Greenhouse gas emissions drive climate change, posing a global challenge with serious consequences ranging from glacial melting to societal disruptions. Sweden has introduced a climate policy framework to achieve climate neutrality by year 2045, with the construction and real estate sector accounting for about 21 percent of total greenhouse gas emissions. Concrete, despite its long history and versatility, significantly contributes to the climate crisis. The problem is serious where a circular construction sector and concrete reuse can reduce the carbon footprint and contribute to Sweden's environmental goals. The study focuses on today's challenges with concrete's extensive climate impact and the insufficient reuse of older concrete buildings and strives to identify solutions for the reuse of concrete walls. Real estate companies Castellum and Vectura, along with consulting firm Bjerking, lead a reuse project for circular construction in Främre Boländerna. The properties of concrete, including its compressive strength, vary depending on the area of use, ranging from general building structures to commercial and industrial buildings. Previous research has shown that there is great potential for reuse, but also many challenges. The report's methodology includes interviews with six respondents, three field visits, compressive strength tests of concrete samples, and an extensive literature review, all to answer the study's purpose and problem. The interview study indicates that there are several challenges with reuse and the concrete samples show suitable compressive strength values for reuse with approved crack creation. The study's conclusions show that the concrete from Främre Boländerna can be used for general structures like homes and parks, but not for commercial buildings that require a load-bearing building frame. The main challenges identified in the study are intermediate storage, economic factors, legal issues, lack of standards and guidelines, reuse depots, and logistical problems. Despite these challenges, future opportunities appear promising.

Life Cycle Assessments on buildings and various environmental certificates are starting to become customary for newbuilding projects in Sweden. Building materials play a big part in a building’s environmental impact. Earlier research indicates that Life Cycle Assessments is not a routine in today’s construction process and it may depend on uncertainties in the methods of quantifying carbon dioxide emissions. This master thesis focuses on how equivalent carbon dioxides, a standard unit to quantify greenhouse gas emissions, of building materials can be integrated with Building Information Modelling. Through meetings with experts in the field, data has been collected. A 3D model of a house was built in order to evaluate both an integration with a cost calculation tool and directly with the 3D model. The results showed how the cost calculation tool works for calculations of equivalent carbon dioxides, early in the pre-construction phase. Difficulties in finding corresponding materials in their database were found and issues with summarizing carbon dioxide data. The integration directly into the 3D model, with visual programming, proved an insert for each materials’ carbon dioxide emissions worked. This allows further updates throughout the building process. It was also possible to import material information to a carbon dioxide calculation tool. This evaluation opened up a possibility to change and update carbon dioxide emissions at an early design stage of a building process with Building Information Modelling along with a need of organizational change due to today's traditional building processes. / Livscykelanalyser på byggnader och olika typer av miljöbyggnads-certifieringar blir allt vanligare för nya byggprojekt i Sverige. Materialet i en byggnad spelar en stor roll av hela byggnadens miljöpåverkan. Tidigare forskning indikerar att livscykelanalyser inte är en rutin i dagens byggprocesser vilket kan bero på att osäkerheter i de olika metoderna bakom koldioxidberäkningar. Den här artikeln fokuserar på hur koldioxidekvivalenter av byggnadsmaterial kan bli integrerade med Byggnadsinformationsmodellering. Genom möten med experter i området har datainsamling gjorts för det ändamålet. För att undersöka integreringen byggdes en 3D-modell upp och som senare användes för beräkningar av koldioxidutsläpp i ett kostnads-kalkyleringsverktyg samt undersöka hur en införing av koldioxidekvivalenter direkt i 3D-modellen kunde göras. Resultaten visade hur kostnads-beräkningsverktyget fungerar för beräkningar av koldioxidekvivalenter, tidigt i byggprocessen. Svårigheter i att hitta motsvarande material i kalkyleringsverktygets databas upptäcktes under utvärderingen samt en sammanfattande rapport för beräkningarna. Integrationen direkt i 3D-modellen med visuell programmering visade att en inmatning av koldioxidutsläpp för varje material fungerade vilket möjliggör uppdateringar under hela byggprocessen. Det var också möjligt att importera materialinformation till ett koldioxidberäkningsverktyg. Det öppnar upp möjligheter att ändra och uppdatera koldioxidutsläpp för material tidigt i byggprocessen med hjälp av Byggnadsinformationsmodellering och visar behov av organisationsförändringar på grund av dagens traditionella byggprocess.

