Ekologiskt bostadsbyggande för en hållbar framtid.

Ett miljötänkande har uppkommit under de senaste decennierna, detta har gjort att byar med mål att vara helt ekologiska har arbetats fram, ekobyar. Efter teori- och empiristudier i ämnena ekologiskt byggande, och ekobyar har en specifik ekoby, föreslagits. Studierna har skett i en begränsad del av ekologiskt byggande, de delar som tas upp i examensarbetet Hållbar utveckling– ekologisk bebyggelse är, Kretslopp, Byggnadsmaterial, Platsens förutsättningar, Gemenskap, Förnybar värme respektive Mat och odling.

<p>Ett miljötänkande har uppkommit under de senaste decennierna, detta har gjort att byar med mål att vara helt ekologiska har arbetats fram, ekobyar. Efter teori- och empiristudier i ämnena ekologiskt byggande, och ekobyar har en specifik ekoby, föreslagits. Studierna har skett i en begränsad del av ekologiskt byggande, de delar som tas upp i examensarbetet <em>Hållbar utveckling– ekologisk bebyggelse</em> är, Kretslopp, Byggnadsmaterial, Platsens förutsättningar, Gemenskap, Förnybar värme respektive Mat och odling.</p><p> </p>

Vi lever idag under ett klimathot som påverkar oss alla. I ljuset av detta har byggbranschen valt att börja ställa om mot en mer hållbar bransch. Under tiden har även ekohus och ekobyar byggts upp som ett alternativ sätt att bo sunt. Syftet med detta arbete har varit att undersöka vilka val som byggherrar/beställare gör vid projektering av nya bostäder. Jag har valt att inte titta på energianvändningen utan fokuserat på vilka miljömässiga aspekter som återfinns i arbetssätten kring projekteringen av bostadshus. För att ta reda på vilka val som kunde anses som ekologiska/miljömässiga gjordes först en litteraturstudie. Sedan gjordes en enkätundersökning där utvalda företag fick svara på bl.a. vilka material de använder. Svaren jämfördes sedan med ett fiktivt företag som skulle följa alla råd som litteraturen menade var miljöfrämjande. Jämförelsen gjordes genom en viktad poängsättning. Av resultatet visade det sig att företagen fick poäng motsvarade ungefär 50 – 60 % av det fiktiva företagets. Enkäten gav även en bild av vilka val de gjorde och vad de borde kunna välja för att kunna bygga ännu mer grönare. Enkäten visade att alla hade potential för det. / We are living today under climate threats which more or less will affect us all. In light of this, the construction industry has chosen to start conversion towards a more sustainable sector. Meanwhile, eco-houses and eco-villages, have been built up as an alternative way to stay healthy.   The aim of this work has been to examine which choices developers / clients make during the planning of new housing. I have chosen not to look at energy, but focused on the way choices are made during planning of living apartments.   To find out what choices could be considered as ecological / environmental a literature review was first made. To find out how the participant companies are choosing a survey was made. The responses were then compared with a fictitious company that would follow all advice literature meant was pro-environmental. The comparison was then made by a weighted scoring. It turned out that the companies got points that accounted for roughly 50 - 60% of the fictive. The survey also gave an overview of the choices they made and what they should be able to choose in order to build even more greener. The survey showed that the companies had the potential for it.

Diss. Linköping : Linköpings universitet, 2006.

