Purpose: This degree project aims to see how the energy demand from active heating of detached houses can be improved to meet the energy performance requirements set for nearly zero-energy buildings by Boverket (The Swedish National Board of Housing, Building and Planning). Method: To accomplish this, the benefits from two different energy-saving installations are studied: bedrock heat pumps and heat exchangers in Heat Recovery Ventilation Systems (HRV-systems). These are then compared in a new and an older detached house with very different heat losses. There are several reports of energy-saving systems in detached houses. What distinguishes this work is that it compares the specific results from the added energy-saving system depending on whether it was added first or last. The older detached house is an important part of this work as it represents a possible impact on parts of the existing housing stock with a similar technical standard. The energy balance for the buildings is calculated monthly with all contributions from passive heat considered, and with the energy demand for active heating as the main result. Results: It is very difficult to meet the energy performance requirements for an older detached house without extensive measures or renovations. The HRV-system had a low to very low impact. Both types of detached houses have a lot to gain from an investment in bedrock heating, especially the older one that has high energy demands. However, the new detached house with a higher technical standard in the building envelope, was the only one to meet the energy requirements with the bedrock heat pump on its own. Conclusion: Bedrock heating can be a very profitable investment as it provides heat both for the active heating of the building as well as for the domestic hot water. In order to meet tougher energy requirements, the bedrock heat pump may need to be accompanied by an improved and more energy-efficient building envelope and the supply of self-produced electricity, such as solar cells. HRV-systems require a good air tightness and an energy-efficient building envelope to be profitable. In older detached houses, it is not a profitable investment, as it does not have sufficiently large proportions of controlled ventilation to work with. In newer houses the proportion of controlled ventilation is bigger, but the amount of heat loss that can be affected is still not as big as the energy savings a bedrock heat pump can bring.

The office environment is an important part of the workers’ performance and need therefore to be designed in a pleasant and functional way. The problem is not that today’s offices do not function but rather that these need to be improved to achieve better work results. Lighting and ventilation are big parts of the office environment. In this project will three offices be examined, and these are Archus, WSP and Sweco. Purpose: This study is done to find improvement measures for these three offices based on the examination of the light and ventilation conditions. The improvements that will be suggested are mainly based on a survey but also a study on how these two factors affect the employees’ performances. Method: To perform this project was a literature study, a case study and measurement of illuminance used. A survey om how the employees experience the office environment were also conducted. Drawings provided by the office managers were used to perform calculations of the airflow. Results: The survey shows that 73.5 percent of the 68 people who answered the survey feel comfortable in the current design of the offices. The rest feel that they lack privacy and a quiet environment. In addition, 82.4 percent are happy with the lighting situation and 69.1 percent with the air quality. Archus, WSP and Sweco all meet the required guidelines set for illuminance in an office with certain deficiency. For ventilation do Archus and Sweco meet the minimum requirements for airflow, but there are small differences between the dimensioned airflow and the minimum requirement for WSP. Conclusions: The conclusion of this study is that the three studied offices lack seclusion which affects the office workers’ ability to work. The current lighting, and the ventilation in smaller rooms also contribute worsened working conditions. Good lighting conditions is required to achieve good work results. The same applies to ventilation where the air flow is deficient in certain rooms and should be regulated. / Kontorsmiljön är en viktig del i arbetarnas prestation och ska därför utformas på ett trivsamt och funktionellt sätt. Problematiken är inte att dagens kontor inte fungerar utan att dessa kan förbättras för att uppnå goda arbetsresultat. Belysning och ventilation är stora delar inom ämnet och kontoren som undersöks i detta arbete är Archus, WSP och Sweco.  Syftet med studien är att ta fram förbättringsåtgärder för tre kontorslokaler utifrån en undersökning avseende belysnings- och ventilationsförhållanden. Förbättringsförslaget bygger främst på en enkät men även en studie om hur de två faktorer spelar in i medarbetarnas presterande.  För att utföra studien tillämpades ett antal olika metoder däribland en litteraturstudie för att sätta grund till arbetet, en fallstudie där ett studiebesök till de undersökta kontoren och mätningar utfördes. Även en enkät om hur medarbetarna upplever sina kontorsmiljöer gjordes. Ritningar som tillhandahölls av ansvariga på kontoren tillämpades för att utföra beräkningar av luftflödet.  I resultat visar enkäten att 73,5% av de 68 personer som besvarade enkäten känner sig bekväma i den nuvarande utformningen men att resterande att de saknar avskildhet och tystare miljö. Utöver det trivs 82,4% med belysningen och 69,1% med luftkvalitén i dagsläget.  Archus, WSP och Sweco uppfyller de riktvärden som ställs för belysningsstyrka i kontorslokaler med vissa avvikelser. För ventilation uppfyller Archus och Sweco minimikraven för luftflödet men för WSP förekommer det skillnader mellan minimikravet och det dimensionerade luftflödet.  Diskussionen visar att vid utförandet av mätningar var det svårt att anpassa omgivningen efter önskemål vilket medförde att vissa mätvärden avviker från verkligheten. Även för beräkning av ventilation uppstod oförväntade svårigheter som att tillgång till egna instrument för luftflödesmätning saknades samt brister i ritningar.  Slutsatserna som dras för arbetet är att de tre kontoren saknar avskildhet vilket påverkar kontorsarbetarnas arbetsförmåga. Även den nuvarande belysningen samt ventilationen i mindre rum bidrar med försämrade arbetsförhållanden. För att uppnå ett gott arbetsresultat krävs god belysning i verksamheten. Samma gäller för ventilation där luftflödet brister i vissa rum och bör regleras.

