Diss. Stockholm : Tekniska högskolan, 2006.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Uppsala universitet, 2006. / Härtill 4 uppsatser.

I Sveriges byggnadsbestånd finns miljöer, byggnader och områden med höga kulturhistoriska värden. Vid renovering och energieffektivisering måste därför särskild hänsyn tas för att inte kulturvärden ska gå förlorade. Det finns stora databrister i befintliga bebyggelseregister över energianvändning i historiska byggnader. Med hjälp av Boverkets energideklarationsregister Gripen går det ändå att undersöka sambandet mellan byggnaders energianvändning, energisparpotential och nybyggnadsår. Nybyggnadsår används i studien som ett vägledande mått på kulturhistoriska värden. Underlaget utgörs av drygt 531 000 svenska bostadshus. Av dessa är drygt 122 000 uppförda före 1945. Energianvändning och energiprestanda har studerats utifrån byggnadskategori, intilliggande väggar (friliggande, gavel och mellanliggande), klimatzon och värmekälla. Undersökningen visar att det finns en stor spridning mellan hög- och lågförbrukande byggnader över tiden. Detta innebär en effektiviseringspotential i det historiska byggnadsbeståndet. Spridningen är så gott som konstant oavsett nybyggnadsår och att endast titta på nybyggnadsår i analysen av besparingspotential är därför otillräckligt. Andra faktorer visar sig ha större påverkan. Störst betydelse har värmekällan. Det framgår att installation av värmepump i en- och tvåbostadshus är mycket effektivt för att uppnå lägre energianvändning. Det framgår också att såväl en- och tvåbostadshus som flerbostadshus från 1845 har samma energiprestanda som beståndet uppfört 1945. Utförda renoveringar har inte beaktats i studien. / Potential och policies

Carbon dioxide, as a natural refrigerant, is safe and environment-friendly. It is also an economic refrigerant which can be utilized in residential heat pumps. Analysis has been done to evaluate the performance of the CO2 heat pump in Gamen 12 (Skrapan) in the Sodermalm area, owned by Vasakronan; which is a real estate company. The building satisfies its heating needs through connecting to the district heating network. Furthermore, the CO2 heat pump was installed to recover the available high- potential- waste energy from the building. The evaluation starts with one year of field measurements of an existing system (May 2017 to May 2018). Additionally, quality control and a revision of the data are essential to have the most accurate values. The use of necessary equations is then followed to estimate and establish the critical parameters to the heat pump's performance. For instance, some of the essential parameters include temperature and pressure. In this study, a numerical model was used to present four different scenarios which handle the parameters that impact the performance of the heat pump. These scenarios also aim to improve the system for future installations. The results show that the performance of the heat pump can be improved by 16% and 14% respectively when the outlet gas-cooler temperature and the evaporation temperature are optimized. The best performance of the system is achieved when the outlet gas-cooler temperature decreased, and the evaporation temperature increased simultaneously. This change yielded to the best optimal value, which is up to 30% higher than the previous performance. Another scenario was created for future installations. In this scenario, it was assumed that the heat pump consists of three gas coolers, two of which were utilized for heating domestic water while the third one was used for space heating. Results showed that the new installed scenarios were economically promising and yielded in better performance of the system. Finally, an economic assessment was adopted in this study which showed cost-saving effect at a specific running capacity of the system; 8% of the total cost which equal to 168 000 SEK was saved annually when the heat pump runs at average capacity 54%. After applying the suggested improvements, the savings will be higher and would reach 218 000 SEK annually and the capacity of the heat pump reaches 70%, which is equal to 11% of the total cost of providing heating to the building. / Koldioxid, som ett naturligt kylmedel är säkert och miljövänligt. Det är också ett ekonomiskt kylmedel som kan användas i bostadsvärmepumpar. Analys har gjorts för att utvärdera uppförandet av CO2-värmepumpen i Gamen 12 (Skrapan) i Södermalmområdet, och vasakronan äger denna byggnad; vilket är ett fastighetsbolag. Byggnaden uppfyller sina värmebehov genom att ansluta till fjärrvärme . Vidare