För drygt två år sedan började Laura och Erik Vidje att bygga sitt eget hus i utkanten av Umeå. Det här byggprojektet skulle senare visa sig bli ett unikt och uppmärksammat projekt med många involverade och intresserade parter. Byggprojektet involverade en hel fastighet med bostad, gäststuga, garage, jordkällare och solcellsanläggning, och Laura och Erik skulle själva utföra så mycket av arbetet som gick. Vad som gjorde den här fastigheten unik var valet att utforma den efter kraven för passivhus och samtidigt använda sig av okonventionella och återvinningsbara byggnadsmaterial, bland annat var isoleringsmaterialet tänkt att bestå av halm och golvplattan av återvunnet foamglas. Även konstruktionen skulle bli väldigt genomtänkt, där stora fönster placeras mot söder med ett långt taköverhäng som skyddar mot hög solinstrålning på sommar men optimerar instrålningen på vintern. Väggarnas konstruktion var tänkt att bli nästan en meter tjock för att isolera väl och hela byggnaden klimatskärm skulle bli oerhört tät för att minimera värmeförluster, men den mest påtagligt ovanliga egenskapen med bostaden var att den skulle bli rundformad. I dagsläget har stora delar av fastigheten färdigställts, men innan vissa tekniska installationer utförs ville paret Vidje ta reda på vad fastigheten förväntas ha för behov, främst elenergimässigt och hur den kommer att prestera i förhållande till officiella krav. Detta visade sig endast bli positivt för dem då hela fastigheten uppskattas ha ett elenergibehov motsvarande ungefär 23,1 kWh/m2 och år vilket nästan är två tredjedelar av schablonvärdet för endast hushållsenergin. Även BBR-kravet för primärenergital visade sig ligga mer än dubbelt så högt som fastighetens beräknade primärenergital, vilket bevisar den högt planerade kvalitén och hur genomtänkt byggprojektet är. Det fanns även ett intresse att ta reda på vad det finns för nya tekniker inom hållbara hushåll och om dessa kommer att vara möjliga att implementera i deras hushåll. Bland annat var solcellerna kombinerade med ett hemmabatteri en viktig fråga för paret Vidje. De vill kunna använda så mycket av deras egna producerade solel som möjligt. Vad det här arbetet kom fram till var att den inplanerade solcellsanläggningen på 5 kWp (kilowattpeak) skulle lyckas täcka ca 70% av fastighetens årliga elbehov men att inte mer än max hälften av den producerade solelen skulle kunna användas av dem själva. Resten skulle säljas ut på elnätet eller sparas i ett eventuellt hemmabatteri. Vad som blev uppenbart efter batteriets lönsamhetsberäkningar var att med dagens elpriser kommer det alltid vara mer ekonomiskt lönsamt att sälja solcellernas överskottsel ut på nätet. Ekonomisk lönsamhet var ett återkommande tema, inte minst för just solcellerna och hemmabatteriet. För solcellerna låg fokuset på om det skulle bli mer lönsamt att hyra anläggningen eller att köpa den. I slutändan visade det sig inte vara en oerhörd ekonomisk skillnad mellan de två alternativ utan den avgörande aspekten kommer antagligen att vara bekvämligheten av att genomföra edera alternativ. 3 Solcellerna visade sig täcka en stor del av detta arbete då man även ville ta reda på hur stort klimatavtryck den planerade anläggningen kommer att ha jämfört med alternativet att använda elektricitet från Umeå Energis elnät. Resultatet från denna undersökning var nog det mest överraskande av alla resultat. På grund av att en stor del av världens solceller tillverkas i länder med höga växthusgasutsläpp samt kräver mycket energi för att tillverkas så innebär det att solcellers klimatavtryck är det högsta bland förnybara energikällor. Då Umeå Energi har övergått till 100% förnybar elproduktion med andra energislag än solkraft, visade det sig att under solcellernas livstid på 25 år skulle solcellsanläggningens klimatavtryck vara mer än dubbelt så högt än om elen hade tagits från nätet. Paret Vidje ville också veta mer om nyutvecklade energirelaterade tekniker, däribland V2G, självförsörjande hushåll, vätgaslagring, likströmsnät och elbilsladdning, för att kunna avgöra om någon av dessa kommer vara möjliga att integrera med deras fastighet inom en snar framtid. V2G, Vehicle-to-Grid, är fortfarande för outvecklat för att det skall vara möjligt för en privatperson att kunna använda sig av det. Självförsörjning är helt klart möjligt i dagsläget, men den enda väl fungerande metoden verkar vara vätgaslagring och det är fortfarande en teknik som är oetablerad på marknaden och därmed även väldigt dyr. Att ställa om sitt hushåll till ett likströmsnät är en intressant trend som en del kunniga personer har börjat göra de senaste åren, men det verkar dock vara just det, någonting som endast en kunnig och intresserad person i området kan klara av att genomföra i dagsläget. Det finns ingen etablerad teknik för att enkelt kunna ställa om ett hushåll till att använda likström i sina vägguttag. Eftersom paret Vidje planerar att införskaffa en elbil så var de väldigt nyfikna angående hur det kan gå till att ladda sin elbil hemma. Den mest kritiska frågan var om en laddbox var ett krav. Vad arbetet kom fram till var väldigt enkelt, laddbox är tekniskt sett inget krav, men att använda ett vanligt 230 V vägguttag som standard är en dålig och nästintill farlig metod. Det är dessutom en oerhört ineffektiv metod då vägguttag avger väldigt låga effekter och därmed skulle innebära ohållbart långa laddningstider. En laddbox på 11 kW verkar vara det bästa alternativet just nu för att ladda en elbil i hemmet. Snabbladdare på över 22 kW finns tillgängliga men är mer kostsamma och tillför endast kortare laddtid som egentligen inte är nödvändig för de flesta hushåll. / About two years ago Laura and Erik Vidje began building their very own home just outside the city of Umeå. This building project would later turn out to become a unique and well noticed project with many involved