Since COVID-19 was declared a pandemic by the World Health Organization(WHO) in March 2020, teleworking, or working from home, has been used to an increasing extent by companies and organisations all over the world. Evidence suggests that teleworking will become part of “the new normal”, why teleworking-related research will be of value in a long-term perspective. To estimate the potential for energy saving in relation to teleworking, and to identify possible measures to achieve such savings, a literature study and a retrospective case study of an office building in Gävle, Sweden, was conducted. The occupant presence during 2020 was mapped through conversations with representatives of the organisation using the offices. Data logs of energy usage in 2020, in the form of district heating and electricity, were provided by the energy supplier. The results showed that the number of permanent office workers had dropped by just over 40% around the middle of March 2020, and that the occupancy from November 2020 onwards was just over 20 % of that by the beginning of the year. The demand for heating, cooling, and ventilation in an office is the same regardless of the number of people present, which was believed to be the explanation of the lack of covariation between occupancy and district heating supply, as well as between occupancy and HVAC electrical loads. Earlier research has found that a common reason behind lack of impact from occupancy on plug loads and lighting is that equipment and lighting is turned on in office spaces with no one present. This was not the case in the present study. The study failed to identify the reason behind plug loads and lighting having poor correlation with occupancy. Further research of the matter is encouraged. Methods for improving energy efficiency in office buildings in relation to teleworking includes presence-based control strategies for HVAC systems and lighting, energy efficient behaviour, consolidating office space, and hotdesking. Due to the lack of reliable occupancy data, the study failed in quantifying the potential for energy saving in the building, regarding both district heating and electricity. The results give clear evidence of there being an energy saving potential, but not the extent of it. / Sedan covid-19 deklarerades som en pandemi av Världshälsoorganisationen WHO i mars 2020 har distansarbete tillämpats i allt högre grad av verksamheter världen över. Mycket tyder på att distansarbete kommer att bli en del av ”det nya normala”, varför studier på områden relaterade till distansarbete kommer att vara värdefulla ur energieffektiviseringsperspektiv på lång sikt. I syfte att ta reda på hur stor energibesparingspotential distansarbete kan medföra, och att identifiera åtgärdsförslag för att uppnå sådana besparingar, genomfördes en litteraturstudie samt en retrospektiv fallstudie av en kontorsbyggnad i Gävle. Personnärvaron under 2020 kartlades i samtal med representanter för den verksamhet som har kontor i byggnaden, medan uppgifter om energitillförseln, fördelad på fjärrvärme, fastighetsel och verksamhetsel, tillhandahölls av energileverantören. Det framkom att den fasta personnärvaron sjunkit med drygt 40 % i mitten av mars 2020, och att den från och med november 2020 utgjorde drygt 20 % av närvaron vid årets början. Inga samvariationer mellan energianvändning och personnärvaro observerades, och tillförseln av såväl fjärrvärme som fastighetsel och verksamhetsel var densamma vid årets slut som vid dess början. Behovet av uppvärmning, kylning och ventilation i ett kontor är detsamma oavsett hur många personer som befinner sig i det, vilket bedömdes vara orsaken till bristen på samvariationer mellan personnärvaro och fjärrvärme respektive fastighetsel. Tidigare studier har visat att en vanlig orsak till att personnärvaro har liten påverkan på verksamhetselkonsumtion är att utrustning och belysning är påslagna även i utrymmen där ingen uppehåller sig. Så var inte fallet i föreliggande studie. Studien kunde inte identifiera orsaken till att användning av verksamhetsel inte följde variationerna i personnärvaro, varför ytterligare forskning är nödvändig. Metoder för energieffektivisering i kontorsbyggnader vid distansarbete inkluderar närvarostyrd teknologi, energimedvetet beteende, minskning av totalt utnyttjat kontorsutrymme samt hotdesking. Då personnärvaron inte kunde kartläggas med tillfredsställande precision i föreliggande studie var det inte möjligt att kvantifiera byggnadens energieffektiviseringspotential, varken för fjärrvärme eller elektricitet. Studiens resultat visar tydligt att energibesparingspotential föreligger, men inte i vilket omfång.

Various studies in the EU have examined the effect of Energy Performance Certificates (EPCs) on the real estate market, examining market values, rental values, and yields. However, there is dissent on the effect of EPC. The study tests for the impact of EPC alone and in relation to socioeconomic attributes on transaction prices of residential properties in Stockholm, Sweden. The thesis analyzes real transaction data of the 26 municipalities of the Stockholm region. Firstly, the research aims to determine if the energy efficiency capitalizes on residential property prices and if and to what extent the capitalization varies within the municipalities of Stockholm. Lastly, the study examines how income and education influence the prices of energy-efficient properties. The applied approaches follow the hedonic pricing method, namely, the OLS (Ordinary Least Squares) and spatial models. After analyzing more than 40,000 observations, the regression results indicate that high energy efficiency is reflected in the price premium of apartments and dwellings. For example, energy-efficient apartments with an EPC grade of A, B, or C achieve a price premium of around 0.99% compared to apartments with lower EPC grades between D-G. The results indicate a more considerable price premium of approximately 3.33% for energy-efficient dwellings. Another result of the study is that the capitalization of energy efficiency varies strongly between the municipalities of Stockholm. For apartments, the data implies substantial differences ranging from -15% in Danderyd to +14.2% in Upplands-Bro. The “local” premium for energy-efficiency dwellings ranges from 3% in Stockholm municipality to 9.5% in Norrtälje. Even though the results were significant, they need to be interpreted with caution as the sample size of some municipalities was relatively small. The last aspect of the study incorporates the issue of socioeconomic variables, income, and education level. The initial hypothesis was that high income and education would be correlated with higher energy performance certificate (EPC) grades. However, the results suggest a negative correlation between income or education level with EPC grade. These results imply that market participants with higher income and education are less likely to seek a higher EPC grade. The reason could be that these high-income households have a lower sensitivity to rising energy prices and fewer issues to afford the old but prestigious housing stock. / Olika studier inom EU har undersökt effekten av energiprestanda certifikat (EPC) på fastighetsmarknaden, marknadsvärden, hyresvärden och avkastning. Det finns dock oenighet om effekten av EPC. Denna studie testar effekten av EPC enbart och i relation till socioekonomiska attribut på transaktionspriser för bostadsfastigheter i Stockholm, Sverige. Avhandlingen analyserar verkliga transaktionsdata för 26 kommunerna i Stockholmsregionen. För det första syftar forskningen till att avgöra om energieffektiviteten i bostadsfastigheter påverkar priser och om och i vilken utsträckning kapitaliseringen varierar inom Stockholms kommuner. Slutligen undersöker studien hur inkomst och utbildning påverkar priserna på energieffektiva fastigheter. De tillämpade metoderna följer den hedoniska prissättningsmodellen, nämligen OLS (Ordinary Least Squares) och rumsliga modeller. Efter att ha analyserat mer än 40 000 observationer tyder regressions resultaten på att hög energieffektivitet återspeglas i prispåslaget för lägenheter och bostäder. Till exempel uppnår energieffektiva lägenheter med EPC-graden A, B eller C en prispåslag på cirka 0,99 % jämfört med lägenheter med lägre EPC-klasser mellan D-G. Resultaten indikerar en mer betydande prispåslag på cirka 3,33 % för energieffektiva bostäder. Ett annat resultat av studien är att kapitaliseringen av energieffektivisering varierar kraftigt mellan Stockholms kommuner. För lägenheter innebär uppgifterna stora skillnader från -15 % i Danderyd till +14,2 % i Upplands-Bro. Den ”lokala” premien för energieffektiva bostäder sträcker sig från 3 % i Stockholms kommun till 9,5 % i Norrtälje. Även om resultaten var signifikanta måste de tolkas med försiktighet eftersom urvalsstorleken i vissa kommuner var relativt liten. Den sista aspekten av studien tar upp frågan om socioekonomiska variabler, inkomst och utbildningsnivå. Den initiala hypotesen var att hög inkomst och utbildning skulle vara korrelerad med högre energiprestanda certifikat (EPC) betyg. Resultaten tyder dock på ett negativt samband mellan inkomst eller utbildningsnivå med EPC-betyg. Dessa resultat tyder på att även om EPC är positivt kapitaliserat i bostadspriserna är marknadsaktörer med högre inkomst och utbildning mindre benägna att söka ett högre betyg i EPC. Detta på grund av mindre känslighet för ökningar i energipriser och överkomliga priser för det gamla bostadsbeståndet.

