the lowest primary energy use at its optimal thicknesses of 11,26 cm for waste scenario 0 while cellulose will achieve the lowest primary energy use of all materials at a thickness of 64,5 cm for waste scenario 50. Cellulose insulation also has the lowest global warming potential, while graphite foam insulation has the lowest cost for the optimal thicknesses in both waste scenarios. Higher material recovery rates give optimum at larger thicknesses, while high energy recovery rates lead to thinner insulation thickness. Optimizing the thickness of insulation materials based on all three criteria (primary energy use, global warming potential and cost) can cause difficulties due to a high difference in results. The result in the analysis is sensitive to changes in lifespan, and this should be more carefully evaluated in future studies to resemble the real building. Future studies can also revolve around more general application of similar analysis for different types of buildings in different geographic regions. In some types of buildings, the impact of insulation materials on primary energy use and global warming potential compared to the total building is significant. In such cases, optimization of insulation thickness has a significant impact on the overall performance and can reduce the environmental impact generated by the building. In conclusion, this study can contribute to a reduction of the primary energy use, the environmental impact and the costs in an energy efficient building throughout the whole life cycle.