För att uppnå Sveriges miljömål begränsad klimatpåverkan behöver åtgärder göras för att minska energianvändningen inom bostads- och servicesektorn, vilken stod för drygt en tredjedel av Sveriges totala energianvändning år 2014. Dålig styrning av värme-, ventilations- och kylsystem är ofta en bidragande orsak till onödigt hög energianvändning inom hushåll och lokalbyggnader. Med hjälp av fastighetsautomation samlas byggnadens tekniska system i ett styr- och övervakningssystem, vilket kan användas för att optimera styrningen. Dock är marknaden för fastighetsautomation dåligt kartlagd och information saknas angående styrsystemens funktioner och användningsområden. Rapporten inleds med grundläggande teori för att skapa ökad förståelse för senare delar. Därefter har en undersökning gjorts för ett antal företags styrsystem i syfte att klargöra dess funktioner, användningsområden samt vilken energibesparing styrsystemen ger upphov till. I rapporten beskrivs också tillvägagångssättet för en verklig installation i lokalbyggnaden Kv Slottet 4 och hur energianvändning samt inneklimat har påverkats efter att styrsystemet installerats. Resultatet för den svenska marknadsöversikten visar på att fastighetsautomation är etablerat inom byggnadstyperna flerbostadshus och lokalbyggnader medan småhus är en outforskad marknad. Vanliga funktioner som implementeras i styrsystem är drifttidsstyrning, prognosstyrning och effektbegränsning. Undersökningen har visat att fastighetsautomation ger upphov till energibesparingar på i snitt 10 – 40 %. Besparingen varierar dock och beror på flera faktorer som byggnadstyp, geografisk placering och tidigare styrning. Företagen använder också olika metoder för att beräkna energibesparingen varför det är problematiskt att rättvist jämföra besparingen för olika styrsystem. Energibesparingen för de olika byggnadstyperna och installationssystemen har i många fall varit svåra att få tillgång till. Generellt gäller att de företag som tillhandahåller obligatoriskt driftavtal har bättre koll på den besparing som styrsystemet ger upphov till. I examensarbetet har fyra företag kartlagts men för en mer djupgående analys över den svenska marknaden bör fler företag undersökas. Efter installationen av det automatiska styrsystemet Ecopilot® på Kv Slottet 4 erhölls en värmeenergibesparing för vald period på upp till 20,6 MWh, vilket motsvarar en procentuell besparing på 53 %. Energibesparingen varierar dock till viss del beroende på vilken beräkningsmetod som används. Byggnadens totala elbesparing uppgick till 6,5 MWh, vilket motsvarar 20 % minskning av elanvändningen för undersökt period. Den beräknade energibesparingen kan inte helt tillskrivas Ecopilot® eftersom ett annat driftfall rådde under jämförd period än det som var precis innan installationen. Via styrsystemets gränssnitt kunde emellertid en sänkt energianvändning härledas till Ecopilot®. Bland annat tack vare effektivare reglering, samkörning av installationssystem, effektivare värmeåtervinning, sänkta ventilationsflöden samt lägre inomhus- och flödestemperaturer. Intervjuer med verksamma personer i byggnaden påvisar att ingen skillnad har märkts på inomhusklimatet före och efter installationen av Ecopilot®, varken med avseende på det termiska klimatet eller på luftkvaliten. För större säkerhet gällande styrsystemets inverkan på inomhusklimatet och energianvändningen bör en längre tidsperiod utvärderas. / Sweden has a number of environmental objectives, of which one is reduced climate impact. To achieve this goal measures have to be taken in order to reduce building energy use in residential and services sectors, sectors that accounted for over one third of Sweden’s total energy use in 2014. Poor regulation of heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) is a common reason for often unnecessary high energy use in residential buildings and non-residential premises. Building automation integrates the buildings technical systems, such as HVAC, into one centralized system for monitoring and controlling, which then can be used to optimize the regulation for these systems. The market is however poorly mapped and information is missing regarding functions and area of use for these control systems. This report begins with a description of basic theory that is relevant for understanding parts later on. An analysis has then been made for a number of different building automation systems to clarify their functions, area of use, and potentials in energy savings. The report also describes the procedure for a real installation on Kv Slottet 4 and how the energy use and indoor climate has been affected after the building automation system has been installed. Results regarding the Swedish market overview