More than 50 % of EU’s yearly energy demand is spent on heating and cooling systems with which most of its source is generated from non-renewable fossil fuel [1]. Furthermore, half of the EU buildings are heated with a non-efficient boiler of about 60% or less efficiency [1]. The report released by EU from 1990 to 2007 revealed that fuel combustion and fugitive emission contribute to about 79.3% of total greenhouse gas emissions in CO2 equivalents [1]. The EU-EBPD long-term renovation strategy is to improve the energy performance of all residential and non-residential buildings in its member countries through supporting the renovation of the existing buildings into highly energy efficient and decarbonised buildings [2]. Despite all these EU policies and efforts to replace these non-efficient heating systems, the main challenge is price comparison of different solutions and their efficiency in retrofitting of the heating old systems together with the lack of information about the functioning of those old systems [1]. Thus, the development of an easy to install heating system in retrofitting with low exergy heat supply is a significant contribution to a sustainable solution in minimizing energy resources depletion and environmental emission. Furthermore, efficient system control of these easy to install heating systems, hybrids combinations solution for retrofitting building could be a sustainable solution for the preservation of the existing building. The main objective of this work was to design an easy to install hybrid low-temperature floor heating system in retrofitting buildings and compare its results on energy performance, thermal comfort and indoor air quality with other conventional heating mainly used in the Mediterranean climate. This study was performed in two existing radiators heated buildings located in Sant Cugat del vallès in Catalonia, Spain.The results showed that the hybrid low-temperature heating system has the highest energy performance and energy saving of 48 % and 52% compared to that of existing radiator heating and all air heating, respectively. However, hybrid low-temperature floor heating showed a slow heating response, and consequently, it showed lower operative temperature compared to others even though it was within the recommended standards limits. The hybrid low-temperature heating system with demand-controlled ventilation also showed a better indoor air quality, while as existing radiator with its natural ventilation showed the worst indoor air quality. All three compared heating systems showed a better coefficient of performance with low-temperature heat supply and were able to operate with low-temperature heat supply. / Mer än 50% av EU:s årliga energibehov spenderas på värme- och kylsystem där de flesta av deras källor genereras från icke-förnybart fossilt bränsle [1]. Dessutom värms hälften av EU:s byggnader upp med en ineffektiv panna med cirka 60% eller mindre effektivitet [1]. EU:s rapport från 1990 till 2007 avslöjade att bränsleförbränning och flyktiga utsläpp bidrar till cirka 79% av de totala utsläppen av växthusgaser i koldioxidekvivalenter [1]. EU:s och EBPD:s långsiktiga renoveringsstrategi är att förbättra energiprestanda för alla bostäder och andra byggnader i dess medlemsländer genom att stödja renovering av befintliga byggnader till mycket energieffektiva byggnader [2].Trots alla dessa EU-policyer och ansträngningar för att ersätta dessa ineffektiva värmesystem, är den största utmaningen prisjämförelse av olika lösningar och deras effektivitet i renovering av de gamla värmesystemen tillsammans med bristen på information om hur de gamla systemen fungerar [1]. Därför är utvecklingen av ett installationsenkelt värmesystem med låg värmeförsörjning av exergi ett viktigt bidrag till en hållbar lösning för att minimera energiresurser och miljöutsläpp. Dessutom kan effektiv systemkontroll av dessa värmesystem med olika kombinationslösningar för renovering av byggnaden vara en hållbar lösning för att bevara den befintliga byggnaden.Huvudsyftet med detta arbete var att utforma ett lågtemperaturgolvvärmesystem att använda vid renovering av byggnader och jämföra dess resultat på energiprestanda, termisk komfort och inomhusluftkvalitet med annan konventionell uppvärmning som huvudsakligen används i medelhavsklimat. Denna studie utfördes i två befintliga radiatoruppvärmda byggnadet i Sant Cugat del vallès i Katalonien, Spanien. Resultaten visade att hybridsystemet med låg temperatur har den högsta energiprestandan och energibesparingen på 48% och 52% för den befintliga radiatorvärme respektive luftvärme. Emellertid visade lågtemperaturgolvvärme ett långsamt uppvärmningssvar, och följaktligen visade det lägre driftstemperatur jämfört med de andra systemen trots att det låg inom de rekommenderade standardgränserna. Lågtemperaturvärmesystem med efterfrågningsstyrd ventilation visade också en bättre inomhusluftkvalitet, medan befintliga radiatorer med sin naturliga ventilation visade den sämsta inomhusluftkvaliteten. Alla tre jämförda värmesystemen visade bättre prestanda med lågtemperaturvärmeförsörjning och kunde fungera med lågtemperaturvärmeförsörjning.

