The high energy use in the European building stock is attributable to the large share of old buildings with poor energy performance. Energy renovation of buildings is therefore vital in the work towards energy efficiency and reduced environmental impact in the EU. Yet, the strategies and energy system implications of this work have not been made clear, and the rate of building renovation is currently very low. The aim of this thesis is to investigate the economic and environmental aspects of energy renovation strategies, with two main objectives: Renovation of Swedish district heated multi-family houses, including life-cycle cost and environmental analysis and impact on the local energy system; Renovation of European residential and office buildings, including life-cycle cost and environmental analysis and influence of climatic conditions. Buildings typical for the respective regions and the period of construction 1945-1970 were simulated, in order to determine the feasibility and energy saving potential of energy renovation measures in European climates. A variety of systems for heating, cooling and ventilation were studied, as well as solar energy systems, with focus on heat pumps, district heating, low-temperature heating systems and air heat recovery. Compared to normal building renovation, energy renovation can often reduce the life-cycle costs and environmental impact. In renovation of typical European office buildings, as well as Southern European multi-family houses, more ambitious renovation levels can also be more profitable. Exhaust air heat pumps can be cost-effective complements in district heated multi-family houses, while ventilation with heat recovery is more expensive but also more likely to reduce the primary energy use. From a system perspective, simple exhaust ventilation can reduce the primary energy use in the district-heating plant as much as an exhaust air heat pump, due to the lower electricity use. / Byggnadssektorn står för omkring 40 % av den totala energianvändningen i EU. Den höga energianvändningen i Europeiska byggnader kan till stor del tillskrivas den stora andelen gamla byggnader med dålig energiprestanda. Energirenovering av byggnader, eller energieffektivisering genom renovering, kan därför anses utgöra en central del i arbetet mot EU:s klimat- och energimål för år 2030. Trots detta är det ännu inte helt klarlagt vilka strategier som ska tillämpas för att uppnå detta och hur det påverkar energisystemet, och i nuläget är renoveringstakten fortfarande väldigt låg. Målet med denna avhandling är att undersöka ekonomiska och miljömässiga aspekter av strategier för energirenovering, såväl byggnadsskalsåtgärder som aktiva system, för typiska bostads- och kontorsbyggnader i Sverige och i andra Europeiska regioner. Mer specifikt har arbetet följande två inriktningar: Renovering av svenska, fjärrvärmevärmda flerfamiljshus, inklusive livscykelkostnadsanalys och livscykelmiljöanalys samt påverkan på det lokala energisystemet; Renovering av Europeiska bostads- och kontorsbyggnader, inklusive livscykelkostnadsanalys och livscykelmiljöanalys samt påverkan av klimatförutsättningar. Byggnader typiska för respektive region och byggnadsperioden 1945-1970 modellerades och användes i simuleringar för att fastställa den övergripande möjligheten och energibesparingspotentialen för olika renoveringsåtgärder i Europeiska klimat. En rad system för värme, kyla och ventilation studeras, samt solenergisystem, med fokus på värmepumpar, fjärrvärme, lågtemperaturvärmesystem och värmeåtervinning ur frånluft. Jämfört med renovering av byggnader utan energieffektiviseringsåtgärder kan energirenovering i många fall minska såväl livscykelkostnaden som miljöpåverkan. Vid renovering av typiska Europeiska kontorsbyggnader lönar det sig mer att renovera ner till ett uppvärmningsbehov på 25 kWh/(m²∙år) än 45 kWh/(m²∙år), då den minskade kostnaden för köpt energi väger upp den ökade kostnaden för isolering. För flerfamiljshus i södra Europa kan mer ambitiösa mål gällande värmebehov också vara lönsamma, medan en mer måttlig nivå är lämplig för småhus. Solvärme- eller solelsystem kan användas för att minska byggnaders miljöpåverkan. Utan subventioner eller inmatningstariff för överskottsel kan det bli svårt att få lönsamhet i dessa system för kontorsbyggnader i Nord- och Centraleuropa samt för småhus. För flerfamiljshus kan solenergisystem dock sänka den totala livscykelkostnaden, såväl i södra som i norra Europa. Värmeåtervinning och lågtemperaturvärmesystem visade sig båda ha större inverkan i kallare klimat. Lågtemperaturvärmesystem förbättrar värmefaktorn för värmepumpar, i synnerhet när uppvärmningsbehovet är stort i förhållande till varmvattenbehovet. Vid renovering av byggnader med vattenburna radiatorer kan konvertering till tilluftsradiatorer sänka framledningstemperaturen i värmesystemet. I svenska flerfamiljshus kan frånluftsvärmepump vara ett kostnadseffektivt komplement till fjärrvärme, medan från- och tilluftsventilation med värmeåtervinning är dyrare men mer sannolikt att ge en minskad primärenergianvändning. I ett systemperspektiv kan frånluftsventilation utan värmeåtervinning minska primärenergianvändningen i fjärrvärmeverket lika mycket som en frånluftsvärmepump, tack vare den lägre elanvändningen. / <p>QC 20170509</p> / iNSPiRe

During renovation Ljusåret 2 was converted to a modern office with an activity based work style (ABW) with a Demand Controlled Volume (DCV) ventilation system connected to a closed-loop duct. Cooling is provided through air handling units and active water based beams, the underfloor heating system was kept. Written instruction and specification have been studied for the two different control systems Schneider EcoStructure and Lindinspect. Both control systems have been analyzed according to time schedule, set-point and process value by using different functions in software. To be able to perform a energy audit and look at indoor climate for Ljusåret 2 there have been studies according to underfloor heating, constructions of ventilation system, diversity factor for DCV, closed-loop-ducts, heat losses from ducts, cooling demand and energy certification. According to this audit, energy performance is calculated to 89.1 kWh/m2 according to building energy, activity energy is not audited or calculated. During design phase, an energy calculation was made by an energy consultant with the result of 81.3 kWh/m2. The estimated performance is a 9.6 % increase. This building is designed for Miljöbyggnad certification of level silver and should be ≤ 109 kWh/m2,year. According to audit and calculation for energy performance this level is possible to keep. The estimated energy performance have been calculated with only 4 month of statistics from January until April 2019 because Ljusåret 2 have just been renovated. District heating has been estimated through the energy signature by data from energy meter. Electrical components for the building have been measured and energy usage calculated. Energy produced by compression chiller