and interested parties. The building project involved an entire estate with a residence, guest house, cold storage cellar and a PV (photovoltaic) system, and Laura and Erik were planning on doing as work as possible by themselves. What made this estate so unique was the choice of designing it according to the passive house requirements and at the same time be using unconventional and recyclable building materials, among other things was that the isolating material was going to be entirely made up of straw and the base plate would be made of recycled foam glass. The construction was going to be very well thought through, with large window facing south and a long roof overhang that will protect against insolation during summer but optimizes the insolation during winter. The walls would be built almost one meter thick to make great isolation and the entire building envelope were going to be extremely dense to minimize heat loss, but the most obvious unique attribute about the residence were going to be its round shape. By today the estate is nearly finished, but before a few technical instalments is executed the Vidje couple wanted to know what energy related needs the estate will have and how it will perform relative to official requirements. This specifically turned out to be only positive for them because the estate is now estimated to have a total need of electricity at about 23,1 kWh/m2 Atemp and year, which is almost one third lower than the standard value only for household energy. Also, the BBR-requirement for EPpet (primärenergital) turned out to be more than twice as high as the actual EPpet for the estate, which proves how well thought out the building project is and its high quality. In addition to this there were an interest in learning about knew technologies within sustainable housing and whether it was possible to implement these to their home. An important question to the Vidje couple was the possibilities regarding the PV system combined with a battery storage system. They would want to use as much of their own solar electricity as possible. What this project found out was that the 5 kWp (kilowattpeak) PV system would be able to cover around 70% of the estates yearly electricity needs, but that they would only be able to personally use no more than half of all that produced electricity. The rest would have to be sold and transferred out on the grid or possibly be saved in a battery storage unit. What became obvious while calculating the profitability of a battery storage system was that, with today’s electricity pricing, to sell the surplus PV production out on the grid will always be the most economically profitable option. Economic profitability was a reoccurring theme, especially for the PV- and battery storage system. Most of the focus regarding the PV system was between the options of renting it or buying it. In the end it turned out not to be a very significant difference 5 between the two options, the most decisive aspect when choosing will most likely be the difference of overall comfortability between the two. Analysing the PV system became a larger part of this project than expected when another request was to figure out how big of a climate impact the system would have compared to if the same amount of electricity was used from Umeå Energis grid. This analysis came up with probably one of the most interesting results of this entire project. Because PV panels require a lot of energy to produce and a large proportion of all panels in the world are produced in countries with a high carbon footprint, it means that PV systems has one of the worst climate impacts of all renewable energy sources. According to Umeå Energi 100% of their electricity are produced from renewable sources where solar power is not one of them. Because of this it turned out that during the 25-year lifespan of the PV system it would have more than twice the climate impact rather than if the electricity came from the power grid. The Vidje couple also wanted to know more about newly developed technologies related to energy, among things like V2G, self-sustaining homes, hydrogen energy storage, direct current grids and electric vehicle charging, to be able to establish whether any of these would be possible to integrate with their home in the near future. V2G, Vehicle-to- Grid, is still very much under development and therefore are not available for any person to use. Self-sustainability is definitely possible with today’s standards, but the only method that seems to work well enough is hydrogen energy storage which is still not very well established on the market and therefore also very expensive. Readjusting your home to work with a direct current grid is an interesting trend that some knowledgeable people have been doing lately, but it seems to be just that, something only a person who is interested and knowledgeable in the area are capable to perform at this stage. There are now established technique for easily changing your home to be able to run on direct current. Because the Vidje couple are planning on getting an electric car it made them curious about what options there were to be able to charge it at home. The most critical question was if a charging box is a requirement or not. The answer is pretty simple, a charging box is technically not a requirement, but using a 230 V power outlet as standard is a very bad and sometimes even considered as dangerous. It is also a very inefficient method because regular outlets can only put out a relatively low power charge and therefore would mean unreasonably long charging times. An 11 kW charger box seems to be the best option right now be able to charge your electric car at home. Quick chargers above 22 kW to exist but are usually expensive and only lowers the charging time a little bit which for most households are quite unnecessary.

Diss. Stockholm : Tekniska högskolan, 2006.

Planeringsprocessen av två svenska stadsbyggnadsprojekt, Hammarby Sjöstad i Stockholm och Västra Hamnen i Malmö, med mål att nå hållbar energianvändning (förnybar energi och energisnåla hus), analyseras från vision till uppföljning. En ambition i bägge stadsdelarna var att bli internationella exempel på miljöanpassat byggande och boende, med ny teknik och förändring av de boendes beteende som strategier för att nå målen. Besluten om miljösatsningar togs av kommunpolitikerna. I Stockholm skedde styrningen genom att den kommunala förvaltningen tog fram mål och planer och i Malmö skulle en utomstående organisation styra planeringsprocessen i samverkan med kommunen. Såväl elmarknaden som bostadsmarknaden avreglerades under 1990-talet och merparten av de byggföretag och energibolag som engagerades i genomförandefasen var privata, eller privatiserades. Dessa hade delvis andra intressen än politikerna och ville främst använda beprövad teknik och ny teknik främst för ”showcase”. Styrningen från de formella styrorganisationerna hanterades olika. Projektet i Stockholm präglades av målstyrning och projektet i Malmö av samråd med målet att nå konsensus i frågor om mål och detaljutformning av områdets energilösning. Detta ledde exempelvis till att i Hammarby Sjöstad fick byggherrar och energibolag själva hitta partners för att testa nya energilösningar för exempelvis energiförsörjning. I Västra Hamnen bildade staden, energibolag och den utomstående styrorganisationen en koalition för val av lösning för energiförsörjning. I båda projekten bygger energiförsörjningen på storskaliga lösningar. Avhandlingen visar att planerings- och byggprocessens organisering, liksom byggherrarnas agerande, hade betydelse för resultatet. En slutsats är att när byggherrarna inte inbjudits att delta i framtagande av mål och planer och var missnöjda, exempelvis med förslagna mål för energiförbrukningen i Hammarby Sjöstad, bildade de hindrande koalitioner och tog makt i processerna. Oavsett om mål om begränsad energianvändning sätts i konsensus eller inte nedprioriterades livscykelperspektivet av byggherrarna av marknadsskäl, exempelvis valdes stora fönster medan installation av individuell elmätning i allmänhet valdes bort och lägenheterna utrustades för resursstarka kunder. Gestaltningsmässiga frågor prioriterades samt att bygga för resursstarka hushåll vilket innebar att byggherrarnas och kommunernas intressen delvis sammanföll. Resursstarka hushåll ger exempelvis ökade skatteintäkter för kommunerna. En slutsats är att kriteriedriven styrning, t ex tävlingar och ekonomiska bidrag, kan stimulera byggherrar att satsa extra, exempelvis på ny teknik, för att nå energimålen, men främst då i enstaka hus. De boende deltog inte i planeringsprocesserna och blev beroende av de lösningar som valts. I bägge stadsdelarna har en del hushåll haft problem med bristande värmekomfort vilket de kopplar ihop med slarv, korta byggtider och bristande kompetens i bygg- och bostadsbolagen. Uppföljning och utvärdering av projekten är framförallt kopplade till de bidrag som erhållits från svenska staten respektive från EU. / In this thesis I examine how issues regarding sustainable energy use are handled in the development of two city districts in two of Sweden’s largest cities: Hammarby Sjöstad in Stockholm and Västra Hamnen in Malmö. The political goal was to build apartments with renewable energy supply and restricted energy use. The planning processes are analyzed from plans and visions to the evaluation phase. Both areas were meant to be outstanding examples of ecological housing development. The documentation pertaining to the objectives in both projects states that, firstly, new technology will contribute to the realisation of the goals, and, secondly, that the residents’ way of living will be decisive for whether the energy objectives are reached or not. The planning of Hammarby Sjöstad village was executed by the public administration of Stockholm City, and the planning of Västra Hamnen was carried out in cooperation with the Bo01-organisation. Deregulations took place in many areas in Sweden in the 1990s, for example subsidies for housing development decreased and the market for electricity was deregulated. This led to the involvement of privately owned buildingproprietors and energy companies in the projects. These actors partly had other interests than the politicians in that the private companies wanted to use time tested technology with new technology mainly as a “showcase”. The planning in Stockholm was characterized by objective oriented steering while the project in Malmö was characterized by consultations with the goal of reaching consensus in questions concerning the goals and design of the project’s energy solutions. In both these areas the solutions for energy supply became large-scale. This thesis shows that the organization of the planning- and building processes and the extra subsidies from the government to environmentally friendly solutions affected the results. One conclusion is that when the building proprietors were not invited to partake in the planning process and was dissatisfied, for example with the goal for reduced energy use (Hammarby Sjöstad), they formed a hindering coalition and took over power in the process. Irrespective of if the energy goals were decided in consensus or not, the lifecycle perspective was not given priority from the building proprietors’ side, for example, large windows were chosen while installations for individual metering were, in general, not chosen and the apartments were well equipped with prosperous consumers in focus. Here the interests of the building proprietors and the interests of the municipalities partly coincided, as the buildings proprietors wanted to build for prosperous groups and the municipalities, in one way, saw that these households could increase the taxes for the municipality. One conclusion is that criteria-driven governing, for example trough competition, can stimulate building proprietors to contribute with an extra effort and test new technology in separate houses. No residents took part in the planning of either district. In both city districts some residents have problems with deficient warmth and comfort which they attribute to an excessively short time for construction, negligence and sometimes lack of competence. Follow-up of the projects is connected to the subsidies given to the projects from the government and the EU-level.

Hållbar utveckling är ett av de viktigaste ämnena som diskuteras idag. Även när det gäller stadsplanering har hållbarhet blivit en av de viktigaste frågorna att diskutera. I Sverige har vi under de två senaste decennierna sett flera utvecklingsprojekt som präglats av en strävan mot hållbarhet och ekologiska boendemiljöer. Vi frågar oss i denna studie om huruvida utvecklingen av hållbara och ekologiska boendemiljöer kommer att bli en norm i framtiden och hur arbetet mot denna norm bör ske. Vi jämför här två utvecklingsprojekt som har haft stort inflytande på hållbar stadsplanering, Bo01 i Malmö och Hammarby Sjöstad i Stockholm. Dessa två projekt har genererat nya innovationer för ett mer miljövänligt boende. Deras arbetsmetoder och resultat har vi jämfört med ett nytt, pågående utvecklingsprojekt i Helsingborg, H+. Vi har analyserat hur de i H+-projektet arbetar för att bli en förebild för den hållbara staden, vilket är dess mål (Stadsbyggnadsförvaltningen, 2008a:5). I vår studie har vi kommit fram till att vi i Sverige fortfarande har en bit kvar till att skapa en norm för ekologiska boendemiljöer och att det krävs hårdare krav från högre instanser för att nå detta mål. / Sustainable development is one of the most relevant topics to deal with today. Especially in the area of urban planning it has become one of the most important questions to discuss. In Sweden we have for the last two decades seen several development projects that have set examples for sustainable and ecological living environments. In this essay we want to clarify whether sustainable and ecological living environments are going to be a norm in the future of urban planning. We have compared two development projects which have had great impact on sustainable urban planning, Bo01 in Malmö and Hammarby Sjöstad in Stockholm. These two projects have generated new innovations for a more environmental-friendly housing. We have compared their methods of working and results to a new, ongoing development project in the city of Helsingborg called H+. We have analyzed how they, compared to Bo01 and Hammarby Sjöstad, are working towards being a role model for sustainable urban development which is their goal (Stadsbyggnadsförvaltningen, 2008a:5). In our study we have reached the conclusion that in Sweden we are far from setting a norm for ecological living environments and that we need to elaborate better tools for planning and stricter demands from higher instances to reach this norm.

Burkina Faso is one of the poorest countries in the world. This landlocked country in the west has an extremely warm climate. Temperatures over 45°C are not uncommon and there is an almost constant need to keep the buildings cool to maintain a temperate indoor climate. Air-conditioning is an option to maintain the temperature but it overloads the power grid and only a few people can afford it. This thesis examines, through laboratory experiments, the thermal and mechanical properties that can be obtained by vibrating clayey soil and mixing it with water, lime or cement and organic fiber (Bissap). The report also examines different building projects utilizing local materials, both of a traditional and more modern nature.Energy required to produce building elements of soil is negligible compared to that of concrete and steel. Soil can be used in constructing houses but it is sensitive to water.The insulation is inadequate for a passive house so an extra layer of insulating material is required.The experiments performed during this project were inconclusive so it is impossible, from the results in this paper, to say if vibration is a good method for forming a building material of soil. The high water content needed, is however a major problem, shrinkage was about 20% and cracks were hard to avoid. Further investigations into the subject is necessary. / Burkina Faso är ett av de fattigaste länderna i världen. Som ett kustlöst land beläget i Västafrika har det ett extremt varmt klimat. Temperaturer över 45°C är inte ovanligt och det är ett nästan konstant behov av att kyla byggnader för att behålla ett behagligt inneklimat.   Idag byggs det två typer av byggnader i Burkina Faso; de traditionella lerhusen och de mer moderna husen med väggar av cementstenar och plåttak. Cementväggarna har ett U-värde på 3W/m2K och tillsammans med plåttaket så bildar det ett undermåligt klimatskal utan möjligheter att skydda mot hettan. Det leder idag till endera ett obehagligt varmt inneklimat eller en hög och kostsam energianvändning av luftkonditionering. Överbelastningen på elnätet på grund av luftkonditionering är påtaglig under den varmaste säsongen med frekventa strömavbrott till följd.   Denna rapport undersöker via laboratorieexperiment vilka termiska och mekaniska egenskaper man kan erhålla genom att vibrera lerjord och blanda med vatten, organiska fibrer samt kalk och/eller cement. Litteraturstudier och fältbesök i Burkina Faso har gjorts för att undersöka och förstå vilka svårigheter som kan uppkomma genom att bygga med lera. Rapporten tar även upp konkreta exempel på byggnader i Burkina Faso gjorda av lokala material, historiska såväl som moderna projekt.   Lerjord behöver extremt lite energitillförsel för att bilda ett byggmaterial och den negativa miljöpåverkan är försumbar jämfört med betong och stål. Det kan användas för att bygga energisnåla hus men det är känsligt mot vatten, vilket måste beaktas noga under projekteringen. Värmeledningsförmågan är för hög för att vara tillräcklig som isolering för att erhålla ett inneklimat enligt dagens standard, utan tillförsel av energi, så någon form av extra isolering krävs.   Experimenten som gjordes gav inte tillräckligt exakta resultat för att visa om vibrering är en bra metod att göra byggmaterial eller inte. Den höga vattenhalten som krävs för vibrering är ett stort problem. Krympningen var ungefär 20 % och sprickor var svåra att undvika. Vidare studier på området rekommenderas.