The building sector is a significant contributor to global greenhouse gas emissions, necessitating the development of energy-efficient measures to address environmental concerns. The availability of building energy data sets enables the application of data analysis techniques to assess building energy conditions, providing greater potential for evaluating building energy demands. This research centers on the evaluation of three distinct Campuses in Stockholm, including KTH, Frescati, and Solna buildings. The analysis encompasses two critical dimensions: the first related to energy performance certificates, while the second leverages data from the Akademiska Hus database. The information gathered from the Akademiska Hus database is obtained by using a web application developed at KTH Energy Technology, which was mainly available for internal usage. Examination of energy performance certificates reveals a crucial distinction among buildings concerning their energy utilization, construction year, and activity areas. Buildings categorized with energy performance levels E, F, and G emerge as critical areas demanding urgent evaluations. By inspecting data from the Akademiska Hus database, the study evaluates district heating, district cooling, and electricity variations in relation to outdoor temperature fluctuations during 2022. This analysis uncovers notable anomalies in buildings' energy demands. KTH and Solna buildings present abrupt district cooling and district heating variations, as well as high district cooling values during winter, and high district heating values during summer. While some Frescati and Solna buildings evidence constant district heating and district cooling values as an anomaly, along with high district cooling and district heating values during winter and summer periods, respectively. In conclusion, this study recommends in-depth assessments and the implementation of energyefficient measures for buildings classified with energy performance levels E, F, and G linked to large energy variation anomalies. The aim is to recognize the sources of these anomalies and enhance overall energy performance. Notably, KTH and Solna Campuses are identified as areas warranting immediate attention / Byggsektorn är en betydande bidragsgivare till globala utsläpp av växthusgaser, vilket kräver utveckling av energieffektiva åtgärder för att hantera miljöproblem. Tillgången till byggnadsenergidatauppsättningar möjliggör tillämpning av dataanalystekniker för att bedöma byggnaders energiförhållanden, vilket ger större potential för att utvärdera byggnaders energibehov. Denna forskning fokuserar på utvärdering av tre distinkta Campus i Stockholm, inklusive KTH, Frescati och Solna-byggnaderna. Analysen omfattar två kritiska dimensioner: den första avser energicertifikat, medan den andra utnyttjar data från Akademiska Hus energiplattform. Granskning av energicertifikat visar en avgörande skillnad mellan byggnader när det gäller deras energianvändning, ålder och verksamhetsområden. Byggnader kategoriserade med energiprestandanivåerna E, F och G framstår som kritiska områden som kräver brådskande utvärderingar. Genom att granska data från Akademiska Hus energiplattform utvärderar studien fjärrvärme-, fjärrkyla- och elvariationer i relation till utomhustemperaturfluktuationer under 2022. Denna analys avslöjar betydande anomalier i byggnaders energibehov. KTH och Solnas byggnader uppvisar abrupta fjärrkyla- och fjärrvärmevariationer, samt höga fjärrkylavärden under vinter noch höga fjärrvärmevärden under sommaren. Medan vissa Frescati- och Solna-byggnader visar konstanta fjärrvärme- och fjärrkylavärden som en anomali, tillsammans med höga fjärrkyla och fjärrvärmevärden under vinter- respektive sommarperioder. Sammanfattningsvis rekommenderar denna studie fördjupade bedömningar och genomförande av energieffektiva åtgärder för byggnader klassificerade med energiprestandanivåer E, F och G kopplade till stora energivariationer. Syftet är att lokalisera källorna till dessa anomalier och förbättra den övergripande energiprestanda. Noterbart är att Campus KTH och Solna har en framträdande plats som områden som kräver omedelbar uppmärksamhet.

Energieffektivisering av byggnadsbeståndet är en viktig del av EU:s klimatarbete, och systemet med energideklarationen (EPC) är ett centralt politiskt verktyg för ändamålet. Forskningen om hur EPC påverkat fastighetsmarknaden är dock inte helt entydig. Fastän statistisk forskning huvudsakligen tyder på ett samband mellan en högre energiklass och en högre köpeskilling, marknadsförs inte energiklassen som en lönsam grön strategi. Genom att intervjua svenska fastighetsaktörer om deras syn på och användning av energideklarationen ämnar denna studie undersöka om EPC-märkningen (energiklassen), som ingår som ett obligatorium i alla försäljnings- och hyresannonser, spelar någon roll för betalningsvilja och investeringsbeslut. I det fall det finns en lönsamhet i energieffektivitet borde energideklarationen vara ett värdefullt informationsverktyg. Den borde dessutom leda till en kontinuerlig förbättring av energiklasserna i det svenska byggnadsbeståndet och på lång sikt bidra till att uppnå klimatmål på nationell och internationell nivå. År 2022 väntas tillägg till befintlig EU-lagstiftning som kommer öka fokus på energieffektivisering för att uppnå de globala klimatmålen, vilket gör det än mer angeläget att utreda EPC-systemets tillämpning och potentiella fördelar på den svenska fastighetsmarknaden. Resultaten av denna studie visar att EPC-märkningen inte har haft en speciellt stor inverkan på marknaden sedan den infördes eftersom den inte skapar ekonomiska incitament att investera i energieffektivitet, och de energieffektiviseringsåtgärder som deklarationen föreslår är alltför generiska och bristfälliga. På det hela taget har deklarationen en svag ställning och är för närvarande främst begränsad till en formalitet. Värdet av en bra energiklass kommer dock sannolikt att öka till följd av implementeringen av EU-taxonomin, och denna ökning beror till stor del på de finansiella fördelar en bra energiklass kan medföra. Resultaten i denna uppsats ifrågasätter ett energiklassningssystem i Sverige som inte fungerar som det ska eftersom det inte bidrar till att öka energieffektiviteten i det svenska byggnadsbeståndet, och understryker vikten av kompletterande politik som kan uppmuntra investeringar i rätt riktning. / Improving the energy efficiency of the building stock is an important part of the EU's climate work, and the Energy Performance Certificate (EPC) scheme is a key policy tool for this purpose. Research on the impact of the Energy Performance Certificates (EPC) on the real estate market is not entirely clear. While statistical research mainly suggests a correlation between a better energy class and a higher price, the energy class is not being marketed as a profitable green strategy. By interviewing Swedish real estate actors about their views on the energy performance certificate (EPC) this study seeks to investigate whether the EPC label, which is included as a mandatory element in all sales and rental advertisements, plays a role in willingness to pay and investment decisions. If there is a profitability in energy efficiency, the EPC should be a valuable information tool. In addition, it should lead to a continuous improvement of the energy performance of the Swedish building stock, and in the long term contribute to achieving climate goals at national and international level. In 2022, amendments to existing EU legislation are expected that will increase the focus on energy efficiency to achieve the global climate goals, making it even more urgent to investigate the application and potential benefits of the EPC scheme in the Swedish real estate market. The result of this study shows that the EPC label has not had a significant impact on the market since its introduction, since it does not create financial incentives to invest in energy efficiency and since the energy efficiency improvement measures proposed by the declaration are too generic and insufficient. On the whole, the energy performance certificate has a weak position and is currently mainly limited to a formality. However, the value of a good energy class is likely to increase as a result of the implementation of the EU taxonomy, and this transition is largely dependent on the financial benefits a good energy rating can bring. The findings of this paper call into question an energy labeling scheme in Sweden that is not working as it should, that is, to increase energy efficiency in the Swedish building stock, and underline the importance of complementary policies that can encourage investment in the right direction.