have been estimated with calculated performance from design phase and adding heat transfer between rooms and supply ducts. Energy between rooms and supply ducts were not included in energy calculation during the design phase. According to the control system for the DCV system there have been some issues with high temperature in supply ducts even when they are supplied with 15 ºC from air- handling unit. There have been measurement to the ventilation system 5701-5704 that is connected to a close-loop duct with a result of temperatures between 15.2 ºC up to 21.4 ºC and the velocity has varied between 0.05-2.1 m/s in different measurement spots. This is an increase of 6.4 ºC. A heat transfer calculation have been made in Paroc Calculus to estimate heat transfer between room and supply ducts. The results of this calculation indicates the same level of temperature increases as when the system was measured. With no thermal insulation cooling capacity is lost to half after less than 5 m with a velocity of 0.2 m/s, after 15 m with a velocity of 1 m/s and 30 m with a velocity of 2 m/s . This should be compared with supply duct with 20 mm of thermal insulation that has lost its cooling capacity after less than 13 m with a velocity of 0.2 m/s, after 63 m with a velocity of 1 m/s and is increase with 4 ºC after 100 m with a velocity of 2 m/s. Using closed-loop ducts with velocity below 2.0 m/s and without thermal insulation combined with under tempered supply air is not a good combination. Even short length with low velocity and lack of thermal insulation is devastating because of heat transfer according to logarithmical temperature difference between room and supply ducts. A closed-loop duct is often designed as a pressure chamber and recommended when using DCV and/or VAV ventilation to avoid problems with noise and to be able to reduce the need of dampers. Problems with temperature increasing according to velocity in ducts must be taken in consideration. For Ljusåret 2 this will affect district heating usage where ducts are placed because underfloor heating must compensate heat transfer. Chilled water must be provided an extra time for rooms with both DCV and chilled beams and rooms with only DCV is less comfortable which they could been with a correct installation.

Gävle beräknas inom de kommande åren växa med cirka 500 invånare per år, vilket måste avspeglas i satsningar på bostäder, arbete och service. Fastigheten Skeppsbyggaren, mer känd som Philipsontomten, bär anor från svunna industriepoker och har sedan mitten av 1990-talet stått oexploaterad. Genom att närma sig vattnet med en alltmer publik verksamhet och bostäder kan kvarteret Skeppsbyggaren medföra en förtätning samt utvidgning av de centrala delarna i Gävle. Vidare kan fastigheten bli ett bidrag till en redan värdefull kulturmiljö, något som bör ligga i både invånarnas, kommunens och ägaren CA Fastigheters intresse. Vårt arbete har gått ut på att projektera ett miljöcertifierat gestaltningsförslag för Skeppsbyggaren som bidrar till en hållbar stadsutveckling och en positiv exponering av Gävle som stad. Att miljöcertifiera byggnader är något som vunnit mark de senaste åren, men vid projektering av hela bostadsområden finns ett värde i att ta ett ytterligare steg och behandla hållbarhetsfrågor rörande hela stadsdelen. Den problembild som varit knuten till fastigheten är den intilliggande industriverksamheten, områdets ansträngda trafiksituation och att gator i anslutning till fastigheten upplevs som otrygga och därmed oattraktiva att beträda. Även den höga risken för markföroreningar associerade till tidigare verksamheter har varit en central fråga. Med stöd av Gehls och Jacobs teorier om en stadsdelsplanering som lockar till möten, aktiviteter och trygghet har vi med människan i centrum tagit fram vårt gestaltningsförslag. Området utgörs huvudsakligen av flera sammanhängande byggnader som tillsammans skapar en bullerdämpande barriär mot Södra Skeppsbron och Brodingatan. Denna bebyggelse kompletteras med ett punkthus samt en lågbebyggelse i form av radhuskroppar på innergården. Målet har varit att med huskropparnas placering och dess arkitektoniska utformning skapa ett varierat och inbjudande område som uttrycker sitt århundrade med god arkitektur. Resultatet innefattar bland annat ett underjordiskt garage, förslag till systemlösningar, egen elproduktion och brukarrelaterade lösningar för en mindre miljöpåverkan såsom bilpool, urban odling och individuell mätning av elförbrukning med mera. Förslaget uppnår betyget VERY GOOD vid vår certifiering med miljöcertifieringsverktyget BREEAM Communities. / Gävle is expected to increase its population with approximately 500 inhabitants per year in the foreseeable future, which should be reflected in the development of housing, work and services. The building plot Skeppsbyggaren, also known as Philipsontomten (the Philipson plot), dates back to an old industrial epoch and has since the mid-1990s, remained undeveloped. By approaching the water with an increasingly public business and residential district Skeppsbyggaren can lead to a densification and extension of the central parts of Gävle. The site could furthermore contribute to an already valuable cultural environment, which should be of interest for the inhabitants, the society and the owner CA Fastigheter. Our aim has been to design an eco-certified housing project proposal for Skeppsbyggaren, which contributes to a sustainable urban development and a positive exposure of Gävle. In recent years, the certification of building is something that gained ground, but during the development of entire neighborhoods is worthwhile consider sustainability issues at a larger scale, throughout the district. The problems associated with the property have been the adjacent industrial activity, the area’s strained traffic and that the nearby streets are perceived as unsafe and therefore unattractive to use. The high risk of contaminated land linked to past activities was also a central issue. We have developed a design proposal with a people-centered focus supported by Gehl’s and Jacob’s theories of planning a high functional neighborhood that attract human encounters, social activities and security. The area mainly consists of several connected buildings, which together create a noise-reducing barrier against the adjacent streets. This development is complemented by tower blocks and low buildings in the form of townhouses, located in the courtyard. Our aim regarding the positions of the buildings and its architectural designs has been to create a diverse and inviting neighborhood that expresses good architecture out of its own century. The final result includes an underground garage, selection of systems such as ventilation and heating, a local production of electricity and user-related suggestions for a smaller environmental impact such as carpools, urban gardening and individual metering of the consumption of electricity, and so on. Our proposal achieves the grade VERY GOOD in our certification using BREEAM Communities.