Prefabricering av väggelement är en byggmetod under stark framväxt i byggandet av småhus de senaste decennierna. Kostnadseffektiviteten nämns ofta som ett skäl till att prefabricering av småhus har en sådan stor framväxt. Samtidigt har miljö- och klimatfrågan växt och då byggsektorn står för en stor del av Sveriges koldioxidutsläpp krävs det att byggsektorn ställer om till ett allt med hållbart byggande. Detta examensarbete har undersökt denna kostnadseffektivitet och hur och om en går att kombinera med ett hållbart byggande och sedan jämfört detta med platsbyggda väggar i trä. Underlag har tagits fram i samarbete med Skidstahus som producerar prefabricerade väggelement i fabriksmiljö och underlag från Derome Hus AB/ VarbergsHus vad berör småhus i lösvirke. En kostnadsjämförelse av de två byggmetoderna visar att de prefabricerade väggelement som Skidstahus framställer är mer kostnadseffektiva och det beror till stor del på att arbetstiden effektiviseras. Till viss del visar examensarbetet att materialanvändningen även resurs effektiviseras vid Skidstahus produktion och resulterar i mindre spill som därmed gynnar ett hållbart byggande. Andra viktiga aspekter för hållbarhet och livslängd såsom fukt och lufttäthet visar att prefabricerade väggar har utmaningar då skarvar och anslutningar måste vara väl utförda. Samtidigt innebär arbetet i fabriksmiljö att risken för fuktproblem minskar då det ger ett skydd för klimat och väder. Detta är medför även att byggarbetarna får en god och vältempererad arbetsmiljö. Däremot finns frågetecken kring hur byggande med prefabricerade väggelement påverkar miljön i form av transporter i förhållandet till platsbyggda väggar av lösvirke, då transporter till och från fabrik krävs. Utöver detta påverkar byggmetoden hur gestaltning och arkitektur utförs då ett platsbyggt hus i trä enklare går att utföra med valfri gestaltning. Analyserna visar sammanfattningsvis att användandet av prefabricerade väggelement i trä reducerar byggkostnader samtidigt som det kan bidra till ett hållbart byggande. Det krävs dock ytterligare studier för att jämföra den beräknade livslängden på prefabricerade väggar och platsbyggda. / Prefabrication of wood wall elements in construction of villas and terraced houses is a building method undergoing growth in recent decades. Cost efficiency is often cited as a reason why prefabrication has undergone such a large growth. At the same time, the issue of environmental impact and climate change has grown. As the construction sector accounts for a large part of Sweden's carbon dioxide emissions, the construction sector needs to become more sustainable. This thesis has examined this cost-effectiveness and if it is possible to combine with environmental sustainability. To examine this more thoroughly a comparison is made with in site-built timber-framed constructed walls. The thesis has been conducted in collaboration with Skidstahus, which produces prefabricated wall elements in a factory environment, especially for data collection. Information and data have also been collected from Varbergshus / Derome producing houses in site-built timber-framed building. A cost comparison of the building methods shows that the prefabricated wall elements manufactured by Skidstahus are more cost-effective, which can be linked to work efficiency. To some extent, the thesis also shows that material use can be optimized at Skidstahus production and therefore results in less waste, which thus reduces environmental impact. Other important factors for durability and accounted life span is the building method’s ability to handle migration of moisture and airtightness. The thesis shows that prefabricated walls have challenges, as joints and connections must be well designed. At the same time, factory production allows an environment which can reduce risk of migration of moisture as it provides protection for climate and weather impact. Another aspect is that it provides a good and well-tempered work environment for the construction worker. On the other hand, it is questionable whether the use of prefabricated wall elements affects the environment as it may increase the need of transportation in relation to on site-built timber-framed walls, as transport to and from the factory is required. In addition, the prefabricated method could influence how design and architecture is carried out while a wood house made from stick timber is more easily modified. In summary, the analysis show that the use of prefabricated wood wall elements reduces building costs while at the same time it can contribute to environmental sustainability. However, further studies are required to compare the estimated life span of the two compared building methods.