This paper presents an analysis of data supplied by the US Green Buildings Council on the credits achieved by 117 LEED-certified commercial and institutional buildings. The paper quantifies several relationships, among others it explores the correlation between building energy performance, water consumption and the overall amount of points the projects has achieved. The paper also attempts to identify which credits are not usually selected by type of project, ownership, certification level and climate zone.

This thesis investigates performance-based regulation in Sweden and its consequences for architectural design. In the last 50 years, there has been a transition from prescriptive to performance-based regulation, propelled by the drive to further innovation, productivity and competitiveness by expressing the functions expected of the buildings as performances. This thesis examines the promise of freedom in design and solution that this regulatory construction offers, considering two specific performance aspects of the Swedish building code: the requirements regarding energy performance in relation to user-comfort, and the requirement in terms of daylight in relation to health and hygiene. Each case investigates the implications of the performance-based system of regulation for the synesthetic and multidisciplinary process of design, focussing on how it affects the work of architects.This thesis also addresses the disciplinary knowledge necessary for assessing performance requirements, which in turn connects to the entry into building regulation of abstract natural science models quantifying societal goals in legislation, and to the disciplinary histories of the engineering and architectural professions.Speculating on ways forward that address the concerns that emerge from this analysis, the thesis turns to a historical example that dealt with a similar problem to evaluate its potential for developing current architectural practice. The dual nature of design, reaching into both expressional and technical concerns, has been the subject of research and eloquent discussion within the architectural concept of tectonics. The concluding section of this thesis raises questions about the architectural discourse in relation to tectonics. It suggests that there is work to be done to reconcile the division between architectural design and technical characteristics connected to building physics that permeates systems of building regulation in Sweden and more generally. The thesis suggests that if performance-based regulation is to offer freedom in architectural design, the architecture community needs to be much more involved in both the research and critique of performance requirements and of their formulation and assessment methods when addressing this. / Licentiatavhandlingen undersöker hur funktionsbaserade byggregler påverkar arkitekturförutsättningar i Sverige. Ett av målen med funktionskrav i byggregler är att uppmuntra till innovation och frihet i valet av byggnadsutformning (design), lösningar och metoder (Foliente 2000; Sigge 2017, 181-187; prop. 1985, 100). De tvådelade syftet med avhandlingen är dels att undersöka om gällande svenska byggregler är formulerade så att det frihetsutrymme som funktionsregler är avsedda att skapa i praktiken även omfattar arkitekturutformning med hänsyn till byggnadsvolym, form, program (planlösningar), fasader och andra arkitekturaspekter, dels att undersöka av vilka professioner och hur funktionskrav utvärderas under designprocessen. De funktionskrav som undersöks har en bas i byggnadsfysiska förklaringsmodeller. Analysen sker utifrån perspektivet att frihet i arkitekturlösningar ska möjliggöras. Undersökningen görs genom två fallstudier i två artiklar och efterföljande diskussioner i avhandlingens kappa. I den första artikeln analyseras funktionskravet på energiprestanda i Boverkets byggregler (BBR) utifrån hur kravformuleringen påverkar arkitektur och energianvändning. Energiprestandakravet i BBR är en nationell tolkning av EU-direktivet om energiprestanda (EU 2010; 2018). Den andra artikeln studerar hur  funktionskrav kan utvärderas disciplinärt. Den har jag skrivit tillsammans med Malin Alenius, min doktorand- och Whitekollega.      Avhandlingen består av två artiklar och en kappa. Kappan är indelad i fem huvudsakliga delar, där den inledande delen redogör för syfte, forskningsfrågor och metod. Den innehåller även en forskningsöversikt som behandlar internationell forskning om funktionsbaserade byggregler, forskning om relationen mellan energi och arkitektur samt arkitekturforskning om byggnadsfysik och arkitektur. Därefter följer de båda artiklarna med tillhörande diskussioner. I den fjärde och avslutande diskussionsdelen i kappan, ”Juxtaposition”, sammanförs de teman som tagits upp i artiklarna i en övergripande diskussion.  Därefter följer konklusion på engelska och denna svenska sammanfattning.      De båda artiklarna relaterar till den övergång som under de senaste femtio åren i Sverige har skett från byggregler som föreskriver på vilket sätt samhällets krav i planering- och byggande ska uppfyllas till byggregler som föreskriver den funktion som den slutliga byggnaden ska uppvisa. Drivkrafterna i denna transformation har sedan sent 1960-tal varit att rationalisera byggandet, ekonomisera fastighetsutveckling och att stödja en snabbare teknisk utveckling (Sigge 2017, 71; SOU 1974, 202-203). I propositionen till plan- och bygglagen 1987 uttryckte regeringen att de föreskrifter som styr byggande så långt som möjligt bör formuleras som funktionskrav (prop. 1985, 100). Friheten att utforma lösningar nämns ofta som en grundläggande egenskap i funktionskravsbyggregler (Foliente 2000; Meacham et al 2005). I den första artikeln är syftet att undersöka huruvida de funktionskrav i Boverkets byggregler (BBR) som är utformade efter byggnadsfysiska förklaringsmodeller styr eller inte styr arkitekturlösningar. Detta görs i den första artikeln genom analysen av energiprestandakravet i BBR. Artikeln utgår ifrån tre frågeställningar av vilka den första tar sin utgångspunkt i att Boverket 2004 definierade funktionskrav som krav på en egenskap hos byggnad eller del därav och som ska uttryckas i termer som inte begränsar valet av utformning, material och metoder (Boverket 2004, 42). Den andra två frågeställningarna handlar dels om hur den svenska tolkningen styr energianvändning och dels om hur BBR skulle skrivas för att uppfylla direktivet utan att begränsa valet av utformning eller påverka arkitekturkvalitet och inomhusmiljö negativt. I artikeln konstateras att formuleringen av systemgränserna för energiprestanda i BBR, som beskriver vad som ska beräknas och mätas, omfattar byggnadens energianvändning, inklusive fastighetsel och driftsbelysning (med driftsbelysning avses här belysning till trapphus och driftsutrymmen), men inte verksamhetens el- och belysningsbehov. Den svenska tolkningen styr byggnadsutformning och energianvändning på ett sätt som jag menar skiljer sig från energiprestandadirektivets inriktning (EU 2010).  