An overarching aim of this research was to investigate the comprehensive value of green residential buildings as seen from two perspectives: that of the developer and that of the occupant (the customer). The dissertation consists of studies presented in seven papers.  The studies conducted to investigate the developer’s perspective focused on construction cost and potential profit (papers I and VII). The customer’s perspective was examined with three approaches: the impact that energy and environment have on the decision to purchase (or rent) an apartment (paper V), willingness to pay for a green apartment (paper VI) and finally, the occupants’ satisfaction with the dwelling and indoor environment (papers II, III and IV).  The first paper examines whether increased investment costs are profitable, taking into account the reduction in operating costs. The investment viability is approached by comparing investment in conventional and green residential building, particularly passive houses, using real construction and post-occupancy conditions. The increased investment costs in energy-efficient building were also the focus of paper VII. In this paper, the aim was to study how technologies used in energy-efficient residential building construction affect the available saleable floor area and how this impacts on the profitability of the investment. Potential losses and gains of saleable floor area in energy-efficient buildings were assessed using a modelled building and analysed with the help of the average construction cost. Papers II and IV present results from a study of occupants’ satisfaction and indoor environmental qualities. Both papers aim at comparing and analysing responses from occupants living in green and conventional buildings. Paper III focuses on a similar subject, but investigates occupants’ satisfaction among all adults living in multi-family buildings in Sweden, providing a national context for the results presented in papers II and IV. The results indicate that occupants are generally satisfied with their dwellings, but indoor environment proved to have a statistically significant effect on overall satisfaction. The results in paper V indicate that energy and environmental factors have a minor impact on customers’ decision to purchase or rent an apartment. However, availability of information on building energy and environmental performance may have an effect on the likelihood of the buyers’ being interested in environmental qualities and consequently an impact on their decision. The study presented in paper VI shows that customer interest in energy and environmental factors has a significant impact on stated willingness to pay for green dwellings. The paper discusses the stated willingness to pay for low-energy buildings and buildings with an environmental certificate and attempts to assess the rationale of the stated willingness to pay for low-energy dwellings given potential energy savings. / Fokus i detta forskningsprojekt har legat på att undersöka värdet av gröna bostäder ur ett brett perspektiv, dvs både genom att studera byggherrens och de boendes (kundens) synpunkter. I avhandlingen ingår sju uppsatser. Undersökningen av byggherrens synpunkter fokuserades på kostnader och potentiella inkomster (uppsats I och VII). Kundernas åsikter undersöktes på tre olika sätt: vilken effekt energi och miljö faktorer hade på beslut att köpa eller hyra en lägenhet (uppsats V), betalningsvilja för gröna bostäder (uppsats VI) och slutligen de boendes trivsel samt nöjdhet med inomhusmiljön (uppsats II,III och IV). Den första uppsatsen syftar till att undersöka om ökningen av investeringskostnader vid byggande av gröna byggnader kan täckas av framtida energibesparingar och minskning av driftkostnad. Investeringens lönsamhet undersöktes genom att jämföra skillnader i byggkostnader mellan konventionella och gröna bostäder med skillnader i driftskostnader givet olika antaganden om energipriser och räntekrav. Huvudfokus i uppsats VII var också byggkostnader, men denna gång undersöktes hur nya tekniska lösningar påverkar boarea och lönsamhet av energieffektiva bostäder.  Genom att konstruera en modell av ett typhus analyserades potentiella ökningar i boarea med nya lösningar och hur detta påverkade lönsamheten i olika geografiska lägen (prisnivåer). Uppsatserna II och IV presenterar resultat från boendeundersökningar. Båda uppsatserna syftar till att undersöka boendes trivsel och nöjdhet med inomhusmiljö samt att testa skillnaden i svar från boende i gröna och konventionella bostäder.  Uppsats III fokuserar också på inomhusmiljön, men analysen gjordes på svaren som samlades in under Boverkets projekt BETSI och resultaten är därmed representativa för alla vuxna som bor i flerfamiljshus i Sverige. Uppsats III ger därmed en national kontext för uppsatserna II och IV. Resultaten visar att boende trivs i sina bostäder, men inomhusmiljön har en statistiks signifikanta effekt på allmän nöjdhet faktor.. Resultaten i uppsats V tyder på att energi- och miljöaspekter spelar mindre roll i beslutet att köpa eller hyra en lägenhet. Den synliga informationens tillgänglighet angående byggnadens energi- och miljöprestanda, påverkar kundens intresse för dessa faktorer och därmed indirekt hushållets beslut. Resultaten i uppsats VI pekar på att kunderna, som är intresserade av byggnaders energi och miljö prestanda, är villiga att betala mer för gröna bostäder. I uppsats 6 diskuteras betalningsvilja för låg-energi byggnader och för byggnader med miljöcertifikat samt utvärderas om den angivna betalningsviljan är rationell beslut när man tar hänsyn till nuvärdet av framtida energibesparingar. / <p>QC 20131014</p>

Det här examensarbetet syftar till att upprätta ett funktionsprogram för ett kretsloppshus där stadens invånare kan nås med kunskap om hållbar utveckling. Bakgrunden till detta är att Borlänge kommun 2017 godkände ett planprogram med visionen att skapa en ny, klimatneutral stadsdel och därmed bli en föregångare för hållbar stadsutveckling i regionen. Arbetet med programhandlingen innebar bland annat att undersöka den bakgrund och de förutsättningar som fanns för ett uppförande av byggnaden. I kommunens planprogram beskrivs byggnaden ha en pedagogisk funktion i stadsdelen och i Borlänge; en plats med fokus på praktisk demonstration och utbildning av elever och boende i kretsloppsfrågor för energi, vatten och avfall/material i en fattbar och intresseväckande skala. Kretsloppshuset planeras att uppföras i anslutning till en ny skola årkurs 6-9 för samverkan i detta syfte. Kommunens tanke är att kretsloppshuset ska fungera som ett nav i stadsdelen, men också att byggnaden ska bli ett besöksmål och sätta Borlänge på kartan vad gäller hållbart byggande. Ett hållbart byggande innefattar bland annat resurshushållning, minimerad energianvändning och förnybara energikällor, men också att resurser som energi, avfall och vatten cirkulerar i kretslopp. Teori har inhämtats ur litteratur som fokuserat på hur