shows that building automation is established in apartment buildings and non-residential premises while building automation is still unused in smaller houses. Some of the most common functions that are implemented in control systems are time clock operation, forecast control and power limitation. The analysis has shown that building automation can lead to energy savings between 10 to 40 %. The size of the saved energy depends on a number of factors like type of building, geographical location and former regulation of HVAC. The building automation companies are using different methods to calculate the energy saving why it is a problem to fairly compare different control systems. The information on energy savings for different type of buildings and technical systems are in many cases hard to get hold of. Generally speaking, the companies that provide mandatory agreements for operating the control system have more detailed information regarding energy savings. Four different companies were covered in this report. More companies should be mapped in order to make a more profound analysis. After the installation of Ecopilot® on Kv Slottet 4, a heat reduction of up to 20.6 MWh for the chosen period of time was achieved. That corresponds to a relative energy saving of 53 %. The energy saving varies depending on what method is used for calculation. The buildings total energy savings for electricity was 6.5 MWh, which corresponds to a 20 % reduction. The calculated energy saving is not all due to the building automation system but there has been some reduction. Ecopilot® has lowered the energy use by more efficient regulation, co-operating heating and cooling, more efficient heat recovery, lowered ventilation flows, and lowered temperatures. No change in indoor climate has been noticed by the people that were interviewed. The control system should be evaluated for a longer period of time to ensure how much it affects the indoor climate and the energy use in the building.

Titel: Energieffektivisering och dess påverkan på inomhusmiljön – en fallstudie av en kontorsbyggnad. Syfte: Syftet är att undersöka och utreda resultatet av en energieffektivisering i en befintlig kontorsbyggnad samt att ta reda på hur brukarna upplever inomhusmiljön. Bakgrund: En byggnad, benämnd LU1, på Umeå universitet har i samband med en renovering genomgått en rad energieffektiviserande åtgärder. Ett nytt närvaro- och tryckstyrt luftbehandlingssystem som regleras ända ned på rumsnivå har installerats, en rad styr- och reglertekniska funktioner har implementerats men även en rad andra övriga åtgärder har vidtagits. Metod: Diverse mätningar har utförts i byggnaden tillsammans med en enkätundersökning med brukarna. Slutsats: Den specifika energianvändningen för uppvärmning, kyla och fastighetsel är efter energieffektiviseringen cirka 52 kWh/m2/år vilket går att jämföra med 126 kWh/m2/år som var genomsnittet för 123 kontorsbyggnader i en studie utförd av energimyndigheten. Resultat från både mätningar och enkätundersökning visar på att inomhusmiljön är mycket bra efter de åtgärder som utförts. Samtliga bestämmelser och krav har uppfyllts för inomhusmiljön i LU1 och enkätresultaten visar på mycket nöjda brukare. Den enda punkt där ett missnöje visas gäller sammanträdesrummen. / Title: Energy efficiency improvement and its impact on the indoor climate – A case study of an office building Purpose: The purpose is to examine and investigate the results of energy efficiency improvement in an existing office building and to find out how the working staff experience the indoor climate Background: A building, named LU1, at the University of Umeå has been through a series of energy efficiency measures as the building was renovated. A new presence- and pressure controlled air treatment system that adjusts all the way down to a room level has been installed as well as a series of automatic control functions. A series of other measures have also been taken. Method: Measurements have been made as well as a poll amongst the working staff. Conclusion: The specific energy use for heating, cooling and electricity used for building purposes is about 52 kWh/m2/year after the energy efficient measures were carried out, which compares to 126 kWh/m2/year which was the average for 123 office buildings in a study carried out by Energimyndigheten. The results from both the measurements and the poll however indicates that the indoors climate is very satisfactory after the measures carried out. All rules and regulations have been met for the indoors climate in LU1 and the results from the poll demonstrate that the working staff is very satisfied. The only aspect that indicates any dissatisfaction regards the conference rooms.

