Renoveringar i syfte att energieffektivisera byggnader är en stor ekonomisk investering som kräver ett grundligt underlag innan val av åtgärd. I dagsläget står uppvärmningen av byggnader för omkring en femtedel av Sveriges totala energianvändning. Då endast en procent av det totala fastighetsbeståndet består av nybyggnationer betyder det att det är de redan existerande byggnaderna som står för majoriteten av energianvändningen. De nationella målen som är satta gällande energieffektivisering och minskade utsläpp av växthusgaser berör således de befintliga byggnaderna i större utsträckning. Då cirka en tredjedel av dem kommer att vara i behov av att renoveras inom de kommande åren är det därför viktigt att undersöka vilka energieffektiviseringsåtgärder som är mest lämpade utifrån ett miljöperspektiv. Projektet har baserats på en referensbyggnad lokaliserad i Umeå där fyra åtgärder, i olika varianter, har undersökts. De har hanterat: byte av fönster och balkongdörrar, tilläggsisolering av fasad, tilläggsisolering av vind, en kombination av tidigare nämnda åtgärder samt installering av solcellspaneler. Dessa åtgärder har sedan kombinerats med olika energitillförselsystem som används för att värma byggnaden. Syftet är att utröna ifall den mest miljömässigt lämpliga åtgärden kan vara beroende på energitillförselsystem. De undersökta energitillförselsystemen har varit: bergvärmepump, fjärrvärme, elpanna och pelletspanna. Metoden som har tillämpats har varit en förenklad livscykelanalys (LCA). Det har innefattat utvinning av råvaror, produktion och transport av färdig produkt från fabrik till Umeå. Både mängden energi och utsläpp av ekvivalent koldioxid har undersökts. Syftet har varit att ge fastighetsägare en uppfattning om vilken energieffektiviseringsåtgärd som passar bäst till deras byggnad. Målet har varit att få fram värden på de energimängder och de ekvivalenta koldioxidutsläpp som åtgärderna orsakar, samt hur lång tid det skulle ta att tjäna in dem när de väl implementerats. Resultatet av studien visar betydelsen av att undersöka miljöbesparingarna under en längre tid då det annars kan ge missvisande slutsatser, samt vikten att beakta transportens inverkan på miljön. Generellt kan det sägas att ju högre emissionsfaktor en byggnads energitillförselsystem har desto större incitament ur ett miljöperspektiv finns för att genomföra en renovering av byggnaden så att värmebehovet minskar. I dagsläget är det elektricitet som har den största emissionsfaktorn och installering av solceller skulle ha kunnat ge den största minskningen av ekvivalent koldioxidutsläpp om det inte vore för utsläppen som skedde vid transporten av dem, då de inte kan tjänas in på en livstid. Sett till enskilda renoveringsåtgärder var fönster och balkongdörrar som den mest lämpliga åtgärden vid båda synsätten. Tilläggsisolering av fasaden tjänade in sig på direkten, utifrån minskningen av ekvivalent koldioxid, på grund av att det krävdes ett byte till träfasad; åtgärden kräver därför ytterligare undersökningar för att kunna komma till en definitiv slutsats. Studien har dock endast genomförts på en referensbyggnad som sedan tidigare genomgått en renovering med syfte att energieffektivisera., Därför skulle resultaten kunna skilja sig åt om de utfördes på en byggnad som var kvar i sitt originalskick. / Renovations meant to make buildings more energy efficient is a considerable economic investment that requires a thorough collection of data before a choice regarding a specific solution can be made. At present, around a fifth of Sweden’s total use of energy goes to provide heating for buildings. Only around one percent of the total collection of property consists of new constructions, therefore the ones that stand for the majority of the energy usage are the already existing buildings. The national goals that have been set regarding energy efficiency and a decrease of greenhouse gases are therefore more applicable with the existing buildings. Since around a third of them are going to be in need of renovations within the next few years it is therefore of importance to examine which energy efficient renovation that is most suited based on an environmental perspective. This project is based on a reference building located in Umeå where four different kinds of renovation strategies have been examined. They have been: change of windows and balcony doors, extra insulation of the façade, extra insulation of the attic, a combination of the previously mentioned renovations as well as installation of solar panels. These renovation strategies have then been combined with different energy supply systems. The studied energy supply systems have been: geothermal heat pump, district heating, electric heating and a pellet stove. The method that has been applied have been a simplified lifecycle analysis (LCA) that has looked at the extraction of raw materials, production and transport of the finished product from manufacturing to Umeå. Both the amount of energy required and the emission of greenhouse gases from the process have been taken into account. The scope of this project has been to give property-holders an idea of which renovation stages that is most sustainable for their specific building. The goal has been to acquire values of the amount of energy used and the amount of greenhouse gases released for each renovation stage, as well as the pay-back time required after implementation. The result of this study shows the importance of investigating the environmental savings for a longer time period. Otherwise it can give misdirecting conclusions. As well, it is important to include the effect that transportation has on the environment. Generally speaking, it can be said that the higher the emission factor is for a buildings energy supply system the higher incitement there is, based on an environmental perspective, to carry through a renovation, so that its energy requirements are lessened. At present electricity has the highest emission factor and installment of solar panels would make the biggest reduction of released equivalent carbon dioxide if it weren’t for emissions made during the transportation of them. But it is not possible to get back the emissions released during a whole lifetime. Regarding individual renovations, a change of windows and balcony doors was the most suited based on both views. Extra insulation of the façade had earned itself in immediately, based on the decrease of equivalent carbon dioxide. That is because the façade to be made of wood was required. That renovation is therefore in need of more studies in order to find a definite conclusion. The study has only been done on one reference building which has previously undergone a renovation with the purpose of making it more energy efficient. Thus, the results that are presented here could differ if they were made on a building that was still in its original form.