vi ska bygga våra hus och städer om vi vill vara med och skapa ett hållbart samhälle. En del av syftet med detta examensarbete var att undersöka hur man på ett pedagogiskt vis kan sprida information om miljö- och kretsloppsfrågor. Examensarbetet teoretiska del fokuserar därför delvis på utvalda delar av pedagogik som inhämtats från tidigare forskning inom barn och ungdomars lärande för hållbar utveckling, eftersom att studier visar att det är viktigt att barn lär sig tidigt om dessa frågor. Utbildning för hållbar utveckling är en viktig förutsättning för att nå de hållbarhetsmål som FN tagit fram till 2030. Kommande generationer måste lära sig ett hållbart levnadssätt redan från start samtidigt som den befintliga befolkningen drastiskt måste förändra sin livsstil. För att samla empiri gjordes intervjuer med personer som är eller har varit inblandade i planeringsarbetet med den nya stadsdelen. Det visade sig att det funnits eldsjälar som tidigt introducerat idén om kretsloppshuset, men att det i nuläget inte får någon större prioritet bland det pågående arbetet med ny skola och bostäder. Att involvera brukarna i ett tidigt skede ger bättre förutsättningar för att nå ett resultat som är effektivt och tillfredställande för alla parter. Teori gällande designdialoger har därför studerats, för att visa på vikten av en god dialog för att snabbt identifiera behov och utveckla idéer i designarbetet. Resultatet av examensarbetet, funktionsprogrammet, kan ses som ett förslag på konceptuell nivå med funktioner och uttryck som kan tillämpas på en byggnad av detta slag, och en inspiration till fortsatt arbete. I funktionsprogrammet gestaltar våra tolkningar hur kretsloppshuset skulle uppfylla de önskemål och funktioner som efterfrågas i planprogrammet, för att i största möjliga mån kunna vara till nytta i kommunens kommande arbete med byggnaden. Slutsatser som togs är att rena föregångare till Jakobsgårdarnas Kretsloppshus som koncept saknas. Trots ett stort antal inspirationskällor ur olika aspekter hittades inget exempel som förenar alla de aspekter som vi har ambitionen att utveckla i den aktuella byggnaden. Kretsloppshuset som koncept kan bli en viktig pusselbit för att hantera hållbarhetsfrågor i en stadsdel eller en hel stad. Ett vidare arbete krävs dock för att undersöka hur byggnaden ska komma att drivas och förvaltas, och en mer omfattande undersökning av vilka tekniska lösningar som ska appliceras. Vidare arbete krävs också för att optimera byggnaden för den framtida platsen, och hur stora ytor som är lämpliga. Det finns ett stort intresse för byggnaden från diverse aktörer i Borlänge, men för att idén om kretsloppshuset ska kunna förverkligas krävs en eller flera personer axlar det engagemang för projektet som fanns när planprogrammet upprättades. / The purpose of this thesis is to establish a functional program for an eco-cycle building where people can be reached with knowledge of sustainable development. The background to this is that the municipality of Borlänge approved a plan program with the vision of creating a new, climate neutral district and thereby become a precursor for sustainable construction in the region. For instance, the functional program is meant to investigate the background and the prerequisites that existed. In the municipality’s plan program, the building is described to have an educational function for the district and for Borlänge; a place which focuses on practical demonstrations and education for students and residents in recycling issues for energy, water and waste/material in a comprehensible and compelling way. The eco-cycle building is planned to be established near the new school, with classes from 6 to 9, to make a cooperation possible. Requests from the municipality is that the eco-cycle building can work like a hub in the new district, but also become a new place of interest and put Borlänge on the map for sustainable construction. Sustainable construction includes resource management, minimized energy use and renewable energy sources, but also that resources like energy, waste and water circulate in an eco-cycle. Theory has been obtained from literature focusing on how we should build our houses and cities if we want to join and create a sustainable society. Part of the purpose of this thesis was to explore how to disseminate information on environmental and circular issues in an educational way. The theoretical part of the thesis is therefore focusing on selected parts of education obtained from previous research in children and youth learning for sustainable development, since studies show that it is important that children learn about these issues early in life. Education for Sustainable Development is an important prerequisite for achieving the sustainability goals set by the UN until 2030. Upcoming generations must learn a sustainable way of life right from the start while the existing population must drastically change their lifestyle. In order to gather empiricism, interviews were held with people who have been involved in the planning work with the new district. It turned out that there were former driving spirits who introduced the idea of the eco-cycle building, but that it doesn’t currently are the major priority in the ongoing work with the new school and housing. Engaging the users at an early stage provides better conditions for achieving a result that is effective and satisfying for all parties. The theory of design dialogues has therefore been studied to demonstrate the importance of a good dialogue to quickly identify needs and develop ideas in design work. The result of the thesis, the functional program, can be seen as a draft on conceptual level with features and expressions that can be applied to a building of this kind, and an inspiration for continued work. In the functional program, our interpretations form how the eco-cycle building would meet the requests and functions that’s been requested in the plan program, in order to benefit as much as possible in the municipality's future work with the building. Conclusions are that there are no precursors of the eco-cycle building as a concept. Despite a large number of sources of inspiration from various aspects, no example was found that combines all the aspects we have the ambition to develop for this building. The eco-cycle building as a concept could play an important role for how to handle sustainable issues in a district or in a whole city. However, further work is required to investigate how the building should be run and managed, as well as more extensive studies of which technical solutions to apply. Further work is also required to optimize the building for the future location, and the size of the building that are appropriate. There is a great interest in the building from various participants in Borlänge, but to implement the idea of the eco-cycle building, one or more people need to embrace the project with the commitment that previously existed in the organization.