<p>Sammanfattning</p><p>I det följande examensarbetet har två alternativ av installationer jämförts beträffande ny­­bygg­nationen <em>Maskinbolaget Swecon</em>, en fastighet med en kontorsbyggnad och till­hör­­ande maskinhall i Uppsala. Alternativen har varit en fjärrvärmeinstallation med en separat kyl­mas­kin, och två bergvärmepumpar med en frikyleslinga. Jämförelser har gjorts mellan dator- och egenberäknade simu­leringar av energi­för­­brukningen [kWh­­/­(m²,år)], och då med olika ändringar i fastig­het­ens kon­struk­tion, där det ur­sprung­­­liga pro­jekt­­erings­un­der­laget har varit utgångspunkt (Inne­kli­mat­byrån, 2008).</p><p>    Därefter har en nu­vär­des­­kal­kylering med en kalkylhorisont på 30 år utförts, som visar på det mest eko­no­miska alternativet och simuleringen gällande drifts- och in­ves­­­t­eringskostnader.</p><p>    Energiberäkningarna har genomförts med datorprogrammen BV² och VIP+, och även med egna beräkningar i Excel. Nuvärdeskalkylen har också gjorts i Excel.</p><p> </p><p>                                     ♠    ♠    ♠</p><p> </p><p>Resultaten visar att kontorsbyggnaden och maskinhallen uppfyller riktlinjerna från Bo­verkets byggregler, BBR, avseende U-värde. Kontoret uppfyller även BBR:s di­rek­tiv angående energi­för­bruk­ning [kWh/(m²,år)], något som däremot inte gäller för mas­kinhallen.</p><p>    Alternativet med bergvärmepumparna är ekonomiskt fördel­ak­tig­ast i ett per­spek­tiv på 30 år. Jämförelserna mellan de olika simuleringarna ger vidare att störst för­tjänst erhålls då maskinhallen utrustas med vikportar som har ett lägre U-värde än de ur­sprung­­liga, och även att luftflödet till samma lokal sänks med tio procent. Med dessa förändringar uppfyller även maskinhallen BBR:s direktiv enligt ovan.</p><p>    De egna beräkningarna i Excel anses här ge ett lika tillförlitligt resultat på fastig­het­­ens energiförbrukning som med dator­programmen BV² och VIP+, förbehållet att vissa justeringar görs på in­­gå­ende ekvationer.    </p><p> </p><p> </p><p> </p><p> </p><p> </p> / <p> </p><p>Abstract</p><p>In this degree project a comparison between two alternatives of heating and cooling systems has been made, regarding not yet constructed buildings on the property <em>Maskinbolaget Swecon</em> in Uppsala, consisting of an office and a machine room. The al­ter­­­natives of choice have been a district heating installation with a separate refri­ge­ra­ting machine, and two heat pumps with the bedrock as a heat source, the latter equip­ped with a circuit of directly transferred cold water from the bedrock as a cool­ing sys­tem. A number of simulations of the buildings' en­­er­gy consumption [kWh /(m²,år)] have also been performed, and this with a variety of comparisons con­tain­ing of certain chang­es of the construction of the buildings vis-à-vis the original plan­ning data.</p><p>    After that a calculation of present value with a perspective of 30 years has been executed, a calculation which shows the most economical alternative and simulation concerning the costs of operation and investment.</p><p>    The simulations of the energy consumption have been computed with the pro­gram­mes BV² and VIP+, and also with a matrix in Excel by the writer's own design. The calculation of present value has been performed in Excel.  </p><p> </p><p>                                     ♠    ♠    ♠</p><p> </p><p>The results indicate that the office and the machine hall fulfil the guidelines of U-value from BBR. The office also comply with BBR regarding the energy consump­tion [kWh/(m²,år)]; this, however, is not the case with the machine hall.</p><p>    The alternative with the heat pumps is the economically most sound, viewed in the perspective of 30 years. Furthermore, the comparisons of the different simula­tions yield that the largest profit occur when the machine hall is equipped with ent­rance gates that have a lower U-value than the originally planned, and also that the air flow to the mentioned hall is decreased with ten per cent. With these changes, even the machine hall fulfil the requirements of energy consumption from BBR.</p><p>    The results from the computations with the matrix in Excel, is in this degree pro­ject consider­ed to be as accurate as those derived from the programmes BV² and VIP+, on con­di­tion that certain adjustements are made in the equations of the mat­rix.   </p>

