Det globala energibehovet ökar ständigt och i takt med detta ökar även faran för global uppvärmning bortom en hanterbar nivå och därför stramas kraven åt gällande minskade utsläpp av växthusgaser. EU har som följd av detta enats om en uppsättning klimatmål som benämns 20/20/20-målen som syftar till att minska växthusgasutsläppen med 20 procent, jämfört med 1990 års nivåer, sänka energianvändningen med 20 procent, höja andelen förnybar energi samt höja andelen biobränsle i transportsektorn med 10 procent.  Sektorn bostäder och service står enligt energimyndigheten för nära 40 procent av Sveriges totala energianvändning och blir därför ett område som är mycket intressant när det gäller att implementera energieffektiviseringsåtgärder.  Det kommunala företaget AB Gavlegårdarna ska under perioden 2016-2018 renovera ett tiotal punkthus i stadsdelen Östra Sätra i Gävle. Husen är typiska miljonprogramshus och beroende på val av effektiviseringsåtgärder kommer behovet av köpt värme samt el att förändras, dvs deras lastprofiler på det energisystemet. Dessa förändringar kommer i föreliggande arbete att simuleras och studeras i simuleringsprogrammet IDA ICE (IDA Indoor Climate and Energy) version 4.6.2, där resultaten jämförs och valideras med befintlig statistik.  Husen som berörs av upprustningen är av typen punkthus som definieras som friliggande hus med trapphus i mitten med lägenheter runt om.  Punkthusen var vanliga på 1940 talet och byggdes då oftast med 4-5 våningar. Även om huskropparna står fritt är de oftast placerade i grupp för att skapa en områdeskänsla. De aktuella byggnaderna är i stort lika varandra där avsaknad av källarplan hos vissa av husen är den tydligaste skillnaden, i övrigt består konstruktionen av markplan plus 4 våningsplan och ett vindsutrymme. Hus med källarplan rymmer totalt 29 lägenheter medan de övriga rymmer 27. Energisystemmodellen validerades samt modifierades att passa de renoverade husen. Resultatet har sedan använts för att beräkna områdets lastprofil gällande fjärrvärme vilket kan ses i nedanstående figur. Diagrammet visar lastkurvan både före och efter de energieffektiviserande åtgärderna implementerats.  Med hjälp utav de erhållna effektkurvorna kan områdets totala energianvändning jämföras före och efter implementering av energieffektiviseringsåtgärder. Resultatet visar att värmebehovet sjunker med 1,39 GWh. Appliceras detta på kraftvärmeproduktionen resulterar minskningen i 0,55 GWh lägre elproduktion som måste importeras till systemet. Importeras elen från kolkondens kan detta ge upphov till ökade koldioxidutsläpp med 512 ton koldioxidekvivalenter per år jämfört med 2,13 ton CO2 ekvivalenter om elen tas från svensk elmix.

In this thesis I provide general guidelines for a commercial building owner’s decision making process for heating, ventilation, and air-conditioning (HVAC) system energy efficiency projects, discuss an example HVAC project at an existing building, and recommend the most energy-efficient, cost-effective project option. First, a building’s HVAC system’s inefficiencies are identified. The systems and the components can be investigated to understand the nature of the operations. In the building owner’s interests, possible alternatives can be developed to address the systems with improvements. Consulting engineers, contractors, and other building professionals can assist in this process. There are necessary engineering and construction considerations for defining realistic project alternatives. With the alternatives, there are costs, benefits, and trade-offs. The costs, which mainly include the investment and the operational costs, and the benefits, which mainly include the available financial incentives, defined in dollars, are identified for the alternatives. The alternatives can be evaluated with Building Life Cycle Cost (BLCC) software. In this evaluation the net present-value (NPV) method is used to rank the alternatives. Then, the highest-ranking, lowest life-cycle cost, alternative is recommended for the owner. In the example, an existing commercial building’s HVAC systems are considered. The construction plans, the facilities records, and the existing field conditions were investigated and analyzed. A few operational inefficiencies were identified. To address two of these existing inefficiencies, there were alternatives considered to replace the standard-efficiency air handling unit motors with premium-efficiency motors and to renovate the ventilation system with an energy recovery wheel. The investment costs, the available rebates, the net annual energy savings, and the energy and other operational costs were estimated, over a 30-year study period, for each of these alternatives, and compared to the costs of the existing system. The BLCC evaluations were performed across a range of discount rates in the present-value calculations. Based on the lowest present-value life-cycle cost reports, the premium-efficiency motor replacement project only is recommended. / text