Det här examensarbetet syftar till att upprätta ett funktionsprogram för ett kretsloppshus där stadensinvånare kan nås med kunskap om hållbar utveckling. Bakgrunden till detta är att Borlänge kommun 2017godkände ett planprogram med visionen att skapa en ny, klimatneutral stadsdel och därmed bli enföregångare för hållbar stadsutveckling i regionen. Arbetet med programhandlingen innebar bland annat attundersöka den bakgrund och de förutsättningar som fanns för ett uppförande av byggnaden.I kommunens planprogram beskrivs byggnaden ha en pedagogisk funktion i stadsdelen och i Borlänge; enplats med fokus på praktisk demonstration och utbildning av elever och boende i kretsloppsfrågor för energi,vatten och avfall/material i en fattbar och intresseväckande skala. Kretsloppshuset planeras att uppföras ianslutning till en ny skola årkurs 6-9 för samverkan i detta syfte.Kommunens tanke är att kretsloppshuset ska fungera som ett nav i stadsdelen, men också att byggnaden skabli ett besöksmål och sätta Borlänge på kartan vad gäller hållbart byggande. Ett hållbart byggande innefattarbland annat resurshushållning, minimerad energianvändning och förnybara energikällor, men också attresurser som energi, avfall och vatten cirkulerar i kretslopp. Teori har inhämtats ur litteratur som fokuseratpå hur vi ska bygga våra hus och städer om vi vill vara med och skapa ett hållbart samhälle.En del av syftet med detta examensarbete var att undersöka hur man på ett pedagogiskt vis kan spridainformation om miljö- och kretsloppsfrågor. Examensarbetet teoretiska del fokuserar därför delvis påutvalda delar av pedagogik som inhämtats från tidigare forskning inom barn och ungdomars lärande förhållbar utveckling, eftersom att studier visar att det är viktigt att barn lär sig tidigt om dessa frågor.Utbildning för hållbar utveckling är en viktig förutsättning för att nå de hållbarhetsmål som FN tagit fram till2030. Kommande generationer måste lära sig ett hållbart levnadssätt redan från start samtidigt som denbefintliga befolkningen drastiskt måste förändra sin livsstil.För att samla empiri gjordes intervjuer med personer som är eller har varit inblandade i planeringsarbetetmed den nya stadsdelen. Det visade sig att det funnits eldsjälar som tidigt introducerat idén omkretsloppshuset, men att det i nuläget inte får någon större prioritet bland det pågående arbetet med ny skolaoch bostäder.Att involvera brukarna i ett tidigt skede ger bättre förutsättningar för att nå ett resultat som är effektivt ochtillfredställande för alla parter. Teori gällande designdialoger har därför studerats, för att visa på vikten av engod dialog för att snabbt identifiera behov och utveckla idéer i designarbetet.Resultatet av examensarbetet, funktionsprogrammet, kan ses som ett förslag på konceptuell nivå medfunktioner och uttryck som kan tillämpas på en byggnad av detta slag, och en inspiration till fortsatt arbete.I funktionsprogrammet gestaltar våra tolkningar hur kretsloppshuset skulle uppfylla de önskemål ochfunktioner som efterfrågas i planprogrammet, för att i största möjliga mån kunna vara till nytta i kommunenskommande arbete med byggnaden.Slutsatser som togs är att rena föregångare till Jakobsgårdarnas Kretsloppshus som koncept saknas. Trots ettstort antal inspirationskällor ur olika aspekter hittades inget exempel som förenar alla de aspekter som vi harambitionen att utveckla i den aktuella byggnaden. Kretsloppshuset som koncept kan bli en viktig pusselbitför att hantera hållbarhetsfrågor i en stadsdel eller en hel stad. Ett vidare arbete krävs dock för att undersökahur byggnaden ska komma att drivas och förvaltas, och en mer omfattande undersökning av vilka tekniskalösningar som ska appliceras. Vidare arbete krävs också för att optimera byggnaden för den framtida platsen,och hur stora ytor som är lämpliga.Det finns ett stort intresse för byggnaden från diverse aktörer i Borlänge, men för att idén omkretsloppshuset ska kunna förverkligas krävs en eller flera personer axlar det engagemang för projektet somfanns när planprogrammet upprättades. / The purpose of this thesis is to establish a functional program for an eco-cycle building where people can bereached with knowledge of sustainable development. The background to this is that the municipality ofBorlänge approved a plan program with the vision of creating a new, climate neutral district and therebybecome a precursor for sustainable construction in the region. For instance, the functional program is meantto investigate the background and the prerequisites that existed. In the municipality’s plan program, thebuilding is described to have an educational function for the district and for Borlänge; a place which focuseson practical demonstrations and education for students and residents in recycling issues for energy, waterand waste/material in a comprehensible and compelling way. The eco-cycle building is planned to beestablished near the new school, with classes from 6 to 9, to make a cooperation possible.Requests from the municipality is that the eco-cycle building can work like a hub in the new district, butalso become a new place of interest and put Borlänge on the map for sustainable construction. Sustainableconstruction includes resource management, minimized energy use and renewable energy sources, but alsothat resources like energy, waste and water circulate in an eco-cycle. Theory has been obtained fromliterature focusing on how we should build our houses and cities if we want to join and create a sustainablesociety.Part of the purpose of this thesis was to explore how to disseminate information on environmental andcircular issues in an educational way. The theoretical part of the thesis is therefore focusing on selected partsof education obtained from previous research in children and youth learning for sustainable development,since studies show that it is important that children learn about these issues early in life. Education forSustainable Development is an important prerequisite for achieving the sustainability goals set by the UNuntil 2030. Upcoming generations must learn a sustainable way of life right from the start while the existingpopulation must drastically change their lifestyle.In order to gather empiricism, interviews were held with people who have been involved in the planningwork with the new district. It turned out that there were former driving spirits who introduced the idea of theeco-cycle building, but that it doesn’t currently are the major priority in the ongoing work with the newschool and housing.Engaging the users at an early stage provides better conditions for achieving a result that is effective andsatisfying for all parties. The theory of design dialogues has therefore been studied to demonstrate theimportance of a good dialogue to quickly identify needs and develop ideas in design work.The result of the thesis, the functional program, can be seen as a draft on conceptual level with features andexpressions that can be applied to a building of this kind, and an inspiration for continued work. In thefunctional program, our interpretations form how the eco-cycle building would meet the requests andfunctions that’s been requested in the plan program, in order to benefit as much as possible in themunicipality's future work with the building.Conclusions are that there are no precursors of the eco-cycle building as a concept. Despite a large numberof sources of inspiration from various aspects, no example was found that combines all the aspects we havethe ambition to develop for this building. The eco-cycle building as a concept could play an important rolefor how to handle sustainable issues in a district or in a whole city. However, further work is required toinvestigate how the building should be run and managed, as well as more extensive studies of whichtechnical solutions to apply. Further work is also required to optimize the building for the future location,and the size of the building that are appropriate. There is a great interest in the building from variousparticipants in Borlänge, but to implement the idea of the eco-cycle building, one or more people need toembrace the project with the commitment that previously existed in the organization.