The industrialized timber housing process is capable nowadays to build multi-storeyhouses since fairly new changes in the Swedish regulations where made after theadmission of the European Union in 1994.The industrialized process moves parts of the construction process into a highlyeffective factory where 3D-volumes of the building are prefabricated beforetransportation to the building site for assemble.The assembly process is relatively effective compared to the completion of thebuilding service system and this is therefore the main focus in this thesis. This thesisattends problems with completion of the building service system, and thereforedemarcates from other aspects, such as technical and economic aspects, of thebuilding service system.The degree of completion of the flats differs from completion of the connectivepassages, for example hallways, in a way that suggests a need for further investigation.This thesis includes analysis of the possibilities to increase the prefabricatedconnective passages, to the extent of containing building service systems.An increase of the prefabrication of the building service system has a greatdevelopment potential, even though some restraining factors need to be solvedbefore implementation.This thesis was made in collaboration with two of Sweden’s leading companies on themarket of multi-storey industrialized timber housing, Moelven ByggModul AB andLindbäcks Bygg AB.

Sammanfattning I det följande examensarbetet har två alternativ av installationer jämförts beträffande ny­­bygg­nationen Maskinbolaget Swecon, en fastighet med en kontorsbyggnad och till­hör­­ande maskinhall i Uppsala. Alternativen har varit en fjärrvärmeinstallation med en separat kyl­mas­kin, och två bergvärmepumpar med en frikyleslinga. Jämförelser har gjorts mellan dator- och egenberäknade simu­leringar av energi­för­­brukningen [kWh­­/­(m2,år)], och då med olika ändringar i fastig­het­ens kon­struk­tion, där det ur­sprung­­­liga pro­jekt­­erings­un­der­laget har varit utgångspunkt (Inne­kli­mat­byrån, 2008).     Därefter har en nu­vär­des­­kal­kylering med en kalkylhorisont på 30 år utförts, som visar på det mest eko­no­miska alternativet och simuleringen gällande drifts- och in­ves­­­t­eringskostnader.     Energiberäkningarna har genomförts med datorprogrammen BV2 och VIP+, och även med egna beräkningar i Excel. Nuvärdeskalkylen har också gjorts i Excel.                                        ♠    ♠    ♠   Resultaten visar att kontorsbyggnaden och maskinhallen uppfyller riktlinjerna från Bo­verkets byggregler, BBR, avseende U-värde. Kontoret uppfyller även BBR:s di­rek­tiv angående energi­för­bruk­ning [kWh/(m2,år)], något som däremot inte gäller för mas­kinhallen.     Alternativet med bergvärmepumparna är ekonomiskt fördel­ak­tig­ast i ett per­spek­tiv på 30 år. Jämförelserna mellan de olika simuleringarna ger vidare att störst för­tjänst erhålls då maskinhallen utrustas med vikportar som har ett lägre U-värde än de ur­sprung­­liga, och även att luftflödet till samma lokal sänks med tio procent. Med dessa förändringar uppfyller även maskinhallen BBR:s direktiv enligt ovan.     De egna beräkningarna i Excel anses här ge ett lika tillförlitligt resultat på fastig­het­­ens energiförbrukning som med dator­programmen BV2 och VIP+, förbehållet att vissa justeringar görs på in­­gå­ende ekvationer. / Abstract In this degree project a comparison between two alternatives of heating and cooling systems has been made, regarding not yet constructed buildings on the property Maskinbolaget Swecon in Uppsala, consisting of an office and a machine room. The al­ter­­­natives of choice have been a district heating installation with a separate refri­ge­ra­ting machine, and two heat pumps with the bedrock as a heat source, the latter equip­ped with a circuit of directly transferred cold water from the bedrock as a cool­ing sys­tem. A number of simulations of the buildings' en­­er­gy consumption [kWh /(m2,år)] have also been performed, and this with a variety of comparisons con­tain­ing of certain chang­es of the construction of the buildings vis-à-vis the original plan­ning data.     After that a calculation of present value with a perspective of 30 years has been executed, a calculation which shows the most economical alternative and simulation concerning the costs of operation and investment.     