Diskussionen som följer på artikeln i avhandlingen visar att energiprestandadirektivet efter dess uppdatering 2018 lägger en ännu tyngre emfas på dagsljus i lokaler än i det tidigare direktivet från 2010 (EU 2010; 2018), varför den kritik som riktades i artikel I med avseende på att energiprestandakravet i BBR inte omfattar dagsljus och belysning för verksamheten är fortsatt aktuell. Artikeln illustrerar hur delikat uppgiften är att formulera funktionskrav utifrån ambitionen att funktionskrav ska ge frihet att utforma lösningar (Boverket 2004, 42). Artikeln och den efterföljande diskussionen visar även att formuleringarna av funktionskraven för energi respektive dagsljus i BBR skapar motstridiga grundförutsättningar för att uppnå kraven, vilket innebär att kraven konkurrerar med varandra. Risken med sådana konkurrerande funktionskrav i BBR är att de skapar hinder i projekt att uppnå de samhällskrav som plan- och bygglag och plan- och byggförordning anger. Artikel I och efterföljande diskussion visar på behovet av analyser av funktionskrav inför regelskrivning utifrån dess formkonsekvenser med avseende på utformning av volymer, fasader, planer, sektioner om inte friheten att utforma arkitekturlösningar ska begränsas eller leda till att konkurrerande funktionskrav.      Utifrån frågeställningen om frihet i avseende på arkitekturlösningar i funktionskravsbaserade byggregler analyseras därtill i diskussionen som följer på artikel I formuleringarna av energikraven i BBR med motsvarande avsnitt i komparation med danska och tyska byggregler så som de såg ut 2016. I jämförelsen mellan tre länders olika tolkningar av energiprestandakravet framgår att de styr utformning olika. Med grund i den jämförelsens analys diskuterar jag att tidigare forskningsrön, om att abstrakt funktionskrav ger större lösningsfrihet (Foliente 2000), inte nödvändigtvis gäller i avseende på frihet för arkitekturlösningar. I avhandlingens forskningsöversikt och diskussionen som följer på artikel I framgår att funktionskravs konsekvenser för arkitekturutformning är ett underutforskat område.      Den övergång från mer lösningsföreskrivande till funktionskravsbaserade byggregler som skett i Sverige under det senaste halvseklet har även skett i ett många andra länder internationellt (Meacham 2016, 477). I EU introducerades 1989 ett EU-direktiv om byggprodukter och deras fria rörlighet, där ett antal av byggnaders väsentliga egenskaper som byggprodukter ska uppfylla definierades (EU 1989), vilket är i linje med funktionskrav. Dessa definitioner har sedan införlivats i svensk lagstiftning (Sveriges riksdag 1994; 2010).      I avhandlingen analyseras och diskuteras hur den historiska övergången till funktionskravsbaserade byggregler har påverkats inte endast av politiska beslut, utan även av utvecklingen inom ingenjörs- och arkitekturprofessionerna. Tidigare byggregler bestod vanligtvis av geometriska regler eller beskrivna lösningar, som i sin tur byggde på den samlade kunskapen från många discipliner inom projektering och byggande, medan funktionskraven innebar en övergång från rumsliga till abstrakta naturvetenskapliga, ofta matematiska och byggnadsfysiska, modeller som preciserade samhällskraven. I diskussionen till artikel I fördjupas den historiska beskrivningen av hur principerna för regelutformning av funktionskrav har utvecklats från 1967 till 2018 och hur denna utveckling i allt högre grad lett till att arkitekturteknik allt mer delats in i arkitektur respektive teknik. I de första metodbeskrivningarna 1970 i Sverige av hur funktionskravsbaserade byggregler kan formuleras, angav forskaren Jens Knocke som utvecklade principer för en funktionsanalytisk byggnorm, att dessa endast gällde för den ”tekniska” funktionsanalysen. Därmed avsågs krav som styrde materialval och konstruktiv utformning medan så kallade icke tekniska frågor som arkitektur, som konstnärliga och programaspekter, inte behandlades (Knocke 1970, 15, sammanfattning). I den proposition som föregick lagen 1994 (där de väsentliga egenskaperna för byggnadsverk införlivades från EU-direktivet om byggprodukter) skilde regeringen mellan generella krav, som går att kontrollera objektivt och placerades i lagen om tekniska egenskapskrav, och krav som behöver värderas och bedömas lokalt med hänsyn till omgivningen och lokala politiska krav (prop. 1993). Diskussionen utifrån artikel I påvisar att funktionskravsbyggregler kan och har av regeringen uppfattats som objektiva, utan behov av tolkning i de fall dessa kan beräknas och är uttryckta kvantitativt. Artikeln och diskussionen visar samtidigt att bestämningen av ramarna för funktionskraven, exempelvis systemgränser för energiberäkningen och formuleringar av respektive funktionskrav, innehåller avvägningar som i sig omfattar och påverkar utformningsbeslut och det lösningsutrymme som följer. I artikeln visas att formuleringarna av funktionskravet för energiprestanda leder till negativa konsekvenser för friheten i utformning av arkitekturlösningar. Jag argumenterar för att konsekvensanalyser behöver genomföras vid regelgivning av funktionskrav i BBR av flera skäl, bland annat för att undvika att onödiga restriktioner i utformning skapas och för att enskilda funktionskrav inte ska krocka i BBR eller leda till konflikter mellan olika krav i de olika regelhierarkierna BBR och PBL. Detta gäller särskilt mellan funktionskrav i BBR och krav där i PBL där hänsyn i arkitekturutformningen krävs till plats och omgivning (2 kap. 6 § 1 och 8 kap. 1 § 2). Jag argumenterar även för att Boverkets egen definition från 2004, om att funktionskrav ska formuleras så att de inte begränsar valet av utformning, material och metoder, är relevant för byggregelverket och för att nå formuleringar av funktionskrav som uppfyller denna behövs formanalyser av funktionskrav tillämpas inför Boverkets regelgivning.       I artikel II och dess efterföljande diskussion behandlas hur kvantitativa funktionskrav utvärderas och utvärderingsformens relation till de professioner som är involverade i designprocessen. Artikeln, som är skriven tillsammans med Malin Alenius som är doktorand vid KTH och kollega vid White, är genomförd i form av aktionsforskning där ett utställningsrum om dagsljus och en konferensartikel om dagsljus analyseras och diskuteras ur ett kunskapsperspektiv med fokus på arkitekturdisciplinen och arkitekturprofessionen. Artikeln innehåller dels en analys av en tidigare genomförd utställning, som Alenius och jag ansvarade för och som vi genomförde tillsammans med kollegor vid White, dels en jämförande analys av valda representationstekniker och av dagsljusfaktorresultaten i utställningen med en större numerisk studie av funktionskravet för dagsljus. Den numeriska studien har genomförts av forskaren och docenten Marie-Claude Dubois och doktoranden Iason Bournas vid institutionen för arkitektur och byggd miljö vid Lunds Universitet. Resultaten har publicerats i en gemensam konferensartikel som återfinns i Appendix I (Bournas et al 2017). Metoden för urvalet av byggnader utvecklades av mig och Alenius.      