SammanfattningIntroduktion: Sedan år 2000 har antalet byggnader i Sverige ökat kraftigt. Enligt Statiska centralbyrån (SCB) fanns över 5 miljoner bostäder i Sverige i slutet av år 2021. Av dessa bostäder är cirka 42 % villor, 51 % flerbostadshus och resterande är lägenheter i specialbostäder. Energiförbrukningen i småhus har ökat med cirka 22% sedan 1970-talet, främst på grund av ökad användning av cirkulationspumpar, golvvärme och ventilation. Detta har resulterat i ökad miljöpåverkan från byggsektorn. Effektivisering av ventilationssystem har varit ett fokusområde under lång tid, eftersom användningsfasen av ventilationssystemen har visat sig ha hög energianvändning och stor miljöpåverkan. En studie visar att VVS-systemen påverkar miljön både vid tillverknings- och användningsfasen. Dessutom har nya lågenergihus en högre miljöpåverkan i byggfasen på grund av användningen av mer material för att minska driftanvändningen. Valet av ventilationssystem är avgörande för villor, eftersom ett effektivt ventilationssystem inte bara förbättrar inomhusluften utan också minskar risken för hälsoproblem som kan uppstå vid otillräcklig ventilation. Nyckelord: Livscykelkostnad, LCC, Ventilationssystem, Självdragssystem, FTX-system, VIP-Energy, Från- och tilluftssystem, Värmeåtervinning. Syfte: Syftet med examensarbetet är att visa att valet av ventilationssystem har betydelse för minskad klimatpåverkan vid tillverknings- och användningsfasen under 30 års tid. Mål: Målet är att ta fram vilket av självdragsventilation och från- och tilluftssystem med värmeåtervinning som är mest ekonomiskt och ger lägst klimatpåverkan baserat på ett livscykelperspektiv på ett småhus under en kalkylperiod på 30 år. Frågeställningar: Vilken av självdrag och FTX är mest effektivt med tanke på energiförbrukningen under tillverknings- och användningsfasen?Hur påverkar självdrag respektive FTX-systemet uppvärmningskostnaderna för ett småhus under förutsättning att uppvärmningen sker med fjärrvärme?Vilket av de två ventilationssystemen är mest ekonomisk lönsamt enligt en jämförande LCC, baserad på ett småhus med en kalkylperiod på 30 år?Vilket av ventilationssystemen orsakar störst klimatpåverkan? Metod: Metoden är en fallstudie där VIP-Energy används för att visa byggnadens energiförbrukning timme för timme under ett helt år. En LCC-beräkning utförs för att bestämma kostnaden för ventilationssystemet under dess livslängd, inklusive uppskattade underhållskostnader och nyinvesteringar. Slutsats: Baserat på energiförbrukningen under tillverknings- och användningsfasen är det mer effektivt att använda självdrag istället för ett FTX-system. Självdrag med vedeldning har ett lägre fjärrvärmebehov jämfört med FTX-systemet och ger därmed lägre årliga uppvärmningskostnader. Över en 30-årsperiod har självdragssystemet en lägre total livscykelkostnad än FTX-systemet. FTX-systemet har en högre elförbrukning och därmed en större påverkan på klimatet än självdragssystemet. / AbstractIntroduction: Since the year 2000, the number of buildings in Sweden has seen a significant increase. According to the Statistics Sweden (SCB), there were over 5 million dwellings in Sweden at the end of 2021. Out of these dwellings, approximately 42% are single-family houses, 51% are multi-family buildings, and the remaining is apartments in specialized housing. The energy consumption in single-family houses has increased by around 22% since the 1970’s, primarily due to the increased use of circulation pumps, underfloor heating, and ventilation. This has resulted in an increased environmental impact from the construction sector. Efficiency improvements in ventilation systems have been a longstanding focus due to the high energy consumption and significant environmental impact associated with their operational phase. A study reveals that HVAC systems impact the environment both during the manufacturing and the operational phases. Furthermore, new low-energy buildings have a higher environmental footprint during the construction phase due to the increased use of materials aimed at reducing operational energy consumption. The choice of a ventilation system is crucial for homes, as an efficient ventilation system not only improves indoor air quality