The high energy use in the European building stock is attributable to the large share of old buildings with poor energy performance. Energy renovation of buildings is therefore vital in the work towards energy efficiency and reduced environmental impact in the EU. Yet, the strategies and energy system implications of this work have not been made clear, and the rate of building renovation is currently very low. The aim of this thesis is to investigate the economic and environmental aspects of energy renovation strategies, with two main objectives: Renovation of Swedish district heated multi-family houses, including life-cycle cost and environmental analysis and impact on the local energy system; Renovation of European residential and office buildings, including life-cycle cost and environmental analysis and influence of climatic conditions. Buildings typical for the respective regions and the period of construction 1945-1970 were simulated, in order to determine the feasibility and energy saving potential of energy renovation measures in European climates. A variety of systems for heating, cooling and ventilation were studied, as well as solar energy systems, with focus on heat pumps, district heating, low-temperature heating systems and air heat recovery. Compared to normal building renovation, energy renovation can often reduce the life-cycle costs and environmental impact. In renovation of typical European office buildings, as well as Southern European multi-family houses, more ambitious renovation levels can also be more profitable. Exhaust air heat pumps can be cost-effective complements in district heated multi-family houses, while ventilation with heat recovery is more expensive but also more likely to reduce the primary energy use. From a system perspective, simple exhaust ventilation can reduce the primary energy use in the district-heating plant as much as an exhaust air heat pump, due to the lower electricity use. / Byggnadssektorn står för omkring 40 % av den totala energianvändningen i EU. Den höga energianvändningen i Europeiska byggnader kan till stor del tillskrivas den stora andelen gamla byggnader med dålig energiprestanda. Energirenovering av byggnader, eller energieffektivisering genom renovering, kan därför anses utgöra en central del i arbetet mot EU:s klimat- och energimål för år 2030. Trots detta är det ännu inte helt klarlagt vilka strategier som ska tillämpas för att uppnå detta och hur det påverkar energisystemet, och i nuläget är renoveringstakten fortfarande väldigt låg. Målet med denna avhandling är att undersöka ekonomiska och miljömässiga aspekter av strategier för energirenovering, såväl byggnadsskalsåtgärder som aktiva system, för typiska bostads- och kontorsbyggnader i Sverige och i andra Europeiska regioner. Mer specifikt har arbetet följande två inriktningar: Renovering av svenska, fjärrvärmevärmda flerfamiljshus, inklusive livscykelkostnadsanalys och livscykelmiljöanalys samt påverkan på det lokala energisystemet; Renovering av Europeiska bostads- och kontorsbyggnader, inklusive livscykelkostnadsanalys och livscykelmiljöanalys samt påverkan av klimatförutsättningar. Byggnader typiska för respektive region och byggnadsperioden 1945-1970 modellerades och användes i simuleringar för att fastställa den övergripande möjligheten och energibesparingspotentialen för olika renoveringsåtgärder i Europeiska klimat. En rad system för värme, kyla och ventilation studeras, samt solenergisystem, med fokus på värmepumpar, fjärrvärme, lågtemperaturvärmesystem och värmeåtervinning ur frånluft. Jämfört med renovering av byggnader utan energieffektiviseringsåtgärder kan energirenovering i många fall minska såväl livscykelkostnaden som miljöpåverkan. Vid renovering av typiska Europeiska kontorsbyggnader lönar det sig mer att renovera ner till ett uppvärmningsbehov på 25 kWh/(m²∙år) än 45 kWh/(m²∙år), då den minskade kostnaden för köpt energi väger upp den ökade kostnaden för isolering. För flerfamiljshus i södra Europa kan mer ambitiösa mål gällande värmebehov också vara lönsamma, medan en mer måttlig nivå är lämplig för småhus. Solvärme- eller solelsystem kan användas för att minska byggnaders miljöpåverkan. Utan subventioner eller inmatningstariff för överskottsel kan det bli svårt att få lönsamhet i dessa system för kontorsbyggnader i Nord- och Centraleuropa samt för småhus. För flerfamiljshus kan solenergisystem dock sänka den totala livscykelkostnaden, såväl i södra som i norra Europa. Värmeåtervinning och lågtemperaturvärmesystem visade sig båda ha större inverkan i kallare klimat. Lågtemperaturvärmesystem förbättrar värmefaktorn för värmepumpar, i synnerhet när uppvärmningsbehovet är stort i förhållande till varmvattenbehovet. Vid renovering av byggnader med vattenburna radiatorer kan konvertering till tilluftsradiatorer sänka framledningstemperaturen i värmesystemet. I svenska flerfamiljshus kan frånluftsvärmepump vara ett kostnadseffektivt komplement till fjärrvärme, medan från- och tilluftsventilation med värmeåtervinning är dyrare men mer sannolikt att ge en minskad primärenergianvändning. I ett systemperspektiv kan frånluftsventilation utan värmeåtervinning minska primärenergianvändningen i fjärrvärmeverket lika mycket som en frånluftsvärmepump, tack vare den lägre elanvändningen. / iNSPiRe