Klimatförändringarna blir allt mer omfattande i takt med att jordens befolkning ökar. Den negativa miljöpåverkan bottnar till stor del i användandet av råvaror och energiförbrukning vid skapandet av materiella ting. Enligt energimyndigheten (2015) står byggsektorn för ca 40 % av Sveriges totala energianvändning. För att minska energianvändningen har mål både på nationell och internationell nivå skapats. Målen är tänkta att skapa större förståelse av ett mer energieffektivt byggt samhälle för samtliga aktörer inom byggbranschen. En hållbar utveckling av husbyggandet kräver förutom att värna om miljön en beaktning av de ekonomiska och sociala aspekterna.   I det här examensarbetet har det undersökts om två specifika standardhus från en småhusleverantör kan utvecklas till passivhus med bevarad arkitektonisk karaktär. Studien syftar delvis till att undersöka om begreppet passivhus kan fungera som ett hållbart koncept för byggandet av enfamiljshus. Begreppet hållbar utveckling har begränsats och en förenkling har applicerats i arbetet. Den ekologiska aspekten representeras av energiberäkningar och eventuella åtgärder för att standardhusen ska uppnå kraven för passivhus. Den ekonomiska aspekten representeras av en livscykelkostnadsanalys med hjälp av nuvärdesmetoden och återbetalningsmetoden. Den sociala aspekten representeras av en utvärdering av förändring i boendekvaliteter vid utveckling från ett standardhus till passivhus. Studien presenterar även en alternativ utformning av ett passivhus med avsikt att främja positiva boendekvaliteterna.   Standardhusen tillhör en småhusproducent, Intressanta hus, som har sitt huvudsäte i Västerås. Husen utgörs av en villa på 147 m2 i ett plan med pulpettak samt en villa på 151 m2 i två plan med sadeltak. Med anledning av Intressanta hus geografiska läge har Västerås klimat använts som utgångspunkt vid energiberäkningarna. För att addera ytterligare en utmaning har även möjligheter för utveckling till passivhus undersökts för standardhusen i ett subarktiskt klimat i Kiruna. Västerås representerar därmed klimatzon III och Kiruna klimatzon I.   Resultaten avslöjade att det är möjligt att utveckla standardhuset i två plan med sadeltak till passivhus och samtidigt bevara den arkitektoniska karaktären i de båda klimatzonerna. Standardhuset med ett plan och pulpettak är endast möjligt att anpassa till passivhus i klimatzon III med bevarad arkitektonisk karaktär. Livscykelkostnadsanalysen visar med hjälp av nuvärdesmetoden att det är ekonomiskt fördelaktigt att investera i passivhus som ett koncept för en kalkylperiod på 50 år. Den boendekvalitet som främst förändras är bostadens ljusinsläpp och för passivhuset i ett plan är skillnaden av ljusinsläpp markant i klimatzon I.   Studiens slutsats är att konceptet passivhus är en metod av husbyggnation som främjar den hållarbara utvecklingen i förenklad form. Resultaten är framförallt positiva för klimatzon III men om byggnaden har låg formfaktor kan konceptet fungera bra även i kallare klimat som återfinns i klimatzon I. / The climate changes increases as the population increases. The negative environmental impact is mostly based on the use of raw materials and energy consumption in the production of various products. According to Energimyndigheten (2015), the building sector is the cause of about 40 % of Sweden's total energy use. In order to reduce the energy use goals have been created at both national and international levels. The goals are intended to create a greater understanding of a more energy efficient society for all actors within the construction industry. In addition to create a sustainable development of the building sector one needs to also take in account the social and economic aspects.   This master thesis examined whether two specific standard houses from a small house producer can be adapted to passive houses with a preserved architectural character. The purpose of the study is partly to investigate whether the concept of passive houses can serve as a sustainable concept of building single family houses. The concept of sustainable development has been simplified. The ecological aspect is represented by the energy calculations and possible actions that the standard houses need to achieve in order to meet the requirements for passive houses. The economic aspect is represented by a life cycle cost analysis using the Net Present Value method and the Simple Payback method. The social aspect is represented by an evaluation of changes in living qualities as the standard houses develops to passive houses. The study also presents an alternative design of a passive house with the purpose of improving the accommodation qualities.   