installerades CO2-värmepumpen för att återvinna den tillgängliga högspänningsavfallsenergin från byggnaden. Utvärderingen börjar med ett år av fältmätningar från maj 2017 till maj 2018 av ett befintligt system. Dessutom är kvalitetskontroll och revision av data väsentliga för att få de mest exakta värdena. Därefter följs användningen av nödvändiga ekvationer för att uppskatta och fastställa parametrar som är kritiska för värmepumpens prestanda. Exempelvis inkluderar några av de väsentliga parametrarna temperatur och tryck. Vidare användes i en studie en numerisk modell för att presentera fyra olika scenarier som hanterar de parametrar som påverkar värmepumpens prestanda. Scenarierna syftar också till att förbättra systemet för framtida eller liknande installationer. Resultaten visar att värmepumpens prestanda kan förbättras med 16% respektive 14% när utloppsgaskylstemperaturen och indunstningstemperaturen optimeras. Systemets bästa prestanda uppnås när utloppsgaskylstemperaturen sjönk och förångningstemperaturen ökade samtidigt. Denna förändring gav det bästa optimala värdet, vilket är upp till 30% högre än tidigare prestanda. Ett annat scenario skapades för den framtida installation. I detta scenario antogs att värmepumpen består av tre gaskylare, varav två kommer att användas för uppvärmning av hushållsvatten medan den andra används för rymmeuppvärmning. Resultaten visade att den nya installationen lovar ekonomiska resultat och ger bättre prestanda i systemet. Slutligen antogs en ekonomisk bedömning i den här studien och det genomförde resultatet av kostnadsbesparingar med en specifik Kapacitet hos systemet som är 168000 SEK / år och motsvarar 8% av den totala kostnaden som resultaten visade. Efter att ha tillämpat de föreslagna förbättringarna kommer besparingarna att bli högre och uppgå till 218000 SEK / år vilket motsvarar 11% av den totala kostnaden för uppvärmning till byggnaden.

I en stad som växer ökar behovet av bostäder och därmed behovet av fler samhällsnyttigaverksamheter. Med en begränsad yta för expandering och därav högre krav på yteffektiva lösningar ärett alternativ att utnyttja samma markyta för flera funktioner. I denna studie berörs hur en förskola kansamspela med ett flerbostadshus. Syftet är att utforska de fördelar och/eller konflikter som kan uppståvid denna kombination.Genom informationsinsamling, intervjuer och skissande har ett gestaltningsförslag tagits fram somvisar hur ett bostadshus med en förskola i bottenvåning skulle kunna utformas. Förslaget utgår från enverklig detaljplan, men avgränsar sig från denna detaljplan inom flera områden. Stort fokus har legatpå att utforma en miljö där både boende och förskola kan samspela. Inspiration från ReggioEmilia-pedagogiken har varit genomgående genom hela processen och kan även synas i gestaltningen.Från skisserna går det att följa utvecklingen av förslaget och hur denna pedagogik givit inspiration.Skisserna har fått inspiration från jämförelseobjekt som har haft liknande omständigheter och hardärför gett passande lösningar på logistik, utseende och rumsplaceringar. Information har även samlatskring vad som gynnar verksamheterna i form av planlösning och lättillgänglighet för barn samtpedagoger.Gestaltningsförslaget resulterade i ett L-format hus uppdelat i fem olika volymer med genomgåendetrapphus som kopplar ihop dessa volymer. Förskolan är tänkt att användas som tre avdelningar och ivåningarna ovan finns totalt 23 stycken lägenheter. I bottenvåningen, där förskolan är placerad, har ettantal bostadskomplement integrerats för att skapa både ett pedagogiskt värde åt förskolan, samt ensocial koppling mellan de boende och förskolebarnen. Kopplingen görs med hjälp av fönster sombarnen kan se in genom. De genomgående trapphusen som delas mellan förskolan och de boende ärtänkta för att skapa ett enkelt flöde genom byggnaden, samt för att skapa möjligheter för spontanamöten. I källarplanet, som ligger i suterräng, finns de övriga bostadskomplementen som ej placeras ibottenvåningen. Inramad av byggnaden finns en innergård som främst är tänkt att nyttjas av förskolan.Även särskilda ytor som är avsedda enbart för de boende finns.Flera fördelar med kombinationen av bostadshus och förskola har hittats under studiens gång. Ett avdessa är att en förskola, till skillnad från till exempel en matbutik eller ett gym, är främst öppen underde tider som de boende ovanför är på jobbet och bör därför minska risken för att de skulle bli störda,samt ge rörelse i området under hela dagen. En annan fördel är som tidigare nämnt att integrationen avbostadskomplement i bottenvåning.