Daggkåpan är en förskola som projekterats i passivhusteknik. Förskolan är en naturförskola, vilket främst innebär att i stort sett all verksamhet bedrivs utomhus. Byggnaden är i två plan vilket gör att tomtarean kan utnyttjas till mer utomhusvistelse. Förutsättningar för att bedriva verksamheten inomhus finns även. Utomhusmiljön och inomhusmiljön hos Daggkåpan smälter samman och barnen kan lätt ta ett steg ut till naturen från sina hemvister. Detta innebär att antalet utgångar ökar. En solcellsanläggning genererar all elektricitet och gör byggnaden självförsörjande. Byggnadens varmvatten och värme står solfångare för. I takt med bostadsutvecklingen blir även behovet av förskolor större. Att skaffa kunskap och erfarenheter om energieffektivt byggande är idag en god idé eftersom alla byggnader på sikt måste vara så energieffektiva som möjligt. En av hörnpelarna med att bygga passivhus är att låta ett genomtänkt och energieffektivt byggnadsskal ersätta ett konventionellt värmeförsörjningssystem. Genom att förbättra konstruktioner och hålla koll på byggprocessen kan andra delar av byggnaden förenklas och i vissa fall helt ersättas. Det som fördyrar i ena änden kan leda till en god investering i den andra. Utmaningen med passivhus är att systematisera, se helheter och sammanhang och framför allt eftersträva det enkla. Enkla system ger låga drift- och underhållningskostnader och risken för driftstörningar minskar. Den största delen av värmen är gratis. Den kommer från instrålande sol, värme från människor och spillvärme från apparater och matlagning. Grundkravet är att byggnaden har ett värmeeffektbehov under 10 W per kvadratmeter vid +20ºC inomhus på årets kallaste dag, definierat av dimensionerande utetemperatur. Byggnaden får max läcka 0,3 l/s, m² oms vid +/- 50 Pa tryckskillnad. För att uppnå god komfort krävs välisolerade väggar, solavskärmningar, energieffektiva fönster och dörrar, små köldbryggor och ett bra ventilationssystem där värmen från insidan av huset återvinns. Antalet passivhus i Sverige ökar snabbt, men det är fortfarande småhusen som dominerar. Att bygga en förskola som passivhus är en god idé ur flera synvinklar; Bland annat för att de täta och välisolerade väggarna stänger ute buller och oljud. Även mellanväggar isoleras och bidrar till en extra tyst byggnad. Dessutom blir barnen miljömedvetna eftersom de får vara delaktiga i energieffektivisering. -En viktig aspekt för framtiden. Barnen bidrar själva till uppvärmning av lokalerna genom kroppsvärmen. Undersökningar har bland annat visat att barn som får vistas utomhus är friskare, mer självgående, mer kreativa och klokare. Det ultimata är att använda sig av utemiljöer som ett extra rum för förskolan. Detta leder till minskad byggnadsarea och mindre byggmaterial krävs. Pedagogiken Reggio Emilia använder sig just utav detta begreppet "Uterummet som ett extra rum för verksamheten". Barnen får därmed röra sig fritt i utemiljö, utveckla sina sinnen i en rik fantasivärld, inspireras och samverka med natur och hållbarhet. / Daggkåpan is a preschool projected in passive house technology. The preschool is a nature preschool, which means the activity is mainly out door. It is a two floor building which gives conditions to use the area for more outdoor activities. Conditions for drive the preschool indoors is possible as well. The garden and the inside rooms are connected to each other by the exterior rooms and it is easy for the children just to take a step out to the garden from their residences. A solar cell system generates electricity to the building and makes it self-supplied. The residential development leads to the need of preschools. To obtain knowledge of energy effective constructions is a good idea as the buildings in the future have to be as energy effective as possible. One of the most important things by use the passive house technology is letting a well measured and energy- effective building shell replace a conventional heat supply. By improvement of the construction and focus on the process other parts of the building can be simplified and some can be replaced. What is expensive in one end can lead to a good investment in the other. The challenges with passive house are to systematize, see whole parts and contexts and especially to seek after the simple. Easy systems give low operations- and service-costs and reduce fear of disruptions. Most of the heat is for free. It comes from insulation, human heat and heat from cooking and technologies. Basic requirements for this type of building is a need of heat-output under 10 W per square-meter at an indoor temperature of 20 degrees on the coldest day of the year, defined of the dimensioned outdoor- temperature. The maximum of leak is 0,3 liters per second and square meter at +/- 50 Pa. To receive high comfort it claims well-isolated walls, shadings, energy-effective windows and doors, small thermal bridges and a good ventilation-system where the indoor heat recycles. The number of Passive houses increases, dominated of small houses. Building a preschool as a passive house is a good idea from several perspective; the well-isolated walls leaves out the noise, even the intermediate walls isolates and contributes to a silent building. The children get environmentally conscious as well and take notes of the energy- effectively. - A very important aspect for the future. The children contributes them self of heat to the building by their body heat. Investigations has been shown that outdoor playing children is more healthy, self-propelled, more creative and more clever. The most ultimate is so use patios as an extra room for the preschool activities. The pedagogy Reggio Emilia uses this concept. The children can consequently feel free staying outside, developing their minds in an imaginative environment, inspired of the interaction of the nature and sustainability.