Både utställningen och den numeriska studien undersökte hur hur hög grad dagens funktionskrav, som i ett allmänt råd till föreskriften anger en dagsljusfaktornivå, uppnås i flerfamiljshus byggda under 1900-talet.      I utställningen undersöktes fem byggnader uppförda mellan 1917 till 2016 i relation till såväl dagsljuskravet som solljuskravet (Boverket 2018 c). Dagsljuskravet beräknades och solljusförutsättningarna har undersökts genom skuggstudier. Dagsljus och solljus har även studerats utifrån ett upplevelseperspektiv i en film med sekvenser för varje vardagsrum om 6 sekunder per timma över ett dygn. De fem byggnadernas utformning har även beskrivits i relation till den vid uppförandet rådande lagstiftningen om dagsljus.      Till den numeriska studien gjordes ett större urval relaterat till tidsepok och byggnadstakt för respektive tidsepok och i den numeriska studien genomfördes avancerade dagsljusberäkningar av Bournas (2017, 2019) som även undersökte olika former av dagsljusindikatorer (Bournas och Dubois 2018). Även om utställningen och den numeriska studien har olika fokus och olika publiker är de intressanta att jämföra ur ett disciplinärt perspektiv med avseende på hur kvantitativa funktionskrav kan utvärderas och i relation till hur utvärderingsformen samverkar med designprocessen i dess olika skeden. Tyngdpunkten i artikel II ligger på hur arkitekters förståelse för funktionskravets kvantitativa precisering i allmänt råd (dagsljusfaktorn) inverkar på arkitekturutformningen. Den övergripande forskningsfrågan som behandlas i artikel II och den tillhörande diskussionen är: Vilken kunskap behövs för att utvärdera funktionskrav formulerade efter byggnadsfysiska modeller, så att de bidrar till snarare än begränsar arkitekturutformning, byggnadernas program, uttryck och kreativitet och innovation? I relation till denna fråga illustrerar artikeln vikten av arkitektens egna metoder i utvärderingen av byggnadsfysiskt beskrivna funktionskrav. Genom den geometriska redovisningen i utställningen av de fem byggnaderna tydliggörs att grunderna för dagsljusfaktorn ligger i geometri och att arkitektens vanliga ritmetoder med fördel kan samverka med geometriska analyser av dagsljus, som no-skyline och avskärmningsvinklar, särskilt i tidiga skeden av planprocessen. Även tidigare forskning har pekat på vikten av att arkitekter ges möjlighet att utvärdera dagsljuset i relation till arkitekturutformningen utan att i varje läge behöver beräkna densamma (Lewis 2017, 1172). I jämförelsen mellan utställningsmaterialet och redovisningen av den numeriska studien framgår att för dagsljustillgången är avskärmningsfaktorn den avgörande faktorn, redovisade genom en tvådimensionell avskärmningsfaktor i utställningen och en tredimensionell avskärmningsfaktor i konferensartikeln. I jämförelsen av utfallet i dagsljusfaktor mellan olika decennier är resultatet samstämmigt, vilket illustreras i den numeriska studien genom större urval och i utställningen genom det partikulära i de presenterade fem fallen. I den efterföljande diskussionen till artikel II i kappan diskuteras relationen mellan generell kunskap, utifrån teori och instrumentella fallstudier, och partikulär kunskap, kopplad till specifika fall och kontextbeskrivningar (Johansson 2000; 2003; Flyvbjerg 2006; Kirkeby 2009). Utställningen syftade i sig till att sammanföra två olika disciplinära metoder, nämligen arkitekturmetoder och ingenjörs- och byggnadsfysiska metoder, för att beskriva dagsljus. Övergången från byggregler som uttryckte på vilket sätt samhällskraven skulle uppnås till funktionsbaserade byggregler har inneburit att regler (som i fallet med dagsljus) tidigare formulerade som geometriska och rumsliga förhållanden kom att formuleras i numerära storheter, vilka för plan- och arkitektkompetensen framstår som abstrakta, för att inte säga osynliga. I den tidigare lagstiftningen uttrycktes krav för dagsljus genom bestämda geometriska sektioner (1874 till 1930) eller krav på en parametrisk relation där hushöjden skulle motsvara avståndet till närliggande byggnader (1930-1960). I och med de funktionsbaserade byggreglerna introducerades istället dagsljusfaktorn som anger en procentsats av utvändigt ljus som når en mätpunkt i bostadsrummet, vilken kräver beräkning. Sättet att utvärdera om kravet är uppfyllt har med andra ord gått från en ritningsbaserad kontroll till en matematisk beräkning, som idag ofta utförs av personer med specialistkompetens. Det innebär att förutsättningarna för att uppnå kravet på dagsljus inte alltid är transparenta för planeraren eller arkitekten. I diskussionen lyfts att det finns en risk med att lägga ut delar av utvärderingen på andra professioner utan kunskapsåterföring då det i kan bidra till en minskad helhetssyn i designprocessen.      Alenius och jag menar att fallstudier, som i likhet med de fem fall som undersöktes i utställningen, där det partikulära tillsammans med en undersökande fråga är en produktiv väg för att utveckla kunskap som är relevant för arkitekturpraktiken. Fallstudier, där byggnader analyseras individuellt kan sägas vara typisk för arkitekturkompetensen (Johansson 2000; 2003). Detta särskilt för att stödja kunskapsuppbyggnaden hos arkitekter genom många fall. Begreppet repertoar har beskrivits som när en mängd empiriska fallstudier samlas i praktikerns minne och aktiveras under designprocessens lösningssökande faser (Jansson 1995, 52-53). Vi menar att ett mer systematiskt användande av fallstudier behövs för att bygga en repertoar som belyser ämnen som påverkar arkitektens vardag, som exempelvis dagsljus, hållbarhet och byggregler.  Sammanfattningsvis argumenterar Alenius och jag för att i diskutioner av funktionskrav bör inte arkitekturmetoder, som fallstudier och repertoar, hamna i bakgrunden till förmån för en mer generell kunskapsuppbyggnad som har sin grund i naturvetenskapliga modeller som exempelvis de byggnadsfysiska förklaringsmodellerna. Funktionskravens frihetsramar tolkas i hög grad idag genom generell teori och instrumentella fallstudier. Här finns en risk att den underliggand frågeställningen för den generella teorin är för begränsande utifrån ett gestaltningsperspektiv. Det är av vikt att arkitekter medverkar i utvecklingen av frågeställningarna och ramarna för de teorier som utvecklas, så att ett tillräckligt antal typologier, rumstyper, program och fasadutformningar undersöks om resulaten ska generalisera förutsättningarna för desamma. Samtidigt finns en begränsning i vad som kan undersökas på detta sätt. I kappan utvecklas diskussionen kring varför båda dessa former av kunskapsinhämtning har sin plats i designprocessen och att det är av största vikt, särskilt i relation till funktionsbaserade byggregler, att inte låta den generella kunskapen dominera utan att hitta en balans mellan generell och partikulär kunskap från specifika fall.      