The simulations of the energy consumption have been computed with the pro­gram­mes BV2 and VIP+, and also with a matrix in Excel by the writer's own design. The calculation of present value has been performed in Excel.                                          ♠    ♠    ♠   The results indicate that the office and the machine hall fulfil the guidelines of U-value from BBR. The office also comply with BBR regarding the energy consump­tion [kWh/(m2,år)]; this, however, is not the case with the machine hall.     The alternative with the heat pumps is the economically most sound, viewed in the perspective of 30 years. Furthermore, the comparisons of the different simula­tions yield that the largest profit occur when the machine hall is equipped with ent­rance gates that have a lower U-value than the originally planned, and also that the air flow to the mentioned hall is decreased with ten per cent. With these changes, even the machine hall fulfil the requirements of energy consumption from BBR.     The results from the computations with the matrix in Excel, is in this degree pro­ject consider­ed to be as accurate as those derived from the programmes BV2 and VIP+, on con­di­tion that certain adjustements are made in the equations of the mat­rix.

En fastighet med ett antal lägenheter lokaliserad i den lilla tätorten Otterbäcken i Gullspångs kommun har brunnit ner. Fastigheten kommer att byggas upp på nytt igen. Det kommer att ske i enlighet med Boverkets byggregel BBR och de krav som är aktuella för 2021. Examensarbetet har varit ett samarbete mellan Högskolan i Borås och konsultföretaget Energitriangeln AB i Göteborg. Examensarbetet omfattar en ny projektering av fastigheten med avseende på val av teknisk lösning för uppvärmningssystemet och ventilationen. Som hjälp i projekteringen användes simuleringsprogrammet ”MagiCad från företaget Autodesk. De energitekniska beräkningarna av uppvärmningsbehovet genomfördes i simuleringsprogrammet BV2, ”Byggnadens Värmebalans i Varaktighetsdiagrammet” som tillhandahålls av företaget CIT, Chalmers Industriteknik. Den tekniska lösningen för lägenhetshuset omfattar en förbättring från den ursprungliga ventilationen som var ett självdragssystem till att bli antingen ett till- och frånluftssystem med värmeåtervinning, (FTX) eller ett frånluftssystem där värmeåtervinning i frånluften erhålls med hjälp av en frånluftvärmepump. Båda alternativen för en förbättrad ventilation projekterades med MagiCad programmet. Examensarbetet omfattar även en analys och beräkning av fastighetens energiprestanda med hjälp av simuleringsprogrammet BV2. Genom användningen av BV2 beräknades två fall och resultatet uttrycktes i specifik energiförbrukning av både el och värme i kWh/m2, år. Dels för fastigheten som projekteras med ett FTX- system för ventilationen och för projektering av en frånluftvärmepump för värmeåtervinning ur frånluften. För att kunna utföra detta projekt behövdes det bland annat tillgång till byggnadsritningar på den fastighet som håller på att byggas och projekteras oberoende av detta examensarbete. Syftet och huvudmålet med rapporten är att ge färdigheter och kunskap inom användningen och konfigurering av simuleringsprogrammet BV2 för energieffektivisering och på det viset kunna göra en jämförelse mellan två olika lösningar ur en ekonomisk synpunkt. Det är också viktigt att visa om de två tekniska lösningarna för ventilationen ger en energi-prestanda som överensstämmer med de krav som ingår Boverkets byggregler, BBR 28 från år 2019. Som en fortsättning av kursen CAD för VVS installationer ingick i examensarbetet en projektering av värme sekundär VS, tappvarmvatten, tappkallvatten och spillvatten med hjälp av MagiCad. Metodiken för energiprestandaberäkningarna i detta projekt var att mäta arean på skalet i fasaden, fönster och dörrar på byggnaden och använda som indata i simuleringsprogrammet av BV2. Resultatet av examensarbetet konstaterar att valet av en bergvärmepump är det bästa alternativet ur en ekonomisk synvinkel. Detta eftersom man behöver köpa färre antal kilowattimmar elektricitet för att kunna täcka värmebehovet i huset. Väljer man en bergvärmepump med ett FTX aggregat sparas i köpt värme för att kunna tillfredsställa fastighetens energibehov cirka 12 