”Det kommunala planmonopolet” gör att kommunerna är viktiga aktörer i utmaningen att minska energianvändning och klimatpåverkan inom bebyggelse- och transportsektorerna, vilka står för en övervägande del av landets totala energianvändning. Den största potentialen i kommunernas planering och reglering av ny bebyggelse ligger i möjligheten att påverka bebyggelsens lokalisering och täthet, vilket har betydelse för resandets omfattning och val av transportsätt. Plan- och bygglagen (PBL) ger kommunerna vissa möjligheter att påverka energianvändningen och energitillförseln för ny bebyggelse, men de är tämligen begränsade. Variabler som mikroklimat och stadstyper med låg omslutningskvot påverkar bebyggelsens energianvändning i ett byggnadsfysiskt perspektiv, men ur ett administrativt perspektiv spelar detta ingen roll sedan energikraven i Boverkets byggregler sedan några år tillbaka ställer krav på hela byggnadens energiprestanda och inte på enskilda byggnadsdelar. Om byggreglernas krav istället skulle gälla byggnadens energianvändning i ett livscykelperspektiv skulle detta ge en mer rättvis bild samtidigt som planeringsfrågor som placering av bebyggelse och samt stadstyper skulle påverka energianvändningen. Vidare efterfrågas riktlinjer för hur användningen av elektricitet i bebyggelsesektorn ska miljöbedömas samt en statlig samsyn om elens roll ibland annat uppvärmnings- och transportsektorerna. Den stora effektiviseringspotentialen i bebyggelsesektorn finns dock i den befintliga bebyggelsen, vilket inte kan styras med vare sig markanvändningsreglering enligt PBL-planeringen eller Boverkets byggregler – det är fastighetsägarnas ansvar. Men planering kan omfatta så mycket mer än bara reglering. PBL:s organisation och krav på samrådsprocesser gör den kommunala planeringen till en viktig utvecklingsarena där såväl fastighetsägare som andra aktörer kan bjudas in att delta. Istället för ett traditionellt tvingande uppifrånperspektiv skulle den kommunala planeringen i högre grad kunna inta ett underifrånperspektiv och arbeta mer positivt och visa på möjligheterna att minska energianvändningen och få en mer hållbar energitillförsel, frågor som är bra både ur ett miljö- som ekonomiskt perspektiv. Planeringen skulle vidare behöva bli mer strategisk och genomförandeinriktad. I forsknings- och utvecklingsprogrammet Uthållig kommun fysisk planering har nya planeringsmetoder och -verktyg introducerats i fem kommuner, med syfte att integrera energi- och hållbarhetsaspekterna i den kommunala fysiska planeringen. En studie av den introducerade arbetsmetodiken visar att det går bra att kombinera rationella och kommunikativa planeringsmetoder och -verktyg. Det breda och inkluderande tillvägagångssättet har lett till att de deltagande har ökat sin kunskap om och sett större samband mellan planering, energi, bebyggelse och transporter, men även ökad förståelse för andra aktörers synsätt och kompetenser. Studien visar att såväl rationellt tänkande och expertkunskap som lokala, vardagliga erfarenheter och kunskaper är viktiga i planeringsprocessen. Det behövs kunskap om såväl processledning som sakkunskaper om exempelvis energi och miljöpåverkan. / Uthållig kommun

The building and property sector stands for one third of the final energy usage in Sweden and this should be diminished, in order to reach goals within environmental sustainability. Glass is a poor thermal insulator but nevertheless a popular choice of material when constructing new buildings. The contradiction between need of energy efficiency and the wish for “glass buildings” led to the subject of this report. This Bachelor’s thesis examines how demands on energy efficiency is met in nine glass buildings in Stockholm. Glass buildings and the current legislation is discussed from a perspective of environmental sustainability. This was done by investigating the demands stated by Boverket from a historical perspective, executing quantitative measurements of heat transfer on elected objects, and interviewing stakeholders linked to the buildings and the Swedish legislation. The study shows that the construction of glass buildings has been possible due to a restructuring of the demands on energy efficiency and technical development. It was found, in most cases, that the shares of glass were in fact lower than apparent. A larger share of glass in the building envelope required creative measures to achieve energy solutions, within legislative demands. Nevertheless, the inlet of solar radiation heat is the greatest challenge. Despite the challenges, the desire for glass is rooted in well-being and aesthetic values, which insinuate that glass buildings will be included in the cityscape henceforth. The conclusions drawn from these results are that the energy performance of glass buildings is still weaker than conventional “solid wall buildings”. Enhancement regarding insulation abilities and improvements of excluding solar radiation must be realized to strengthen the environmental sustainability of this category of buildings. / Bygg- och fastighetssektorn står för en tredjedel av den slutliga energianvändningen i Sverige, vilken måste minimeras för att nå miljömässiga hållbarhetsmål. Att bygga i glas är populärt bland moderna byggnader, trots att glas har relativt låg termisk isolationsförmåga. Motsättningen mellan behovet av energieffektivitet och efterfrågan på “glashus” skapade ämnet för denna rapport. Detta kandidatexamensarbete utforskar hur energieffektivitetskrav möts i nio olika glasbyggnader i Stockholm. Glashus och nuvarande lagstiftning diskuteras ur ett miljömässigt hållbarhetsperspektiv. Detta gjordes genom undersökningar av Boverkets krav ur ett historiskt perspektiv, kvantitativa mätningar av värmeflöden, samt intervjuer med aktörer kopplade till byggnaderna och svensk bygglagstiftning. Studien visar att byggnation av glashus har blivit möjlig på grund av en omstrukturering av energieffektivitetskraven samt teknisk utveckling. Det visade sig att andelen glas i de undersökta byggnaderna oftast var lägre än det såg ut. Större andel glas i klimatskalet krävde kreativa åtgärder för att uppnå energilösningar inom lagstiftningen. Det visade sig också att solinstrålning var den största energiutmaningen för glasbyggnaderna. Trots utmaningarna finns värden anknutna till estetik och välmående som skapar en efterfrågan på glashus, och detta leder till att glashus fortfarande kommer inkluderas i stadsmiljön framöver. En slutsats från arbetet är att energiprestandan i glasbyggnader är svagare än för konventionella “tätväggsbyggnader”. Förbättringar av glaskonstruktionen gällande isolationsförmåga och utestängning av värme från solinstrålning måste realiseras för att stärka den miljömässiga hållbarheten för denna byggnadskategori.