Det finns ven förutsättningar för att arkitektens verktyg i högre grad kan användas för att både utvärdera de kvantitativa krav som ställs i BBR och för att skapa en större förståelse för dem. En ökad integration av utvärdering av byggnadsfysiska funktionskrav genom arkitektens traditionella verktyg skapar även större möjligheter för en designprocess som behandlar funktionskrav och samtidigt tar in de aspekter av utformning som inte kan kvantifieras.      Sammanfattningsvis visar artikel II att ett noggrant urval av fallstudier som presenteras i sin ursprungliga kontext och komplexitet kan ge arkitekten kunskap om byggnadsfysiska arkitekturförutsättningar som komplement till den vägledning som generell teori kan ge. På grund av kvantifiering och avancerade beräkningsverktyg har dagsljuskraven i svenska byggregler på senare år kommit att bli en vardag för arkitekter. Dagsljuskraven i sig, och dess utvärderingar, ger dock inte nödvändigtvis ny kunskap till arkitekten om inte en erfarenhetsåterföring i relation till dessa systematiseras och relateras till skissprocessen, särskilt med avseende på tidiga skeden. Ett sådant exempel finns redovisat i appendix II där  generell teori från forskning gav en kunskapsgrund i form av tumregler för ett tävlingsarbete. Även om erfarenhetsåterföring ökar kring beräkningar återstår ett behov för arkitekturpraktiken att utveckla kunskap som placerar de individuella funktionskraven i designuppgiften och designkunnandet som helhet, vilket kopplar till tidigare argument för behov avkunnande som ackumuleras genom en repertoar baserad på det partikulära och som är grundad i arkitektens egna verktyg och då särskilt fallstudien. I fallet med dagsljus behöver den kvantitativa utvärderingen sättas i relation till kvalitativa aspekter av dagsljus som traditionellt har utvecklats som ett kunnande hos arkitekten genom betraktande av byggnader och rum under verkliga dagsljusförhållanden.      Till de två artiklarna och dess diskussioner läggs ytterligare ett perspektiv genom den avslutande diskussionen (”Juxtaposition”) om en möjlig väg till en forskningsdiskurs om byggnadsfysik ur ett arkitekturperspektiv. Inledningsvis diskuteras förutsättningarna för ett samtal mellan designprofessioner utifrån tre konceptioner av kunskap (Downton 2003, 62-63).  Den kunskap som erövras genom att praktisera (”knowing-how”), den teoretiska kunskapen om principerna (”knowing-that”) och den orienterande kunskapen  (”knowing-of”) (Downton 2003, 62-63). Arkitekter är ofta tränade i grunderna och principerna för konstruktion (”knowing-that” och ”knowing-of”) men sällan, särskilt i Sverige, tränade i att utföra konstruktionsberäkningar (”knowing-how”). Att arkitekter är tränade i ”knowing-that” och ”knowing-of” om konstruktion hävdar jag skapar bättre förutsättningar för samverkan mellan arkitekter och konstruktörer än om så inte varit fallet. Det skiljer sig från hur det förhåller sig med energi, dagsljus och andra funktionskrav som har utvecklats ur byggnadsfysiska förklaringsmodeller och relationen mellan arkitekter och energi- och installationsingenjörer. Här saknar arkitekterna, inte minst de svenska, ofta kunskap om principerna (”knowing-that” och ”knowing-of”). Jag argumenterar för att en sådan kunskap skulle skapa bättre förutsättningar för arkitekten i sin verksamhetsutövning och samverkan med andra discipliner. I Sverige utbildas arkitekter i konstruktion men inte i byggnadsfysik. Samtidigt har arkitekturforskning, även den internationella, under lång tid visat ett intresse för arkitekturteknik utifrån konstruktion men i mycket lägre grad för byggnadsfysik. En fråga för den avslutande diskussionen är varifrån kan en forskningsdiskurs utvecklas som utifrån ett arkitekturperspektiv stödjer en diskussion om energi, byggnadsfysik och arkitektur? Inte minst idag när samhället står inför den stora utmaningen att hantera och minimera växthuseffekten, vilket byggregler adresserar och inskärper i kraftfulla krav, är designkunskap om byggnadsfysik viktig för arkitekter. Jag argumenterar för att det behövs en diskussion om arkitekturteknik som sammanför kunskaper om arkitektur och teknik och som motverkar den förenklade uppdelning som finns i dagens byggregler (PBL 8 kap. 1§ och 4§) och påverkar dagens praktiska utövning. En produktiv jämförelse menar jag finns i den situation som arkitekturpraktiken och arkitekturforskningens befann sig i vid mitten av 1800-talet då nya material krävde nya förhållningssätt till arkitekturteknik och arkitekturuttryck. Under 1800-talet utvecklades en diskurs om tektonik för att diskutera relationen mellan material, konstruktion och arkitekturuttryck (Schwarzer 1993; Wolf 1996; Wallenstein 2004, 17-33; Mallgrave 2009). Ett svar på nyss nämnda fråga som jag ger i den avslutande diskussionen är att utveckla en arkitekturdiskussion inom arkitekturpraktik och arkitekturforskning om begreppet tektonik kring byggnadsfysik och uttryck i likhet med den riktning som idag är dominerande inom tektonik kring konstruktion och uttryck.      Sammanfattningsvis visar avhandlingens två delar och avslutande diskussion på ett behov av en arkitekturdiskussion om tektonik och en ökad forskningsinsats i relation till byggnadsfysik och de förklaringsmodeller och indikatorer som används i funktionskrav i byggregler. Detta för att synliggöra den relation mellan arkitektur och byggnadsfysik och andra naturvetenskapliga aspekter (exempelvis byggnadsinstallationer och ventilation som ligger utanför denna avhandling) som idag verkar vara bortglömd, såväl i formuleringarna och utvärderingarna av byggregler som hos arkitektpraktik och forskning. Jag hävdar att det är nödvändigt att utifrån arkitekturprofessionens egna verktyg, såsom fallstudier av det partikulära, skapa en relation mellan teori och arkitekturutformningsmöjligheter, det vill säga skapa en kunskapsutveckling kring byggnadsfysik för att ta vara på den innovationsfrihet som funktionskravsregelverk utlovar. Arkitekter behöver även engagera sig i hur byggregler formuleras och i relation till Boverket så att formaspekter inte styrs oavsiktligt och i konflikt med plan- och bygglagens intentioner om volym, form, färg och materialverkan (PBL 2 kap. 6§ och 8 kap. 1§2). / <p>QC 20190913</p>

This thesis investigates the reception of the updated directive, Energy Performance of Building Directive, from the EU. The focus of the study is to analyse eight referral responses from chosen stakeholders and investigate their perspectives on the updated directive, negative and positive, any specific interests, are there any patterns that emerge in their responses and what are their concerns regarding the possible impact on society. The intention is to map the possible outcomes in society, focusing on social sustainability, including issues such as economic impact, social justice, and community impact.    The empirical material in this study is eight different referral responses on the updated version of the Energy Performance of Building Directive. The chosen methodical approach for this study is document analysis and thematic analysis. The findings are presented in four themes and later analysed and discussed through the lens of the chosen theoretical framework, which is environmental justice.    The findings show a large focus on accessibility to housing, resources and cost efficiency, excessive regulation and micromanagement, and the need for financial support and incentives. The stakeholders fear that the number of details in the Energy Performance of Building Directive will sub-optimise Sweden’s production. Even though the directive states that this initiative will protect the most vulnerable groups in society, the stakeholders fear it will aggravate the situation due to increased rents and economic burdens in general for the whole society.    This study concludes that such details should be discussed at the national level and it is important to include an environmental justice approach to avoid increasing the current inequalities and ensure that the needed transition will not be made at the expense of vulnerable segments of the population.

Le Cycle Organique de Rankine (abrégé ORC de l’anglais Organic Rankine Cycle) est une technologie permettant la conversion de chaleur basse température en électricité. L’ORC transcritique a été identifié comme une solution prometteuse pour la valorisation de la chaleur fatale. Cependant, peu d’installations expérimentales ont permis de confirmer ces performances. Ce travail de thèse présente le fonctionnement et l’optimisation d’ORC sous-critique et transcritique pour la conversion de chaleur basse température en électricité à partir de différentes sources. Premièrement, les contextes thermodynamique et technologique de l’ORC sont présentés. Des critères de performance énergétiques et exergétiques sont définis et appliqués à une base de données d’installations expérimentales afin d’exposer l’état de l’art actuel des ORC. Deuxièmement, les outils numériques et expérimentaux, spécifiquement développés ou utilisé pour ces travaux, sont présentés. Trois installations expérimentales d’ORC transcritique complet ou incomplet fournissent les données expérimentales. Différents modèles numériques sont utilisés : sous l’environnement Matlab pour la modélisation en permanent, l’analyse des données expérimentales et l’analyse énergétique/exergétique ; L’environnement Modelica/Dymola pour l’analyse des transitoires et de la dynamique du système. Dans un troisième temps, ces différents outils sont utilisés pour étudier quatre différentes problématiques : - Le fonctionnement de la pompe de circulation est étudié, d’un point de vue énergétique et volumétrique. Des modèles semi-empiriques et des corrélations de performance sont présentés. - Les transferts thermiques en supercritique sont examinés, en local et en global. Les coefficients de transfert thermique sont comparés avec différentes corrélations de la littérature. - L’influence de la charge de réfrigérant sur les performances et le comportement de l’ORC est analysée. La charge optimale est estimée pour différentes conditions de fonctionnement et des mécanismes de régulation de la charge sont présentés. - Les performances énergétiques et exergétiques de l’ORC sont comparées avec la base de données. Une analyse exergétique du procédé a permis d’identifier des voies d’amélioration. / The Organic Rankine Cycle (ORC) is a technology used for low-grade thermal energy conversion into electricity. Transcritical ORC has been identified as a solution for efficient waste heat recovery. However, few experimental tests have been conducted to confirm the interest of transcritical ORC and investigate its operational behaviors. The work presented focuses on the operation and the optimization of subcritical and transcritical Organic Rankine Cycles for low-grade heat conversion into electricity from various heat sources (solar, industrial waste heat). First, the thermodynamic framework of ORC technology is presented. Energetic and exergetic performance criteria, appropriate to each type of input source, are introduced and selected. The criteria are later applied to a database of ORC prototypes, in order to objectively analyze the state-of-the-art. In a second step, the experimental and numerical tools, specifically developed or used in the present thesis, are presented. Three subcritical and transcritical ORC test benches (hosted by CEA and AUA) provided experimental data. Numerical models were developed under different environments: Matlab for steady-state modeling, data processing and energy/exergy analysis. The Modelica/Dymola environment for system dynamics and transient operations. Lastly, the different tools are exploited to investigate four different topics: - The ORC pump operation is investigated, both under an energetic and volumetric standpoint, while semi-empirical models and correlations are exposed. - Supercritical heat transfers are explored. Global and local heat transfer coefficients are estimated and analyzed under supercritical conditions, while literature correlations are introduced for comparison. - Working fluid charge influence over the ORC performance and behavior is investigated. Optimal fluid charge is estimated under various operating conditions and mechanisms for charge active regulation are exposed. - ORC system performances and behavior are discussed. Through both an energetic and exergetic standpoint, performances are compared with the state-of-the-art, while optimization opportunities are identified through an exergetic analysis.

Theme of the diploma thesis is computational assessment of structural building materials in terms of energy performance of the building. The history and types of the objects with low energy performance are described. There are listed elements of constructionally energetic concept with low energy performance and overview of building materials used for their construction. In the practical part a selected building was tested for energy performance by legislation. Then two structural material solutions on selected detached house are compared by using a simulation program.