Wood is often perceived as a flawed material. When painted, technologically treated or sealed, in a pursuit to make it more predictable and durable, some of its most important qualities are mislaid. This project explores the aesthetic, material and constructional possibilities of wood, and suggests the possibility of a wood brutalism architecture. The project includes a written manifesto for the benefits of wood in the human habitat, proposes a CO₂ based economic strategy for our built environment and promotes massive wood buildings as our carbon savings account. To find out what a wood brutalism of today might be, the project includes an analysis of the relationship between the material concrete, Betón-brut and the zeitgeist of the 60´s and 70´s. In the application of the manifesto and Bois-brut on a case study housing project in Östberga, Stockholm, the Trellick tower has acted as a brutalist mirror reference. Vernacular timber buildings have provided clues in the search for the essence of wood.

I denna studie analyseras en byggnad producerad med volymmoduler med lastbärande stomme av KL-trä. Resultat från analysen av hur laster påverkar byggnaden jämförs med resultat från motsvarande analys av en stomme producerad med reglar och balkar. I studien redovisas de krafter byggnaden utsätts för och förband mellan vägg och bjälklag. Ett förslag på förband mellan vägg och bjälklag presenteras och en jämförelse av bärförmågan i en volymmodul med KL-trästomme kontra träregelstomme genomförs. / In this study, a building produced with volume modules with a load bearing CLT-system is analyzed. Results from the analysis of how loads affect the building are compared with results from the corresponding analysis of a conventionally produced volumetric element and how vertical loads as well as wind loads affect its design. In the study, the forces that the building is exposed to are examined and the connection between wall and floor joints is designed. The forces and torque a construction built up of volume modules is exposed to are also presented. In the study the connection between the floor joints and the supporting wall is designed according to Eurocode. A comparison is presented with respect to the load carrying capacity of a volume module with CLT and a conventional load bearing frame.

Cob can serve as an alternative building material to concrete in Nicaragua. Cob is an unbaked earth-based building technique with low global warming potential that suits the humid climate in Nicaragua. It can be constructed by hand by inexperienced people using materials such as; clay, straw, sand and water. The cob technique is relatively little studied and the exact cost of cob is unclear. The purpose of this thesis was thus to provide new information that will help assessing the economic sustainability and the environmental impact of the natural building technique cob in comparison to the conventional technique concrete. The thesis was carried out by a case study of two houses in Matagalpa, Nicaragua. The results are showing that the cob technique has cheap materials that support the Nicaraguan economy of Nicaragua but takes a lot of labour force and time in comparison to concrete. The cob technique also allows the builder to make the house personal adapted, with furniture and details, fitted to the owners need. The cob has also a great potential of a long lifespan with low needs of maintenance in comparison with concrete. Concrete also has a higher local environmental impact, more CO2-emissions and higher external costs. The conclusion is thus that cob is a more sustainable technique for building residential houses in Matagalpa. / Den naturliga byggtekniken cob kan vara ett alternativ till den mer konventionella tekniken betong i Nicaragua. Cob är en jordbaserad byggnadsteknik med låg globaluppvärmningspotential som lämpar sig i det fuktiga klimatet i Nicaragua. Cob består mestadels av; lera, halm, sand och vatten, och kan byggas för hand av oerfaren arbetskraft. Cob-tekniken är relativt lite studerad och den exakta kostnaden är osäker. Syftet med denna studie var därför att tillhandahålla ny information som ska underlätta bedömningen av den ekonomiska hållbarheten och miljöpåverkan hos den naturliga byggtekniken cob i jämförelse med den konventionella tekniken betong. Studien genomfördes med hjälp av en fallstudie av två hus i Matagalpa, Nicaragua. Resultatet visar att cob-tekniken har billiga material som stöder den lokala ekonomin, men kräver mycket arbetskraft och tid jämfört med betongtekniken. Cob-tekniken låter även byggaren att göra huset personligt anpassat, med möbler och finesser efter ägarnas behov. Den potentiella livstiden hos cob är lång, med ett lågt underhållsbehov i jämförelse med betong. Betong har också en större lokal miljöpåverkan, mer CO2-utsläpp och högre externa kostnader. Slutsatsen är således att cob är en mer hållbar teknik att använda för att bygga bostadshus i Matagalpa. / Cob puede servir como un material de construcción alternativo al concreto en Nicaragua. Cob es una técnica de construcción a base de tierra sin quemar con bajo potencial de calentamiento global que se adapta al clima húmedo en Nicaragua. Puede ser construido a mano por personas sin experiencia utilizando materiales tales como; arcilla, paja, arena y agua. La técnica de cob es relativamente poco estudiada y el coste exacto no está claro. El objetivo de esta tesis ha sido por lo tanto proporcionar nueva información que ayudará a evaluar la sostenibilidad económica y el impacto ambiental de los recursos naturales de la técnica de construcción cob en comparación con la técnica convencional de concreto. La tesis fue realizada por un estudio de caso de dos casas en Matagalpa, Nicaragua.  Los resultados muestran que la técnica de cob tiene materiales baratos que apoyan la economía local de Nicaragua, pero requiere de mucha fuerza y ​​tiempo de trabajo en comparación con el concreto. La técnica de cob también permite al constructor hacer la casa de manera más personal adaptándola con muebles y detalles, ajustada a las necesidades de los propietarios. El cob tiene también un gran potencial de larga vida con pocas necesidades de mantenimiento en comparación con el concreto. Concreto también tiene un mayor impacto ambiental local, más emisiones de CO2 y el aumento de los costos externos. La conclusión es de este estudio es que la técnica de cob es más sostenible para la construcción de viviendas residenciales en Matagalpa.

