Purpose: The housing demand remains high in Sweden and according to Boverket (2017) approximately 600 000 homes need to be built from 2017 to 2025. In order to make this a value-creating investment, the focus should be on trying to meet sustainable social, economic and environmental goals. The life cycle perspective should be the starting point for analyzing buildings. Analyzes such as LCA and LCC can be good tools for examining buildings from an environmental and cost perspective. These analyzes can be used to provide a broader basis for decision making in the future. The analyzes can also increase the likelihood of meeting the aforementioned social, economic and environmental goals.  The aim of the study is to investigate which roof type that performs best from an environmental and a cost perspective between the ceramic roof tiles and sedum roof. The goal is also to provide a basis for companies and customers in the construction industry for decision making. The research questions in the study are as following;  <li data-leveltext="" data-font="Symbol" data-listid="2" data-aria-posinset="1" data-aria-level="1">How does ceramic roof tiles and sedum roofs perform from an environmental perspective?  <li data-leveltext="" data-font="Symbol" data-listid="1" data-aria-posinset="2" data-aria-level="1">What does the cost of ceramic roof tiles and sedum roofs look like during construction versus their entire service life?  <li data-leveltext="" data-font="Symbol" data-listid="1" data-aria-posinset="1" data-aria-level="1">What does a comparison of both roof types look like based on the above analyses?  Method: To reach the goal, the methods literature studies, document reviews and interviews has been used. These have then been supplemented with a life cycle analysis (LCA), a life cycle cost analysis (LCC) and a multi-criteria analysis (MKA).  Findings: From an environmental perspective, the sedum roof had lower carbon dioxide emissions and used primary energy than the ceramic roof tiles, in contrast, the ceramic roof tiles performed better with the emissions that affects the ozone layer. From a cost perspective, the sedum roof performed better at the time of construction while the ceramic roof tiles performed better when considering the whole life cycle. When comparing the roof types with the help of weightings from an expert group in Europe, the ceramic roof tiles performed better and was ranked number one among the alternatives.  Implications: Conclusions drawn from the study is that sedum roof performs better in a life cycle analysis and thus have a less negative impact on the environment. Sedum roofs are cheaper compared to ceramic roof tiles in the first two years, then the ceramic roof tiles become cheaper until the year 30. From year 30 until demolition, the sedum roofs are cheaper and finally after demolition the ceramic roof tiles becomes the cheapest. In a multicriteria analysis, the ceramic roof tiles perform a bit better from an environmental and cost perspective.  Limitations: The study is limited to only two different roof types and doesn´t consider the differences required for the construction under the roofing felt. Transport is not included in the calculations while the working hours to climb the roof for maintenance of the sedum roof and the costs for repairs to irregular damage to the ceramic roof tiles are also not included in the lifecycle cost analysis.  Keywords: Lifecycle Analysis, LCA, Lifecycle Cost Analysis, LCC, Multicriteria Analysis, MKA, COPRAS, Analytic Hierarchy Process, AHP. / Syfte: Bostadsbehovet är fortsatt stort i Sverige och enligt Boverket (2017) behövs det byggas cirka 600 000 bostäder från år 2017 till 2025. För att byggnaderna ska kunna bli en värdeskapande investering bör fokus vara på att försöka uppfylla hållbara sociala, ekonomiska och miljömässiga samhällsmål. Livscykelperspektivet bör vara utgångspunkten för att analysera byggnader. Analyser som LCA och LCC kan vara bra verktyg för att undersöka byggnader ur ett miljö-och kostnadsperspektiv. Dessa analyser kan användas för att ge ett bredare underlag för beslutsfattning i framtiden. Analyserna kan också öka sannolikheten att de tidigare nämnda samhällsmålen uppfylls.  Målet med studien är att undersöka vilket av tegel- och sedumtak som presterar bäst utifrån ett miljö- och kostnadsperspektiv. Målet är också att kunna ge ett underlag till företag och kunder inom byggbranschen. Frågeställningarna i studien är följande;  <li data-leveltext="" data-font="Wingdings" data-listid="3" data-aria-posinset="1" data-aria-level="1">Hur presterar tegel- och sedumtak utifrån ett miljöperspektiv?  <li data-leveltext="" data-font="Wingdings" data-listid="3" data-aria-posinset="2" data-aria-level="1">Hur ser kostnaderna ut för tegel- och sedumtak vid byggnationen kontra hela livslängden?  <li data-leveltext="" data-font="Wingdings" data-listid="3" data-aria-posinset="1" data-aria-level="1">Hur ser en jämförelse ut mellan båda taktyperna utifrån ovanstående analyser?  Metod: För att nå målet har metoderna litteraturstudie, dokumentgranskning och intervjuer använts. Dessa har sedan kompletterats med en livscykelanalys (LCA), en livscykelkostnadsanalys (LCC) samt en multikriterieanalys (MKA).  Resultat: Ur ett miljöperspektiv presterar sedumtak bättre för koldioxidutsläppet samt för den primära använda energin, däremot presterar tegeltak bättre för utsläpp som påverkar ozonlagret. Ur ett kostnadsperspektiv presterar sedumtak bättre vid uppförandet medan tegeltaket presterar bättre för en livscykelkostnad. Vid en jämförelse av taktyperna med hjälp av en viktning från en expertgrupp i Europa presterade tegeltak bättre och blev rangordnad nummer ett av alternativen.  Konsekvenser: Slutsatser som dras av studien är att sedumtak presterar bättre i en livscykelanalys och har därmed en mindre negativ påverkan på miljön. Sedumtaket är billigare jämfört med tegeltak de två första åren, därefter blir tegeltak billigare fram till år 30. Från år 30 till rivning är sedumtaket billigare och slutligen efter rivning är tegeltaket billigast. Vid en multikriterieanalys presterar tegeltak lite bättre utifrån ett miljö- och ett kostnadsperspektiv.  Begränsningar: Studien är begränsad till enbart två taktyper och tar inte heller hänsyn till skillnader som krävs för konstruktionen under underlagspappen. Transporter är ej inkluderade i beräkningarna medan arbetstimmar för att klättra upp på taket vid underhåll av sedumtaket samt kostnader för reparationer till oregelbundna skador på tegelpannor är ej medräknat i livscykelkostnadsanalysen.  Nyckelord: Livscykelanalys, LCA, livscykelkostnadsanalys, LCC, multikriterieanalys, MKA, COPRAS, Analytic Hierarchy Process, AHP.

The dry deep mixing method is widely used to improve a soft clay soil to increase the shear strength as well as to reduce the time for consolidation. It is a mechanical mixing process that makes parts of the soil stiffer than its original strength. It is mainly applicable to soft clay or peat soil.   In this master thesis, the objective was set to perform a comparative analysis on the prediction of the settlements of a clay soil improved by lime/cement columns (LCC). The theoretical settlement predictions were made using two analytical and numerical modeling. A case study was carried out on a part of Stockholm bypass project where LCC was applied to improve soft clay for a foundation of a concrete trough. Field measurements of the vertical deformation of the improved soil were performed using settlement plates to compare the analytical and numerical results. The first analytical method was performed based on the recommendation of TK Geo 13 (2013) while the second method was performed based on the concept of a composite ground. In the case of the numerical method, FEA was performed using 2D plane strain model in Plaxis simulation. The performance of the geometry and combined matching models were investigated to convert the axisymmetric to plane strain model. The variation in stiffness of the columns were taken into consideration by applying two stiffness values 30 and 33 MPa for the upper and lower half of the column respectively. A preload of 58 kPa was applied on the improved clay soil to simulate the time-dependent consolidation settlement due to the stress addition. A comparison was carried out between the results obtained from the analysis and a field measurement. The two analytical methods produced a better agreement with the field measurement regarding long-term consolidation settlement and a reasonable agreement concerning the rate of consolidation. The numerical analysis showed a good agreement with the benchmark concerning both the long-term consolidation settlement as well as the rate of consolidation. The geometry matching model gave a reasonable result regarding correctness of the result compared with the combined matching. Based on the results obtained in this study, the numerical methods had a better agreement with the measurements. / Jordförstärkning med kalkcementpelare är en vanlig metod för förstärkning av lösa jordar genom ökning av den blandade jordens hållfasthet samt minskning av konsolideringstiden. Metoden är en mekanisk process som ökar jordens styvhet och är främst tillämpbar i lös leror men även organiska jordar.   Detta examensarbete har syftat till att jämföra sättningsberäkningar i lera som är förstärk med KC-pelare. De teoretiska beräkningarna har utförts genom två analytiska modeller samt numerisk modellering. En fallstudie har utförts på del av Förbifart Stockholm där jordförstärkning av lös lera med KC-pelare har använts inför grundläggning av ett betongtråg. Resultat från fältmätningar av installerade markpeglar har jämförts med resultat från de teoretiska sättningsberäkningarna.   Den första beräkningsmetoden utfördes i enlighet med rekommendationer från TK Geo 13 (2013) och den andra metoden är baserad på principer för kompositjordar. Den numeriska beräkningen har utgjorts av FEM-modellering i 2D i programmet Plaxis. För att anpassa en plan-töjningsmodell till en axialsymmetrisk modell har inverkan av geometrin samt kombinerad anpassning av modell studerats. Hänsyn har tagits till KC-pelarnas styvhet genom att använda två olika värden (30 resp. 33 MPa) för KC-pelarnas övre respektive undre del. En överlast om 58 kPa applicerades på KC-pelarförstärkt området för att påskynda den tidsberoende konsolideringssättningarnas förlopp som orsakas av överlastens tillskottspänningar.   Baserat på resultat från uppmätta sättningar jämfört med beräkningar, har följande slutsatser dragits. Jämförelser mellan resultaten har visat på en rimlig överrensstämmelse mellan de två analytiska metoderna och utförda fältmätningar avseende långtids konsolideringssättningar. Den numeriska beräkningen har visat en god överensstämmelse med fältmätningar med hänsyn till både konsolideringssättningar och konsolideringsgraden. Den geometriskt anpassade modellen visade ett rimligare resultat i förhållande till den kombinerade anpassade modellen. Sammanfattningsvis bedöms det att den numeriska modelleringen stämmer bättre överens med resultaten från uppmätta sättningar i förhållande till analytiska beräkningar.

The choice of heating system in new residential buildings has a significant effect onthe total life cycle-cost. Rising energy prices and tougher energy demands for newbuildings creates incentive for energy- and cost-efficient solutions. The purpose ofthis project is therefore to investigate how the choice and sizing of a heating systemin a building can be performed with focus on cost-efficiency. The project is conducted as a case study on a residential building during the buildingphase on behalf of INTEC Dalarna AB, a technical engineering company. The project aim is to answer the following questions: – What heating system of district heating, ground source heat pumps or air towater heat pumps is the most cost-effective for a new residential building inthe middle of Sweden? – Is there a specific combination of a heat pump of arbitrary size and peak heating system that is particularly advantageous for the building? – Is IDA ICE suitable for simulation of energy use in buildings with heatpumps? – Does high energy-efficiency also mean high cost-efficiency for the building? The questions will be answered with building simulation software IDA Indoor Climate and Energy along with capital budgeting. The capital budgeting will be performed with net present value and payoff period for the heat pumps over choosingdistrict heating. The results of the project show that a system with ground source heat pumps with acapacity of 50 percent of the annual peak heat demand and electricity for peak loadsis the most cost-efficient option for the building. However, the most energy efficient option is a ground source heat pump with a capacity of 50 percent of the annual peak heat demand with district heating for peak loads. The project also shows that IDA ICE is suitable for simulating the performance of heat pumps in buildings.The conclusion is that a smaller system of ground source is more cost-efficient forthe building, and that the most energy efficient option is not always equal to themost cost-efficient over time.

Concrete is widely used in modern construction, particularly for building foundations. However, the materials included in concrete constructions have a significant negative impact on the environment. To mitigate this, the construction industry must explore more environmentally friendly alternatives. This study focuses on a relatively new technique called the Koljern foundation, which replaces traditional reinforced concrete slabs with a combination of cellular glass and lightweight steel beams. The cellular glass used in this technique is made up of approximately 60% recycled glass and possesses excellent insulation and strength properties. The report compares the cost and environmental impact of the traditional concrete slab with the Koljern foundation. Other factors considered in this study includes construction time, waste, and potential for reuse. A case study was conducted on a preschool building in Gunsta, serving as a reference for the analysis. Climate and cost calculations were performed using Bidcon software, along with manual calculations. The Gunsta preschool utilized green concrete for its foundation slab, and this is also included in the comparison to provide a broader perspective. The results demonstrate that opting for a Koljern foundation reduces environmental impact by 50% compared to a traditional concrete foundation, although costs increase by 103%. When compared to green concrete, the Koljern foundation has a nearly 42% lower carbon footprint but incurs a cost increase of 101%. Green concrete has a nearly 13% lower carbon footprint compared to traditional concrete. The price difference between green and traditional concrete is only 1%, with green concrete being the more expensive option. Furthermore, the Koljern foundation generates minimal waste due to the prefabrication of Koljern elements by Evia AB. In conclusion, the result of the study shows that a slab-on-grade foundation using the Koljern technique can be a possible alternative to the traditional concrete solution, depending on the specific project's objectives and goals. Despite higher costs, the Koljern foundation greatly reduces environmental impact, construction time, and enables high reusability.

Sweden has ca. 2 million single family houses (SFH) housing 52% of the population and representing 44.6% of the overall heated floor area. SFHs account for 39.5% of the total heating demand in Sweden. Energy consumption in older SFHs is much higher than in new ones. SFHs built in the 1960s consume ca. 170% of the annual heating energy demand of SFH built in the 2010s. This study aims to explore the energy savings potential in existing SFHs built between 1960 and 1975 in Sweden through refurbishment of elements of the building envelope and analyze their energy and costefficiency of these measures. Furthermore, it aims to study the effects of variations in climate in Sweden on the energy and cost efficiency of these measures. A hypothetical un-refurbished SFH was modeled and defined using energy simulation tool IDA-ICE based on statistical data and relevant literature reviews. Variations in climate between regions of Sweden were analyzed and 4 suitable locations were suggested to place the hypothetical model in. Suitable building envelope refurbishmentmeasures were selected for the elements of the building envelope. These measures were (a) adding extra insulation to the outer side of external wall (b) replacing and insulating the slab on ground (c) insulating the cold attic on top the existing horizontal slab, and (d) replacing the exiting external doors and windows. Suggested U-values for renovated SFHs from Boverket were used as a goal for the suggested refurbishment measures to reach. Energy performance simulations were performed to estimate savings potential in energy used for heating purposes for the un-refurbished building and each of the suggested measures. Life cycle cost (LCC) study using UPV* method was performed over a lifespan of 30 years. The results of the energy performance simulation showed energy savings potential in all the suggested measures, ranging from ca. 6% to ca. 20% with the measure of replacing the external doors and windows had the most savings potential. The study highlighted rate of improvement in U-values, surface area within which heat losses are occurring, status of thermal bridges, and differences in temperature between air and soil as factors effecting the energy savings potential. The results showed no significant effects of changing locations on the savings potential. LCC analysis showed that the measure of adding extra insulation in the cold attic is the most cost-efficient. It also showed that higher heating demands in colder climate led to more significant role for the energy savings potential in determining the cost efficiency, while the initial costs played a bigger role in warmer climate. The study also showed that choosing materials and products with longer lifespan in addition to having a good energy savings potential may lead to a change in results on the cost-efficiency analysis. The study concludes with highlighting the energy savings potential in building envelope refurbishment and the importance of including both and energy and cost efficiency perspectives when choosing refurbishment measures for existing SFH.

In infrastructure construction projects especially bridge investments, the most critical decisions that significantly affect the whole bridge LCC are the early stages decisions. Clearly, it's more beneficial to correctly choose the optimum bridge than to choose the optimum construction or repair method. The ability of a bridge to provide service over time demands appropriate maintenance by the agency. Thus the investment decision should consider not only the initial activity that creates a public good, but also all future activities that will be required to keep that investment available to the public. This research is aiming for bridge sustainability, enhance the bridge related decision making, and facilitate the usage of the bridge related feedbacks. The development of a reliable and usable computer tool for bridge LCC &amp; LCA evaluation is the main target. Toward the main goal, many steps were fulfilled. A unique integrated Bridge LCC evaluation methodology was developed. Two systematic evaluation ways were developed, one for bridge user cost and one for the bridge aesthetical and cultural value. To put these two systematic ways in practice, two preliminary computer programs were developed for this purpose. Today and future works are focusing on developing methodology and preliminary computer tool for bridge agency cost as well as the bridge LCA evaluation. KTH unique LCC evaluation system will enable the decision makers to correctly choose the optimum bridge in the early stages decision making phases as well as any later on reparation method. / ETSI

In Sweden, buildings are responsible for about 40 % of total energy use and about 10 % of total CO2 emissions Today more than 60 % of existing Swedish residential buildings are over 40 years old and are in need of major renovation. In addition, 15 % of all multi-family buildings and 27 % of all single-family houses were built before 1945. The increased energy use and threat from CO2 emissions of the building sector create a need for energy efficiency. The important role that renovation of residential buildings will play in reducing the total energy used by the Swedish building sector as well as in reducing primary energy use and CO2 emissions on both the national and global levels has been the impetus for the studies included in this thesis. The aim of the current research is to develop a methodology from a system perspective which can be used to analyze the energy use, optimal life cycle cost (LCC), energy efficiency measure (EEM) package, indoor environment, CO2 emissions, and primary energy use of a building or a community during major renovation. The developed methodology accomplished at three different levels, i.e. building level, cluster level and district level. The methodology considers both energy efficiency and economic viability during building renovation and will also play an important role in overall urban planning. The studied buildings include both non-listed and listed residential buildings and the tools used include building energy simulation (BES), survey, technical measurements, LCC optimization and building categorization. The results show that the combination of BES, technical measurements and surveys provides a holistic approach for evaluation of energy use and indoor environment of the studied residential buildings. The results from the current study also show that the 2020 energy target, i.e., reduction of energy use by 20 %, for the building sector can be achieved by all the studied building types and that the total LCC of these buildings are below the cost-optimal point. In comparison, the 2050 energy target, i.e., reduction of energy use by 50 %, for the building sector may be achieved by the non-listed buildings, but when the constraints relevant to listed buildings are added the cost-optimality changes as some EEMs in direct conflict with the building’s heritage value may not be implemented. The investigation of primary energy use and CO2 emissions by the residential buildings show that the higher the energy saving, the lower the primary energy use becomes, and vice versa. With the same energy saving, the heating system with higher primary energy factor results in higher primary energy use. From a CO2 emissions point of view, EEM packages proposed to help buildings connected to a CHP based district heating system, to reduce the energy use or LCC are not consistently effective. Since these EEM packages will reduce district heating demand, the electricity produced in the CHP plant will also decrease. When the biomass is considered a limited resource, measures such as investment in a biofuel boiler are not favourable from the CO2 emissions point of view. The current study has also shown that combining building categorization method and LCC optimization method will help the community to reduce its energy use, primary energy use and CO2 emissions in a systematic and strategic way. / I Sverige, står byggnadssektorn för cirka 40 % av den totala energianvändningen och cirka 10 % av CO2-utsläppen. Idag är mer än 60 % av befintliga svenska bostäder över 40 år gamla och i stort behov av renovering. Dessutom är 15 % av alla flerbostadshus och 27 % av alla småhus byggda före 1945. Den ökade energianvändningen och hotet från CO2-utsläpp från byggsektorn skapar ett behov av energieffektivisering. Grunden för studierna i denna avhandling är den stora betydelse som renoveringen av bostäder har, såväl för att kunna minska den totala energianvändningen som den primärenergianvändningen och CO2-utsläppen på både nationell och global nivå. Syftet med denna forskning är att utveckla en metodik ur ett systematiskt perspektiv som kan användas för att analysera energianvändning, finna optimal livscykelkostnad (LCC), skapa energieffektiviseringsåtgärdspaket, undersöka inomhusmiljöer, beräkna CO2-utsläpp och primärenergianvändning i en byggnad eller ett samhälle vid omfattande renovering. Den utvecklade metodiken som har använts i de aktuella studierna är på tre olika nivåer: byggnadsnivå, klusternivå och stadsdelsnivå. Metodiken avser både energieffektivitet och ekonomisk lönsamhet vid renovering av byggnader och kommer också att spela en viktig roll i den övergripande stadsplaneringen. De studerande byggnaderna i denna avhandling innefattar både historiska och icke-historiska bostäder. De använda verktygen inkluderar building energy simulering (BES), enkätundersökning, tekniska mätningar, LCC-optimering och byggnadskategorisering. Resultaten visar att kombinationen av BES, tekniska mätningar och enkätundersökning ger en god helhetsbild för utvärdering av energianvändning och inomhusmiljö av den studerade byggnaden. Resultaten från den aktuella studien visar också att 2020-energimålet, d.v.s. en minskning av energianvändningen med 20 % till 2020 av byggsektorn, kan uppnås i alla undersökta byggnader och att den totala LCC av dessa byggnader ligger under den kostnadsoptimala punkten. I jämförelse, kan 2050-energimålet, d.v.s. en minskning av energianvändningen med 50 % till 2050, kan uppnås i icke-historiska byggnader, men med hänsyn tagen till begränsningarna för historiska byggnader, ändras de kostnadsoptimala lösningarna, eftersom vissa energieffektiviseringsåtgärder är i direkt konflikt med byggnadens kulturhistoriska värde och därför inte kan genomföras. Undersökningen av primärenergianvändning och CO2-utsläpp i de studerade byggnaderna visar, att ju högre energibesparingen är, desto lägre blir primärenergianvändningen, och vise versa. Med lika mycket energibesparing, resulterar värmesystemet med högre primärenergifaktor i högre primärenergianvändning. Sett från CO2-utsläppssynvinkel, är de energieffektiviseringsåtgärdspaket, som kan hjälpa byggnader anslutna till ett kraftvärmebaserat fjärrvärmesystem att minska energianvändningen eller LCC, inte effektiva, eftersom dessa åtgärdspaket kommer att minska fjärrvärmeanvändningen. Detta leder till att mängden producerad el i ett kraftvärmeverk också kommer att minskas. När biobränsle betraktas som en begränsad resurs, är åtgärder som investering i en biobränslepanna inte energieffektiva från en CO2-utsläppssynvikel. Den aktuella studien visar också att kombinationen av byggnadskategorisering och LCC-optimering kommer att hjälpa byggnadssektorn att minska sin energianvändning, primärenergianvändning och CO2-utsläpp på ett systematiskt och strategiskt sätt.

Äldre flerbostadshus står för en stor del av Sveriges totala energianvändning som behöver sänkas föratt minska klimatpåverkan och klara regeringsmålet om effektivare energianvändning. Examensarbetets syfte är därför att bidra till en ökad kunskap om energieffektivisering genom åtgärder i äldre byggnaders klimatskärm, och om hur åtgärder kan värderas genom energisimulering och livscykelkostnadsanalys. Målet är att identifiera vilka åtgärder som är ekonomiskt och arkitektoniskt lämpliga för äldre flerbostadshus med intresse av att bevara deras karaktär. Det är även att bedöma vilken energibesparing och livscykelkostnad de utvalda åtgärderna genererar. Ett flerbostadshus i centrala Luleå valdes ut som referensbyggnad. Byggnaden är genom sin konstruktion och design representativ för tidseran. Intressanta åtgärder samt åtgärdspaket i dess klimatskal valdes ut. Sedan utfördes en bred litteraturgenomgång om bostadsbyggandet i Sverige 1945–1964, byggnadens energianvändning, energieffektivisering av klimatskalet, de utvalda åtgärderna samt metoderna energisimulering och livscykelkostnadsanalys. Referensbyggnaden dokumenterades och en energisimuleringsmodell byggdes i programvaran IDA ICE. Den nuvarande utformningen av byggnaden simulerades och kalibrerades mot senast uppmätt normalårskorrigerad energianvändning. Sedan utfördes simuleringar för de utvalda åtgärderna och åtgärdspaketen vilka bestämts till tilläggsisolering av vindsbjälklag, byte av fönster till lågenergifönster och tätning av otätheter runt dessa, en kombination av båda tidigare åtgärder (åtgärdspaket 1), tilläggsisolering av fasad och fönsterbyte, samt en kombination av alla tre åtgärder (åtgärdspaket 2). Livscykelkostnaderna för nuläget och för implementering av de olika åtgärderna beräknades genom nuvärdeskostnadsmetoden. Även återbetalningstider beräknades genom simple-payback-metoden. Byggnadens nuvarande utformning gav efter kalibrering en simulerad energianvändning på 136,2 kWh/(m2Atemp,år); 2,9 % över det senast uppmätta normalårskorrigerade värdet. Nuvärdeskostnaden för att inte utföra någon åtgärd beräknades till ca 2 727 tkr. Åtgärderna genererade energibesparingar på 3,5–14,6 %, nuvärdeskostnader på 2 685-5 880 tkr och återbetalningstider på 7-105 år. För varje adderad åtgärd i klimatskalet ökade energibesparingen. Tilläggsisolering av vindsbjälklag visade sig vara den enda lönsamma åtgärden, då den har en nuvärdeskostnad som är lägre än att inte utföra någon åtgärd. En känslighetsanalys utfördes för kostnadsberäkningarna där diskonteringsräntan höjdes och sänktes med 2 % och energipriset höjdes med 10 %. Tilläggsisoleringav vindsbjälklag kvarstod dock som den enda lönsamma åtgärden. Åtgärderna hade kunnat generera högre procentuell energibesparing för en annan liknande byggnad. Referensbyggnaden innehåller ett stort renoverat kontor vilket ger en lägre nuvarande energianvändning och lägre procentuell energibesparing för åtgärder än om endast den äldre bostadsdelen studerats. Då Luleå har Sveriges lägsta energipris är åtgärder med hög investeringskostnad ekonomiskt svårmotiverade. Detta beror på att kostnadsbesparingarna genom minskad energianvändning blir små i förhållande till åtgärdernas investeringskostnader. Tilläggsisolering av fasad kan inte rekommenderas då åtgärden både är mycket olönsam och förändrar byggnadens uttryck väsentligt. Slutsatsen är att tilläggsisolering av vindsbjälklag är den lämpligaste åtgärden för äldre flerbostadshus, av de undersökta åtgärderna för energieffektivisering i klimatskalet. Den är arkitektoniskt lämplig med hänsyn till bevarandet av byggnaden då den inte förändrar byggnadens utseende. Den är även ekonomiskt lämplig då den har en livscykelkostnad som är lägre änalternativet att inte utföra någon åtgärd. För fortsatta studier föreslås bl.a. att undersöka hur åtgärder kan göras mer attraktiva för fastighetsägare, att kartlägga fastigheter från tidseran (skick, energianvändning, resultat av åtgärder, möjligheter) samt att utvärdera potentialen av ny teknik. / Old multifamily houses stand for a large part of Sweden’s total energy usage, which must decrease to minimize our environmental impact and to accomplish the government goal of more efficient energy usage. The aim of this master thesis is therefore to contribute to an increased knowledge on energy optimization through building envelope improvements in older buildings, and how energy efficiency measures can be evaluated through building energy simulation and life cycle cost analysis. The goal is to identify which measures that are economically and architecturally appropriate for old multifamily houses with interest in retaining their character. It is also to evaluate which energy saving and life cycle cost the selected measures generate. A multifamily house in central Luleå was selected as reference building. The building is by its construction and design representative for the era. Interesting energy efficiency measures in the building envelope were chosen. Then a wide literature study was carried out on house building in Sweden 1945-1964, building energy usage, energy efficiency through building envelope measures, the selected measures and the methods building energy simulation and life cycle cost analysis. The reference building was documented and an energy simulation model was built in the software IDA ICE. A present version of the building was simulated and calibrated to better match the latest normalised annual value. After that, simulations were performed for the selected measures; additional attic insulation, change to low energy windows and weather stripping these, a combination of both previous measures, additional facade insulation and change of windows, and a combination of all three measures. The life cycle costs of the present situation and for implementation of the different measures were calculated through the net present cost method. Also, payback times were calculated through the simple payback method. The building in its original state showed a post-calibration energy usage of 136,2 kWh/(m2Atemp,year); 2,9 % above the surveyed value. The net present cost for not performing any energy conservation measures was calculated to about 2 727 SEK. The measures generated energy savings of 3,5-14,6 %, net present costs of 2 685 -5 880 SEK and payback times of 7-105 years. For each added measure in the building envelope, the energy saving increased. Additional insulation of the attic turned out to be the only profitable measure, since its net present cost is lower than for not performing any energy conservation measure. A sensitivity analysis was performed for the cost analyses where the discount rate was raised and lowered by 2 % and the energy price raised by 10 %. However, the additional attic insulation remained as the only profitable measure. The energy conservation measures could have generated greater energy savings for a similar building. The reference building contains a large retrofitted office which lowers the present energy usage and the percental energy savings for measures compared to if only the dwelling part had been studied. Since Luleå has Sweden’s lowest energy prices, measures with high investment costs become difficult to give grounds for. This is because the cost savings achieved by their energy savings are low compared to their investment costs. Additional facade insulation cannot be recommended since it both is very unprofitable and highly changes the appearance of the building. The conclusion is that additional attic insulation is the most appropriate energy conservation measure for old multifamily houses, of selected measures in the building envelope. It can be regarded as architecturally appropriate since it does not change the building appearance. It is also economically appropriate since its life cycle cost is lower than for not performing any measure. Suggested future research includes analyzing how energy efficiency measures can be made more attractive for real estate owners, charting real estate from the era (condition, energy usage, results from measures, opportunities) and evaluating the potential of new technology within the field.

Det finns en oro kring konsekvenserna av ökade växthusgasutsläpp. Därför har bland annat EU:s medlemsländer tecknat avtal om att minska utsläppen. I Sverige har det lett till krav att från och med 2022 redovisa byggmaterials miljöpåverkan genom klimatdeklarationer. Byggsektorn har potential att minska klimatpåverkan. Byggnadsmaterial ger olika utsläpp av växthusgaser och valet av material är viktigt. Isoleringsmaterial med naturlig härkomst anses orsaka mindre utsläpp än konventionell isolering. Hampa är ett exempel på ett naturligt material som kan användas i småhusbebyggelse. Hampan kan bli en kolsänka då biomaterial binder kol. Tyvärr finns det idag mycket begränsad forskning på just hampfiberisolering i svenskt klimat.  Syftet med studien är att bidra med ökad kunskap inför valet av isoleringsmaterial i ett småhus, av modellen Eneryda av Rörvikshus, placerat i Växjö. I arbetet jämförs klimatpåverkan och kostnader för isoleringsmaterialen hamp-, cellulosa- och glasullsisolering genom en livscykelanalys (LCA) och en livscykelkostnad (LCC) i en vald husmodell. I studien undersöks skedena A-D, d.v.s. från vagga till grav. Resultatet visar att byggnaden isolerad med hampfiber orsakar det lägsta nettoutsläppet på 124 följt av cellulosa 132 och glasull 139 CO₂e/m². Kostnaden för byggnaden med isolering av hampfiber är 5467, cellulosa 4830 och glasull 4861 SEK/m²BOA. Genom att välja hampfiberisolering istället för glasull kan utsläppen för husmodellen Eneryda minskas med 12 % samtidigt som kostnaden ökar med 20 %. Att välja cellulosaisolering i stället för glasullsisolering ger en minskning av nettoutsläppen med 5 % och kostnaderna förblir detsamma.  Studiens känslighetsanalyser visar effekten av indata. Om råvaran till cellulosa byts ut från oanvänt papper till återvunnen råvara orsakar det att nettoutsläppen för byggnaden Eneryda minskar med 13 %. Det innebär att småhuset Eneryda isolerad med cellulosa från återvunnen produkt orsakar 15 % lägre utsläpp än glasullshuset - utan att påverka priset. Största påverkan på nettoutsläppen hade Enerydas värmesystem. Att använda bergvärme istället för Veab:s fjärrvärme ökade nettoutsläppen med 56 – 63 %. Slutligen ledde resultatet av studien till en diskussion om avsaknaden av en entydig definition och metod för användandet av biogent kol i klimatdeklarationer. Att exkludera biogent kol leder till att hampfiberisoleringen bidrar med högst utsläpp tätt följt av cellulosan och sist glasullsisoleringen som släpper ut minst. Studiens resultat påvisar vikten av vaksamhet och att Boverket borde blir tydligare kring det biogena kolet i klimatberäkningar. Enheten bör utvecklas mer av institut för standarder. Av resultaten framgår också vikten av att ta tidsaspekten av biomaterialets förnyelsetid i beaktande vid beräkningarna för att material som hampfiber binder kol snabbare än exempelvis trä. / The concern of climate change has influenced the building sector in Sweden to become more climate neutral. The choice of building materials affect the emissions of carbon dioxide equivalents [CO₂e]. The purpose of the study is to provide more basis for the choice of insulation material looking into the climate- and cost implication of hemp fibre, cellulose and stone wool insulation.  The study includes an accounting-LCA from cradle to grave (A – D) and an LCC. The study looks at the climate shell of a one-story single-family house, model Eneryda from Rörvikshus, in Växjö over the lifetime 50 years.  The result shows that Eneryda net emissions for hemp fiber insulation is 124 CO₂e/m²BOA and the cost is 5467 SEK/m2 BOA. The result of emissions for the hempfiber-model is 12% less and the cost is 20% higher than the glass wool-model. Cellulose insulation results in net emissions of 132 CO₂e/m² and a cost of 4830 SEK/m2 BOA. Cellulose results in 5% less emissions and nearly the same cost as the glass wool building.

Energy efficiency of the building sector is a key strategy to achieve national climate goals in Sweden and other European countries. In this thesis, several renovation scenarios for a case study office building in Sweden are analysed and compared based on their energy performance, environmental impacts, and economic costs from a life cycle perspective. As a baseline, the case study building was simulated in IDA ICE and compared with the simulated renovation scenarios. For the Life Cycle Analysis (LCA) and the Life Cycle Costs (LCC), the commercially available software OneClickLCA was used. The renovation scenarios were carried out over three rounds: (i) material type scenarios where five insulation materials (glass wool, rock wool, hemp fiber, Expanded Polystyrene (EPS), and Extruded Polystyrene (XPS)) and two frame materials (wood and steel) are compared; (ii) insulation thickness optimization from economic and environmental performance perspectives (iii) comparison of combination with other typical renovation measures such as changing of windows, improving specific fan power, heat exchanger efficiencies, and lightings. The results show that glass wool gives the most economical and environmental performance, followed by rock wool and EPS. When considering other environmental indicators, hemp fiber presents the best environmental option. However, it is not competitive with traditional insulation materials from an economic perspective. The insulation thickness scenarios show different optimal economic and environmental performance points, giving total energy savings of 5 % and 9,5 %, respectively. When considering other typical energy efficiency measures, the highest impact on the energy performance was found when improving the specific fan power (SFP) and switching to LED lights with total electricity reductions (including user-based electricity consumption) of 4 % and 14 %, respectively. Conclusively, the case study showed how the electricity and heating demand of the studied office building could be reduced, and the environmental and economic consequences of the different energy-efficiency measures.