527 kWh/el som ger med ett rörligt elpris cirka 14 907 kr om året i besparing av köpt el för värmeproduktion i jämförelse med alternativet där en frånluftsvärmepump användes för värmeåtervinning från frånluften och där den kalla tilluften värms med en utökad area på radiatorsystemet. / A property with several apartments located in the small village of Otterbäcken in Gullspång municipality has burned down. The property will be rebuilt in accordance with Boverket buildings rules BBR and the requirements that are relevant for 2021.The diploma project has been a collaboration between the University of Borås and the consulting company Energi Triangeln AB located in the city of Gothenburg. As part of the project a re-design of the heating and ventilation system of the property will be carried out using two different simulation programs used when designing buildings. The first program is MagiCad from the company Autodesk. In this program drawings are made of the building including the drawings of the heating and ventilation systems. The second program is more focused at energy balances and energy efficiency calculation of the property. You get the energy performance of the property. The translated name is “Heat balances in a duration diagram”. The program is developed by a consulting company connected to Chalmers University of Technology named “Chalmers Industrial Technology”, CIT. The original technical solution for the ventilation in the building before it burned down was a system not using any fans. When rebuilding the house, the design of the ventilation system includes the comparison of two modern system both using extraction fans for forcing spent air to leave the building. The first alternative uses both a supply fan and exhaust fan with a heat exchanger for heat recovery of the heat in the exhaust ventilation duct. This system is used together with a heat pump taking heat from the ground. The second technical solution of ventilation system uses an exhaust fan in connection to a heat pump. That is a system where the heat recovery of the heat in the exhaust duct is recovered in the heat pump instead of extracting heat from the ground as in alternative one. Alternative two has no centralized intake of ventilation air, instead fresh air is coming into the apartments below windows in the sleeping rooms and living room of the apartments through individual ducts. By using the program energy performance program “BV2”, two different cases were calculated and expressed in specific energy consumption of both electricity and heat using the unit kWh/m2, per year. This means that the property which was designed with both an exhaust and a supply fan (and heat exchanger) for ventilation of the building and for the design with an exhaust air fan only but using a heat pump for heat recovery from the exhaust air, these two cases can be compared. To be able to carry out this project, it was necessary, among other things there was a need to access proper building drawings of the property that is being built and projected. The purpose and main objectives of the project are fulfilled. Furthermore, as a continuation of the course called “Computed Aided Design, (CAD), for buildings, the design of secondary heating, domestic hot and cold water and sewage water was carried out using MagiCad. The method used to carry out this project was to use the drawings of the building, measure the area of the shell, windows, doors, roofs and floor of the building and by using the second simulation program BV2 to be able to calculate the energy required of the building. The result of the degree project states that the choice of a geothermal heat pump with a heat exchanger for heat recovery between the exhaust duct and the duct with incoming fresh air provides the best alternative from an energy performance perspective. You consume fewer kilowatt hours to be able to cover the heating demand in the building. If you choose a geothermal heat pump with a heat recovery using only a heat exchanger the saving in purchased electricity to be able to satisfy the property´s energy demand is approximately 12 527 kWh/ electricity annually. which with a common electricity price in Sweden, (of 1.19 crowns/kWh) provides approximately 14 900 Swedish crowns per year in savings of purchased electricity for heat production.