The standard houses belong to a small-house-producer, Intressanta hus, who has their main market in Västerås. The houses is represented by a 147m2 villa with one floor and a pulpit roof and a 151m2 villa with two floors and a pitched roof. Due to Intressanta hus geographic location, the typical climate for Västerås has been used in the energy calculations. To add another dimension, opportunities for developing the standard houses to passive houses have also been investigated for the typical climate in Kiruna. Therefore Västerås represents climate zone III and Kiruna represents climate zone I.   The results revealed that it is possible to adapt the standard house with two floors and a pitched roof to a passive house while preserving the architectural character in both climate zones. The standard house with one floor and a pulpit roof is only possible to adjust to a passive house in climate zone III with a preserved architectural character. The life cycle cost analysis using the Net Present Value showed that it is an economical advantage to invest in a passive house in a period of 50 years. The accommodation quality that changes the most is the incident light in the houses and for the passive house with one floor the difference of light is remarkably high in climate zone I.

I syfte att bättre möta de verksamheter som bedrivs på gården Skärholmen 1:18 i Bohuslän har jag ritat ett förslag till en flexibel byggnad som i sitt utförande uteslutande använder sig av de materiella resurser som redan finns på platsen. / In order to better meet the activities carried out on the farm Skärholmen 1: 18 in Sweden, I have designed a proposal for a flexible building that in its execution exclusively use the material resources that already exist on the site.

Increasing awareness of sustainable building materials has led to interest in enhancing the structural performance of engineered wood products. Wood is a sustainable, renewable material, and the increasing use of wood in construction contributes to its sustainability. Multi-layer wooden panels are one type of engineered wood product used in construction. There are various techniques to assemble multi-layer wooden panels into prefabricated, load-bearing construction elements. Assembly techniques considered in the earliest stages of this research work were laminating, nailing, stapling, screwing, stress laminating, doweling, dovetailing, and wood welding. Cross-laminated timber (CLT) was found to offer some advantages over these other techniques. It is cost-effective, not patented, offers freedom of choice regarding the visibility of surfaces, provides the possibility of using different timber quality in the same panel at different points of its thickness, and is the most well-established assembly technique currently used in the industrial market. Building upon that foundational work, the operational capabilities of CLT were further evaluated by creating panels with different layer orientations. The mechanical properties of CLT panels constructed with layers angled in an alternative configuration produced on a modified industrial CLT production line were evaluated. Timber lamellae were adhesively bonded in a single-step press procedure to form CLT panels. Transverse layers were laid at a 45° angle instead of the conventional 90° angle with respect to the longitudinal layers’ 0° angle. Tests were carried out on 40 five-layered CLT panels, each with either a ±45° or a 90° configuration. Half of these panels were evaluated under bending: out-of-plane loading was applied in the principal orientation of the panels via four-point bending. The other twenty were evaluated under compression: an in-plane uniaxial compressive loading was applied in the principal orientation of the panels. Quasi-static loading conditions were used for both in- and out-of-plane testing to determine the extent to which the load-bearing capacity of such panels could be enhanced under the current load case. