The Swedish residential sector consumes almost 39 % of Sweden’s final energy consumption. The European Union framework ”Clean Energy for all Europeans package” strives to promote a 32,5 % reduction as a result of energy efficiency measures. The Swedish legislation BBR regulates rules regarding new buildings, extensions and reconstruction of existing buildings. Excerpt 9 regards how energy is being used and determines the demands e.g. for a buildings primary energy use to be classified as a near zero energy building (NZEB). The energy use of a building, located in Västerås, Sweden, is being decided. Various energy efficiency packages are applied to a model in the simulation software IDA ICE. The results are compared with each other deciding the potential benefits of the energy efficiency measures. A substantial decrease of the energy consumption is detected, especially for the energy efficiency packages containing a geothermal heat pump (66 – 78 %). A life cycle cost analysis shows that the package containing a ventilation heat recovery system (FTX) combined with a geothermal heat pump is the optimal solution through an economical point a view. The solution yields a profit after 14 years. The analysis shows that all geothermal solutions, except a system consisting of a geothermal heat pump, FTX, energy efficient windows, rooftop insulation and a photovoltaic system, yields a profit during a 30-year investment period. None of the packages containing a district heat exchanger yield a profit. The simulation results show that by implementing any of the geothermal heat pump packages, the demands for classifying the building according to an NZE building are fulfilled. Regarding the district heating packages, only the package containing all the energy efficiency measures (energy efficient windows, rooftop insulation and PV) meets the demands to be classified as an NZE building. Regarding the environmental impact due to implementing the energy efficiency measures, the results show a reduced impact from applying the geothermal heat pump packages is equivalent to the energy consumption reductions. The results show that by implementing a district heating system, more than one additional energy efficiency measure must be applied to avoid an increased environmental impact. This thesis shows that implementing energy efficiency measures can decrease energy consumption and yield an economical profit to the existing building stock.

It is a dilemma problem to achieve both these two goals: a) to maintain a best indoor air quality and b) to use a most efficient energy for a house at the same time. One of the outstanding components involving these goals is a smart ventilation system in the house. Smart ventilation strategies, including demand-controlled ventilation (DCV), have been of great interests and some studies believe that DCV strategies have the potential for energy reductions for all ventilation systems. This research aims to improve smart ventilation system, in aspects of energy consumption, indoor CO2 concentrations and living comfortness, by analyzing long-term sensor data. Based on a case study on an experimental house -- Dalarnas Villa, this research investigates how the current two ventilations modes work in the house and improves its ventilation system by developing customized ventilation schedules. A variety of data analysis methods were used in this research. Clustering analysis is used to identify the CO2 patterns and hence determine the residents living patterns; correlation analysis and regression analysis are used to quantify a model to estimate fan energy consumption; a mathematical model is built to simulation the CO2 decreasing when the house is under 0 occupancy. And finally, two customized schedules are created for a typical workday and holiday, respectively, which show advantages in all aspects of energy consumption, CO2 concentrations and living comfortness, compared with the current ventilation modes.

To reduce the emissions from energy use, high demands are set on new buildings. Studies have shown big differences between predicted and actual energy performance. This gap makes it more difficult to reduce the energy use in buildings. The aim of this study is to discover if deviations occur before the building is put into use, and if it does, discuss the reasons for that.  In this study, energy performance for 20 multi-family houses have been compared between the early design stage and the production stage. The result of this study is that there are no major differences in energy use between the different documents. On the other hand, there are big differences in some of the parameters that the energy use is dependent on. The reasons of this are discussed later in this thesis. None of the investigated buildings had the same value of energy performance in the production stage as in the early stage. The parameter that has shown the greatest difference is space heating and hot water recirculation. The biggest correlation was found between the energy required by the fans and the buildings total energy use.

Purpose:  The purpose is to investigate the use of concrete as a frame material and its effects on carbon dioxide emissions and energy use. Carbon dioxide emissions and energy use are examined from the production stage to the management stage 100 years in the future. In addition, investigate other material compositions in concrete to study the possibilities 0f lower carbon dioxide impact and energy use. Method: The methods used have included investigating one construction project involving two multi-family houses with the same conditions. The investigation conducted is primarily made through calculations of CO2 emission and energy use. Furthermore, a literary study has also been conducted focused on investigating what the impact concrete has on the environment and what different alternatives are available to reduce potential carbon dioxide emissions and energy use in house construction with a concrete frame. The study has focused on both the production phase and the management phase. The construction stage has been investigated primarily within the concrete production, enforcement and including transports. Whereas the management stage has been studied upon the energy use of the buildings and its effect on carbon dioxide emission.  The literature study deals with methods that can be associated with the case study but will also deal with other presumptive methods. Results: The study of the construction project shows that CO2 emission and energy use primarily comes from cement production within the production stage. Whereas, looking at the whole life cycle studied, the primary contributor to CO2 emissions and energy use over time is the management stage of the buildings. The result also shows that by using renewable steel as reinforcement can significantly effect the energy use, as well as, CO2 emission of the production phase. Conclusions: The cement production is one of the biggest causes of CO2 emissions and energy use in the production phase of the studied life cycle. While the management phase is the largest in terms of the total life cycle studied. Several methods are possible to decrease the use of energy use and CO2-emission in the production stage, and to combine those methods is an alternative that suggested

The building industry is responsible for 35% of final energy use and 38% of CO2 emissions at a global level. The European Union aims to reduce CO2 emissions in the building industry by up to 90% by the year 2050. Therefore, it is important to consider the environmental impacts buildings have. The purpose of this thesis was to investigate the environmental impacts and costs of a single-family house in Sweden. In the study, the life cycle assessment (LCA) and the life cycle cost (LCC) methods have been used by following the “cradle to grave” life cycle perspective.  This study shows a significant reduction of global warming potential (GWP), primary energy (PE) use and costs when the lifespan of the house is shifted from 50 to 100 years. The findings illustrate a total decrease in LCA outcome, of GWP to 27% and PE to 18%. Considering the total LCC outcome, when the discount rate increases from 3% to 5% and then 7%, the total costs decrease significantly (60%, 85% to 95%). The embodied carbon, PE use and costs from the production stage/construction stage are significantly reduced, while the maintenance/replacement stage displays the opposite trend. Operational energy use, water consumption and end-of-life, however, remain largely unchanged. Furthermore, the findings emphasize the importance of using wood-based building materials due to its lower carbon-intensive manufacturing process compared to non-wood choices.   The results of the LCA and LCC were systematically studied and are presented visually. Low carbon and cost-effective materials and installations have to be identified in the early stage of a building design so that the appropriate investment choices can be made that will reduce a building’s total environmental and economic impact in the long run. Findings from this thesis provide a greater understanding of the environmental and economic impacts that are relevant for decision-makers when building single-family houses. / Byggbranschen svarar för 35% av den slutliga energianvändningen och 38 % av koldioxidutsläppen på global nivå. Europeiska unionen strävar efter att minska koldioxidutsläppen i byggnadsindustrin med upp till 90% fram till 2050. Därför är det viktigt att beakta byggnaders miljöpåverkan. Syftet med denna avhandling var att undersöka miljöpåverkan och kostnader för ett enfamiljshus i Sverige. I studien har livscykelbedömningen (LCA) och livscykelkostnadsmetoderna (LCC) använts genom att tillämpa livscykelperspektivet ”vagga till grav”. Studien visar en stor minskning av global uppvärmningspotential (GWP), användning av primärenergi (PE) och kostnader vid växling från 50 till 100 års husets livslängd. Resultaten visar en årlig minskning med 27% för utsläpp av växthusgaser och med 18% för användningen av primärenergi. Med tanke på det totala LCC-utfallet, när diskonteringsräntan ökar från 3%, 5% till 7%, minskar de totala kostnaderna avsevärt (60%, 85% till 95%). Det noteras att klimatavtrycket, primärenergianvändningen och kostnaderna från produktionssteget/konstruktionssteget minskar avsevärt, medan underhålls- / utbytessteget visar den motsatta trenden när man byter från 50 till 100 års livslängd. Den operativa energianvändningen, vattenförbrukningen och avfallshanteringen är fortfarande nästan samma när man ändrar livslängden. Vidare betonar resultaten vikten av att använda träbaserade byggmaterial på grund av lägre klimatpåverkan från tillverkningsprocessen jämfört med alternativen. LCA- och LCC-resultaten studerades systematiskt och redovisades visuellt. De koldioxidsnåla och kostnadseffektiva materialen och installationerna måste identifieras i ett tidigt skede av en byggnadskonstruktion genom att välja lämpliga investeringsval som kommer att minska de totala miljö och ekonomiska effekterna på lång sikt. Resultaten från denna avhandling ger ökad förståelse för miljömässiga och ekonomiska konsekvenser som är relevanta för beslutsfattare vid byggnation av ett enfamiljshus.

För att tillgodose framtidens växande behov av energi och samtidigt bidra till en långsiktigt hållbar energitillförsel krävs resurs- och energieffektivisering inom flera sektorer. Inte minst inom industrin som år 2016 stod för mer än 50 procent av det globala energibehovet. Tillvaratagandet av befintliga resurser såsom spillvärme från tryckluftsproduktion är en möjlig effektiviseringsåtgärd. Till grund för examensarbetet ligger ett önskemål från koncernen Sandvik AB att utreda besparingspotential och kostnader för reinvestering i en av industrins kompressorcentraler, Götvalsverket. Reinvesteringen avser två nya kompressorer vars spillvärme integreras i industrins befintliga närvärmesystem och möjliggör för minskade resurs- och energikostnader samt utsläpp av CO2. Arbetet syftar till att analysera olika kompressorlösningar utifrån ett ekonomiskt och miljömässig perspektiv. Detta görs med hjälp av insamlad data, känslighetsanalyser och lönsamhetskalkyler med tillhörande LCC. Målet är att kunna besvara olika frågeställningar rörande total investeringskostnad, energi- och resursbesparing samt utsläppsreducering. Två fall av produktion undersöks, dels vid drift enligt Götvalsverkets befintliga produktionstid och dels med en optimerad drifttid för kompressorenheterna. En litteraturstudie har också genomförts där flera studier visar att tryckluft är ett dyrt alternativ för energiproduktion och att implementering av effektiviseringsåtgärder, däribland återvinning av spillvärme, därför kan vara väl grundade investeringar. Även andra fördelar kan kopplas till energieffektivisering, exempelvis förbättrad produktion och arbetsmiljö för anställda. Resultatet av arbetet visade att särskilt ett kompressoralternativ stod ut från de övriga ur både en ekonomisk- och miljömässig synpunkt. Detta alternativ erbjöd inte den billigaste investeringen men däremot var mängden återvunnen värme så pass mycket större än för andra alternativ, att energibesparingen minskade återbetalningstiden drastiskt. Tillvaratagande av befintliga resurser som spillvärme, tillsammans med industrins minskade energianvändning, anses vara en nödvändighet för att kunna säkerställa välmående hos både människor, djur och natur i framtiden. / In order to meet the growing demand for energy in the future, while contributing to a long-term sustainable energy supply, resource and energy efficiency measures are required within several sectors. In 2016 the industry sector accounted for more than 50 percent of the global power demand. The use of existing resources, such as waste heat from compressed air production, is a possible efficiency measure.  Behind this thesis work is a request from the Sandvik AB Group to estimate savings potential and reinvestment costs in one of the industry's compressor centers, Götvalsverket. The reinvestment refers to two new compressors whose waste heat is integrated into the industry's existing district heating system and allows for reduced resource and energy costs as well as a reduction of CO2-emissions.  This work aims to investigate different compressor alternatives from an economic- and environmental perspective. This is done using collected data, a sensitivity analysis and profitability calculations with an attached LCC-analysis. The aim is to answer various questions regarding total investment cost, energy and resource saving as well as emission reduction. Two cases in production are investigated. The first according to the existing operation hours in Götvalsverket and the second case with an optimized operating time for the compressor units.  A literature review has also been conducted where several studies show that compressed air is an expensive alternative to energy production and that implementation of efficiency measures, including waste heat recovery, can be well-founded investments. Other benefits can also be linked to energy efficiency, such as improved production and an improved work environment for employees.  The result of the work showed that one alternative in particular stood out from the other compressor solutions, both from an economic and environmental point of view. This option did not offer the cheapest investment but the amount of recovered waste heat was much larger than for the other alternatives and therefore, energy savings reduced the payback period drastically.  The utilizing of existing resources such as waste heat, together with the industry sector’s reduced energy consumption, is considered a necessity in order to ensure the well-being of people, animals and nature in the future.

The building industry is responsible for 35% of final energy use and 38% of CO2 emissions at a global level. The European Union aims to reduce CO2 emissions in the building industry by up to 90% by the year 2050. Therefore, it is important to consider the environmental impacts buildings have. The purpose of this thesis was to investigate the environmental impacts and costs of a single-family house in Sweden. In the study, the life cycle assessment (LCA) and the life cycle cost (LCC) methods have been used by following the “cradle to grave” life cycle perspective.  This study shows a significant reduction of global warming potential (GWP), primary energy (PE) use and costs when the lifespan of the house is shifted from 50 to 100 years. The findings illustrate a total decrease in LCA outcome, of GWP to 27% and PE to 18%. Considering the total LCC outcome, when the discount rate increases from 3% to 5% and then 7%, the total costs decrease significantly (60%, 85% to 95%). The embodied carbon, PE use and costs from the production stage/construction stage are significantly reduced, while the maintenance/replacement stage displays the opposite trend. Operational energy use, water consumption and end-of-life, however, remain largely unchanged. Furthermore, the findings emphasize the importance of using wood-based building materials due to its lower carbon-intensive manufacturing process compared to non-wood choices.   The results of the LCA and LCC were systematically studied and are presented visually. Low carbon and cost-effective materials and installations have to be identified in the early stage of a building design so that the appropriate investment choices can be made that will reduce a building’s total environmental and economic impact in the long run. Findings from this thesis provide a greater understanding of the environmental and economic impacts that are relevant for decision-makers when building single-family houses. / Byggbranschen svarar för 35% av den slutliga energianvändningen och 38 % av koldioxidutsläppen på global nivå. Europeiska unionen strävar efter att minska koldioxidutsläppen i byggnadsindustrin med upp till 90% fram till 2050. Därför är det viktigt att beakta byggnaders miljöpåverkan. Syftet med denna avhandling var att undersöka miljöpåverkan och kostnader för ett enfamiljshus i Sverige. I studien har livscykelbedömningen (LCA) och livscykelkostnadsmetoderna (LCC) använts genom att tillämpa livscykelperspektivet ”vagga till grav”. Studien visar en stor minskning av global uppvärmningspotential (GWP), användning av primärenergi (PE) och kostnader vid växling från 50 till 100 års husets livslängd. Resultaten visar en årlig minskning med 27% för utsläpp av växthusgaser och med 18% för användningen av primärenergi. Med tanke på det totala LCC-utfallet, när diskonteringsräntan ökar från 3%, 5% till 7%, minskar de totala kostnaderna avsevärt (60%, 85% till 95%). Det noteras att klimatavtrycket, primärenergianvändningen och kostnaderna från produktionssteget/konstruktionssteget minskar avsevärt, medan underhålls- / utbytessteget visar den motsatta trenden när man byter från 50 till 100 års livslängd. Den operativa energianvändningen, vattenförbrukningen och avfallshanteringen är fortfarande nästan samma när man ändrar livslängden. Vidare betonar resultaten vikten av att använda träbaserade byggmaterial på grund av lägre klimatpåverkan från tillverkningsprocessen jämfört med alternativen. LCA- och LCC-resultaten studerades systematiskt och redovisades visuellt. De koldioxidsnåla och kostnadseffektiva materialen och installationerna måste identifieras i ett tidigt skede av en byggnadskonstruktion genom att välja lämpliga investeringsval som kommer att minska de totala miljö och ekonomiska effekterna på lång sikt. Resultaten från denna avhandling ger ökad förståelse för miljömässiga och ekonomiska konsekvenser som är relevanta för beslutsfattare vid byggnation av ett enfamiljshus.

Detta examensarbete gjordes i samarbete med Riksbyggen där träffsäkerheten hos energiberäkningar i Miljöbyggnad studerades. Beräkningarna för den kommande energianvändningen jämfördes med mätningarna när byggnaden är i bruk. Vi ställde oss frågan om betygen i Miljöbyggnad påverkades av en avvikande energianvändning.Syftet med studien var att ge en bredare kunskap om miljöcertifierade byggnaders verkliga och förväntade energianvändning. Detta gjordes genom att identifiera och statistiskt säkerställa differenser mellan beräknad och uppmätt uppvärmnings-, varmvattens- och fastighetsenergi. Metoden som användes var en kartläggning av sekundärdata ur dokumentation från certifieringsprocessen för 116 stycken byggnader. Avvikande indikatorbetygs påverkan på områdes- och byggnadsbetyget i Miljöbyggnad undersöktes.Studien visade att det är svårt att beräkna - hälften av objekten hade en differens på mer än 10% och den årliga energianvändningen ökade i genomsnitt med 3,7 kWh/m2. Störst avvikelse hade uppvärmningsenergin med 9,7 kWh/m2, med sänkta indikatorbetyg till följd. En fjärdedel av dessa hade en vanskligt liten marginal till betygsgränsen.38% av flerbostadshusen hade ett förändrat betyg hos indikatorn för energianvändning, varav 4% fick ett bättre betyg medan 34% fick ett sämre betyg. En tredjedel av de med försämrade betyg fick sänkta områdesbetyg för energi, men behöll trots det byggnadsbetyget i Miljöbyggnad. Lagstiftande krav på minskad energianvändning fick delvis önskad effekt, samtidigt som differensen mellan beräkning och mätning ökade. Revideringar av indikatorbetyg tyder på att installationssystemen för ventilation och uppvärmningsenergin inte var korrekt intrimmade och behöver följas upp. I vilken omfattning man avsiktligt eller oavsiktligt frångått de ursprungliga planerna under byggprocessen lämnas till mer djupgående studier att ta reda på. / This thesis was created with collaboration from Riksbyggen where the accuracy of energy calculations in Miljöbyggnad were studied. Calculations for the upcoming energy use was compared with measurements of the energy of the building when in use. We asked ourselves whether the grades in Miljöbyggnad were affected by a deviating energy use.The purpose of this thesis was to provide a wider knowledge of the actual and expected energy use of buildings with an environmental certificate. This was achieved by identifying and statistically ensuring differences between calculated and measured energy of heating, hot water and real estate use. The method used was a survey of secondary data from the documentation of the process of certification of 116 buildings. The impact of a deviating indicator rating on the field and building rating in Miljöbyggnad was investigated.The study showed that it is difficult to calculate – half of the buildings had a difference of more than 10% and the annual energy use increased by an average of 3,7 kWh/m2.The most significant deviation was the energy used for heating with 9,7 kWh/m2, with decreasing indicator ratings as a result. A quarter of these had a precariously small margin to the limit of the rating level.38% of the residential buildings had a changed rating of the indicator of energy use, whereof 4% got a higher rating and 34% got a lower rating. A third of the ones with lower ratings also got decreased ratings in the field of “Energi”, but nevertheless retained their overall building rating in Miljöbyggnad.Legislative requirements for reduced energy use partly had the desired effect, though at the same time, the differences between calculations and measurements increased. Revisions of indicator ratings suggests that installation systems of ventilation and heating were not properly tuned and needs to be adjusted. To which extent they intentionally or unintentionally abandoned the original plan during the construction process is left to more thorough studies to look into.

This master thesis investigates and analyzes the energy use for traction and auxiliary equipment in passenger rail vehicles. It covers both the train service with passengers and when the trains are going through other stages in the everyday operation. The operational cycle and associated operational situations are introduced as a way of describing the varying use of a train over time. The descriptions focus on the most common activities and situations, such as stabling and parking, regular cleaning, inspections and maintenance. Also how these situations affect energy use by their need for different auxiliary systems to be active. An energy model is developed based on the operational cycle as a primary input, together with relevant vehicle parameters and climate conditions. The latter proving to be a major influence on the energy used by the auxiliary equipment. The model is applied in two case studies, on SJ's X55 and Västtrafik's X61 trains. Both are modern electric multiple units equipped with energy meters. Model input is gathered from available technical documentation, previous studies and by measurements and parameter estimations. Operational cycle input is collected through different planning systems and rolling stock rosters. Climate input is finally compiled from open meteorological data banks. The results of the case studies show that the method and models are useful for studying the energy used by the trains in their operational cycles. With the possibility to distinguish the energy used by the auxiliary equipment, both during and outside the time the trains are in service with passengers. With this it's also possible to further investigate and study potential energy saving measures for the auxiliary equipment. Simulations of new ventilation control functions and improved use of existing operating modes on the trains show that considerable energy savings could be achieved with potentially very small investments or changes to the trains. The results generally show the importance of a continued investigation of the auxiliary equipment's energy use, as well as how the different operational situations other than the train service affect the total energy use. / Detta examensarbete utreder och analyserar energianvändningen för passagerarjärnvägsfordons traktion- och hjälpkraftssystem, både under tågdriften med passagerare och andra delmoment som tågen genomgår under den normala dagliga driften. För detta introduceras driftcykeln och tillhörande driftsituationer som ett sätt att beskriva användningen av ett tåg över tiden. Syftet är att beskriva de vanligast förekommande aktiviteterna och situationerna, såsom uppställning och parkering, regelbundna inspektioner, klargörningar och underhåll. Även hur dessa situationer påverkar energianvändningen genom ett varierande behov av hjälpkraft och aktiva funktioner i tågen. En energimodell baserad på driftcykeln som huvudsaklig indata, tillsammans med tågets egenskaper samt det omgivande klimatet, tas fram. Klimatet visar sig vara en avgörande faktor i hjälpkraftens energianvändning. Modellen utvärderas i typstudier på SJs X55 och Västtrafiks X61. Båda är elektriska motorvagnståg utrustade med energimätare. Indata till modellen samlas in genom tillgänglig teknisk dokumentation, tidigare studier och genom mätningar samt parameterestimering. Driftcyklerna för tågtyperna sammanställs med hjälp av olika planeringssystem och omloppsplaner. Väder- och klimatdata samlas slutligen in från öppna databaser för metrologiska data. Resultaten från typstudierna visar att metoden och modellerna är användbara verktyg för att kunna beskriva tågens energianvändning i deras driftcykler. Med möjligheten att särskilja hjälpkraftssystemens energianvändning vid tågdriften med passagerare men även i de övriga situationerna. Med detta blir det också möjligt att undersöka potentiella energibesparingsåtgärder för hjälpkraftssystemen. Simulering av förbättrade styrfunktioner för ventilationen och förbättrat utnyttjade av redan inbygga energibesparande driftlägen på tågen visar att betydande energibesparingar kan fås med relativt små medel och få förändringar på fordonen. De sammantagna resultaten av arbetet visar på vikten av att fortsätta undersöka och utreda hjälpkraftens energianvändning samt hur driftsituationerna utanför tågdriften med passagerare påverkar den totala energianvändningen.

In this comparative study were four alternative windows researched to find the most suitable ones for replacement when renovating the Million Programme housing. The methodology in the study involves a combination of methods, using interviews with companies and tenants, email correspondence with people who contributed to the study, and observation of a multi-family building built during the Million Programme. The result shows that all alternatives are ideal, and the only difference is the insulation performance and the energy-efficiency, which can be said to be minimal. CO2-emissions and thus climate impact will be lowered regardless of the choice of windows for replacement based on the alternatives investigated. The interviews show that the customer/client decides the choice of window, which the construction companies pass on to the window-suppliers. The existing windows in the observed building showed low quality of energy efficiency, comfort and thus high climate impact. Finally, it is concluded that focus should be on low U-values and emissions rather than on costs which should not be the deciding factor. Buildings should be renovated within the renovation cycle developed by the Energimyndigheten and Boverket for impact on CO2-emissions and climate. Other measures for improvements are also proposed in this study.