This study focuses on researching the performance of CO2 heat pumps in different real-time applications and in some studies, it compares the performance to synthetic and other natural refrigerants based on heat pump data provided from buildings. The research on the performance of the CO2 heat pump is performed based on Sweden's climatic conditions. The study consists of four different case studies each focusing on the CO2 heat pump used for four different buildings. The first study evaluates the performance of air source CO2 heat pump installed in a residential building and performs cost benefit in comparison to district heating energy consumption. The second study investigates the performance of the air source CO2 heat pump for the district heating application and compares the same with other refrigerant heat pumps. The refrigerants compared with include Ammonia (R-717), Propane (R-290), R-134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane). The third study examines the performance of air source CO2 heat pumps in a commercial building with the field measured data obtained directly from the heat pump sensors through the online portal “itop”. The fourth study analyses the performance of a CO2 heat pump with that of a propane (R-290) heat pump for a commercial swimming pool application.  The study is performed using a simulation model created using Microsoft Excel Sheets and Cool Prop add-in, a thermophysical property database. The simulation model makes use of formulae of heat pumps to analyse the performance of the heat pump systems. The climatic data for Stockholm is taken from ASHRAE IWEC 2 database. The results of the study show advantages of CO2 heat pumps when used for combined purposes like space heating, space cooling and domestic hot water over the heat pumps using other refrigerants for their operation, as these refrigerants when operated at high condensation temperature led to low Coefficient of Performance (COP). The first study on residential building CO2 heat pumps showed a cost savings of about 116,000 kr per year even in high-pressure operations concerning the annual cost of district heating, which is about 30% of the total cost district heating with auxiliary equipment. The study also examined the energy saving over the usage of an ejector used in the heat pump which reached an average energy saving of 8%. The second study shows the dominance of the performance of CO2 over other refrigerants for district heating purposes. The third study indicates the performance of the CO2 heat pump in the application using real-time measure data. The fourth study illustrates an increase in overall COP of about 10% from the CO2 heat pump in comparison to that of propane refrigerant for swimming pool application. These results show that when the domestic hot water demand is higher, the CO2 heat pump performs better than other refrigerants specifically because the COP of other refrigerants is lower at high condensation temperatures. / Denna studie fokuserar på att undersöka prestandan hos CO2-värmepumpar i olika realtidsapplikationer och i vissa studier jämför den prestandan med syntetiska och andra naturliga köldmedier baserat på värmepumpsdata från byggnader. Forskningen kring CO2-värmepumpens prestanda utförs utifrån Sveriges klimatförhållanden. Studien består av fyra olika fallstudier som var och en fokuserar på CO2-värmepumpen som används för fyra olika byggnader. Den första studien utvärderar prestandan hos luftkällans CO2-värmepump installerad i ett bostadshus och ger kostnadsfördelar jämfört med energiförbrukningen för fjärrvärme. Den andra studien undersöker prestandan hos luftkällans CO2-värmepump för fjärrvärmeapplikationen och jämför densamma med andra köldmedievärmepumpar. Köldmedierna jämfört med inkluderar ammoniak (R-717), propan (R-290), R-134a (1,1,1,2-tetrafluoretan). Den tredje studien undersöker prestandan hos luftkällans CO2-värmepumpar i en kommersiell byggnad med fältuppmätta data som erhålls direkt från värmepumpens sensorer via onlineportalen "itop". Den fjärde studien analyserar prestandan hos en CO2-värmepump med den hos en propan (R-290) värmepump för en kommersiell simbassängapplikation. Studien utförs med hjälp av en simuleringsmodell skapad med Microsoft Excel Sheets och Cool Prop-tillägget, en termofysisk egenskapsdatabas. Simuleringsmodellen använder formler för värmepumpar för att analysera värmepumpsystemens prestanda. Klimatdata för Stockholm är hämtade från databasen ASHRAE IWEC 2.  Resultaten av studien visar fördelarna med CO2-värmepumpar när de används för kombinerade ändamål som rumsuppvärmning, rumskylning och tappvarmvatten jämfört med värmepumpar som använder andra köldmedier för sin drift, eftersom dessa köldmedier när de används vid hög kondensationstemperatur ledde till låg koefficient prestanda (COP). Den första studien om bostadshus CO2-värmepumpar visade en kostnadsbesparing på cirka 116 000 kr per år även i högtrycksdrift avseende den årliga kostnaden för fjärrvärme, vilket är cirka 30 % av den totala kostnaden för fjärrvärme med hjälputrustning. Studien undersökte också energibesparingen jämfört med användningen av en ejektor som används i värmepumpen som nådde en genomsnittlig energibesparing på 8 %. Den andra studien visar dominansen av CO2s prestanda över andra köldmedier för fjärrvärmeändamål. Den tredje studien indikerar CO2-värmepumpens prestanda i applikationen med hjälp av mätdata i realtid. Den fjärde studien illustrerar en ökning av den totala COP på cirka 10 % från CO2-värmepumpen jämfört med den för propan-köldmedium för simbassängapplikationer. Dessa resultat visar att när efterfrågan på tappvarmvatten är högre presterar CO2-värmepumpen bättre än andra köldmedier, särskilt eftersom COP för andra köldmedier är lägre vid höga kondensationstemperaturer.

Avhandlingen behandlar byggprocesser i södra Sverige som hade ambitionen att åstadkomma lågenergihus liknande den tyska passivhusstandarden. Syftet med avhandlingen är att öka förståelsen för processer i införandet av ett energikoncept. Energikonceptet betraktas som en innovation för användning i en sektor som av många beskrivs som konservativ och inte särskilt mottaglig för innovationer. Byggprocesserna studeras genom att händelser rekonstrueras med hjälp av berät-tande källor såsom intervjuer och protokoll från olika möten. Även observationer har använts där tillfälle funnits. Fokus riktas mot hur arbetet organiserades och beslutsprocessen bakom valet av teknik till konceptet. Även massmedias rapporte-ring om byggprocesserna har studerats och hur deltagarna i byggprocesserna marknadsförde energikonceptet. Införandet av energikonceptet kan förstås som transformationer eller om-formningar. Omformningarna bestod av fem grundläggande aktiviteter som med Hägerstrands tidsgeografiska begrepp kallas: lösgörning, formning, hopsättning, transportering och lagring. Energikonceptet lösgjordes från ett specifikt lokalt sammanhang och transporterades till ett annat där det formades för att passa nya förutsättningar och sattes ihop till ett nytt energikoncept. Det nya energikonceptet lagrades i ett nytt hus. Genom att följa människors och teknikers trajektorier kunde slutsatser angående energikonceptets svagt och starkt kopplade delar dras. De starkt kopplade delarna är byggherrens organisering av arbetet som skulle underlätta en starkare styrning. Sinnliga upplevelser av lagrade energikoncept hade betydelse för användandet. Solfångare visade sig vara en svagt kopplad teknik och behövde teknikbärare för att användas. / This thesis explores building processes in the south of Sweden with the aim to accomplish low energy housing in accordance with the German standard for passive houses. In this thesis, the passive house is regarded as an innovative en-ergy concept which has been introduced to Sweden and to a conservative sector. The purpose of the study is to provide an understanding of processes in the im-plementation of an innovation for energy-saving dwellings. The process is recon-structed with data from interviews, minutes, articles, reports, etc, and presented as stories of different sequences including how the housing projects were organised, how the energy concept was established among the participants, how decisions were made and what messages were presented about the energy concept in mass media. The energy concept is followed in a process of transformation where it was subject to five fundamental acitivites: decomposition, moulding, composition, transportation and storage. The concepts originate from a time-geography per-spective, founded and developed by the Swedish geographer Torsten Hägerstrand. The energy concept was decomposed at a specific local context and transported to another, where it was moulded and composed into a new energy concept. The new energy concept was stored in a new setting. By following the trajectories of peo-ple and technologies, conclusions about the energy concept can be drawn. The building proprietors chose less conventional ways of managing the building proc-ess in order to have more control. The projects were started by people who them-selves had their own experience of passive houses. Solar collectors were loosely coupled to the energy concept and needed technology carriers.