The construction industry plays a crucial role in promoting more sustainable development and reducing greenhouse gas emissions. Concrete is the most commonly used building material and its manufacturing is a significant source of carbon dioxide emissions. There are many ways to reduce the climate impact of concrete, and one such method is topology optimization.  This study investigates how topology optimization can reduce the carbon footprint of concrete foundations. To do so, a comparison will be made between a topology-optimized foundation and a non-optimized foundation made of climate-improved concrete to evaluate their climate impact. The study aims to assess the sustainability benefits of the optimized foundation in order to promote a more sustainable construction industry.  To investigate this, a literature study was conducted first to understand the subject and plan the project. Then, RFEM modeling and manual calculations were performed to obtain values and geometry of the foundation. After that, the foundation was modeled and optimized in FreeCAD using a Python code.  Through topology optimization, the mass is reduced by 60%. The difference in CO2 equivalents was found to be 52% between the topology-optimized foundation and the original foundation, while the difference in CO2 equivalents was 40% between the climate-improved foundation and the topology-optimized foundation. This leads to reduced material costs and reduced carbon dioxide equivalents during manufacturing. This can also have positive effects such as reduced energy demand and reduced waste. However, it is important to note that the optimization process depends on correct boundary conditions and that the optimization algorithm does not take into account practical limitations, which can lead to suboptimal solutions.  In conclusion, topology optimization can be a useful tool for creating efficient and environmentally friendly solutions in the construction industry by using topology optimization as a means to identify where in the foundation material can be reduced, which in turn reduces carbon dioxide emissions and promotes a more sustainable environment.

Syfte: Syftet med denna studie var att undersöka skillnaderna mellan bjälklag av Grön betong och ett samverkansbjälklag med traditionell betong och KL-trä med avseende CO2-ekv. Syftet har även varit att identifiera i vilka skeden i en livscykel som skillnaderna i koldioxidutsläppen är som störst mellan dessa bjälklag samt presentera förbättringsförslag för att minimera utsläppen. Metod: En litteraturstudie genomfördes av tidigare forskning kring miljöpåverkan av de ingående materialen i de utvalda bjälklagstyperna. Dokumentanalys av LCA-data utfördes för att inhämta data för varje delmaterial och identifiera skillnaderna med avseende på koldioxidutsläpp. Likaså utfördes intervju samt fallstudie för att besvara frågeställningarna i denna studie. Resultat: Ett betongbjälklag av Skanskas Gröna betong släpper ut 16 885 kg CO2-ekv och samverkansbjälklaget med KL-trä och traditionell betong släpper ut 10 395 kg CO2- ekv under skede A1-A4 i en livscykelanalys enligt utförd fallstudie. Skillnaderna mellan bjälklagen är som störst i skede A1-A3. Förbättringsarbeten som kan utföras för att reducera koldioxidutsläppet i respektive bjälklagstyp är bland annat att återanvända betong som ballast i nya betongframtaganden enligt Skanskas tekniska specialist. Konsekvenser: Ett betongbjälklag av Skanskas Grön betong släpper ut mer CO2-ekv än ett samverkansbjälklag av traditionell betong och KL-trä. Fallstudien påvisar att utsläppen mellan bjälklagstyperna är störst under skede A1-A3. Resultaten från denna studie kan tillämpas som en indikator i valet av bjälklagsort eller betongsort. Begränsningar: Denna studie har varit begränsad till att endast behandla skede A1-A4 i en livscykelanalys. Med avseende miljöpåverkan har endast CO2-ekv beräknats och analyserats