but also reduces the risk of health problems that can arise from inadequate ventilation. Keywords: Life Cycle Cost, LCC, Ventilation System, Self-Exhaust Ventilation, Supply and Exhaust Ventilation, VIP-Energy, Supply and Exhaust Air System, Heat Recovery. Purpose: The purpose of the thesis is to demonstrate that the choice of ventilation system has a significant impact on reducing environmental emissions during the manufacturing and operational phases over a 30-year period. Goal: The objective is to determine which of self-exhaust ventilation and supply and exhaust ventilation with heat recovery is the most cost-effective and has the lowest climate impact based on a life-cycle perspective for a single-family building over a calculation period of 30 years.Questions: Which of self-exhaust ventilation and supply and exhaust ventilation is the most efficient in terms of energy consumption during the manufacturing and usage phases?How do self-exhaust ventilation and supply and exhaust ventilation affect the heating costs for a single-family building assuming that heating is provided through district heating?Which of the two ventilation systems is most economically viable according to a comparative Life Cycle Cost (LCC) analysis, based on a single-family building with a calculation period of 30 years?Which of the two ventilation systems causes the greatest climate impact?

För småhusägare finns ekonomiska incitament till att sänka det årliga energibehovet för värme och tappvarmvattenberedning, då det utgör huvudparten av det totala årliga energibehovet för bostäder i Sverige. Valet av värmesystem är därför ett viktigt då det kan medföra mer eller mindre gynnsamma ekonomiska konsekvenser sett över längre tidsperioder,då den mängd köpt energi som systemet kräver kan medföra besparingar som viktas mot den ekonomiska investeringen av systemet.Syftet med denna studie har därför varit att skapa ett referensunderlag över fyra olika värmesystem med jämförelser mot småhus av olika storlek, geografisk placering samt olikaisoleringsstandard, där det eller de mest ekonomiskt gynnsamma värmesystemen, sett över en 50-årsperiod, kan utläsas utifrån dessa parametrar.De småhus som studien har jämfört har bestått av enplanshus med tre antagna areor, 89,7/120/150,3 m2. Dessa har jämförts för Malmö, Stockholm, Sundsvall samt Luleå, varpå varje area har innefattat tre olika antagna genomsnittliga värmegenomgångskoefficienter, Umedelvärden. Studien har genomförts med energiberäkningar enligt gradtimmemetoden, och den ekonomiska analysen genom beräknade livscykelkostnader, LCC, för de olika systemkonstellationerna. Fyra värmesystem har undersökts: Fjärrvärme, bergvärmepump, luft-vattenvärmepump samt frånluftsvärmepump. Frånluftsvärmepumpen har inkorporerats som ett FX-ventilationssystem, frånluftsventilation med värmeåtervinning. De övriga tre systemen har för studien kombinerats med ett FTX-ventilationssystem, från- och tilluftsventilation med värmeåtervinning.Resultaten har påvisat att FTX-system, i jämförelse med FX-system, sänker för samtliga studerade byggnader i Malmö det årliga värmeenergibehovet, den energi som måste tillsättas byggnaden, med 36–71%, medan det i Luleå sänks med 32–61%. Den årliga energianskaffningen, den energi som måste köpas för att värmesystemen skall generera erfordrad värmeenergi och tappvarmvattenberedning, är genomgående lägst för systemkonstellationen bergvärmepump i kombination med FTX. Den systemkonstellationenmed studiens genomgående högsta andel köpt energi, är fjärrvärme i kombination med FTX.Vid jämförelse av livscykelkostnader, LCC, har påvisats att fjärrvärme i kombination med FTX är mest ekonomiskt gynnsam endast då det årliga behovet av köpt energi är mycket litet, och att det vid högre behov istället blir det dyraste alternativet. Frånluftsvärmepump utgör ett ekonomiskt gynnsamt alternativ vid majoriteten av analyserade fall, tack vare lägre investeringskostnader som väger upp de högre värmeenergibehov som ventilationstypen medför. Bergvärme i kombination med FTX, utgör det dyraste alternativet i de flesta fall därdet årliga behovet av köpt energi är lågt, men påvisar ekonomisk gynnsamhet vid höga energibehov. Luft-vattenvärmepump i kombination med FTX, är relativt likvärdig bergvärmepump men har ej påvisats vara det billigaste alternativet i något studerat fall. Vid jämförelse mellan frånluftsvärmepump och bergvärmepump i kombination med FTX, har påvisats att för studiens samtliga analyserade objekt är den största prisskillnaden, utslaget på 50 år, mindre än 1.800 kr/år.Utifrån de parametrar som presenterats, har påvisats genomförbarhet i att skapa ett referensunderlag över optimal gynnsamhet för värme- och ventilationssystem hos småhus, vilket avläses utifrån husets storlek, U-medelvärde samt geografiska placering. / For homeowners, there are economic incentives to reduce the annual energy demand for heating and domestic hot water preparation, as these constitute the main part of the total annual energy demand for houses in Sweden. The choice of heating system is therefore important as it can have more or less favorable economic consequences over longer periods of time, as the amount of purchased energy required by the system can lead to savings that weigh against the economic investment in the system. The purpose of this study has therefore been to create a reference framework for four different heating systems, comparing them across houses of different sizes, geographical locations, and insulation standards, to identify the most economically beneficial heating systems over a 50-year period, that can be interpreted based on these parameters. The houses compared in the study were single-story houses with three assumed sizes: 89.7/120/150.3 m². They have been compared in Malmö, Stockholm, Sundsvall and Luleå, with each size having three different assumed average thermal transmittance values, average U-values. The study was conducted using energy calculations based on the degree-hour method, and the economic analysis was performed using calculated life cycle costs, LCC, for the different system configurations. Four heating systems were investigated: district heating, geothermal heat pump, air-to-water heat pump, and exhaust air heat pump. The exhaust air heat pump was incorporated as an MEVHR ventilation system, mechanical exhaust air ventilation with heat recovery, while the other three systems were combined with an HRVventilation system, mechanical exhaust and supply air ventilation with heat recovery. The results have shown that HRV systems, compared to MEVHR systems, reduce the annual heating energy demand, the amount of energy that must be supplied to the building, for all studied buildings in Malmö by 36-71%, while in Luleå it is reduced by 32-61%. The annual energy procurement, the amount of energy that must be purchased for the heating systems to generate the required heating energy and domestic hot water preparation, is consistently lowest for the geothermal heat pump system combined with the HRV. The system configuration with the highest proportion of purchased energy throughout the study is district heating combined with HRV. When comparing life cycle costs, LCC, it was found that district heating combined with HRVis the most economically beneficial system only when the annual demand for purchased energy is very low, and becomes the most expensive option at higher demands. The exhaust air heat pump is a cost-effective option in the majority of analyzed cases, thanks to lower investment costs that offset the higher heating energy demand induced by this type of ventilation. Geothermal heat pump combined with the HRV is the most expensive option in most cases when the annual demand for purchased energy is low but shows economic advantages at high energy demands. The air-to-water heat pump combined with the HRV is relatively similar to the geothermal heat pump but has not been shown to be the cheapest option in any of the studied cases. When comparing the exhaust air heat pump with the geothermal heat pump combined with the HRV, it is found that for all objects analyzed in the study, the largest price difference is, averaged over 50 years, less than 1,800 SEK/year. Based on the presented parameters, the feasibility of creating a reference framework for the cost-effectiveness of heating and ventilation systems in houses has been demonstrated, which can be assessed based on the house size, U-value, and geographical location.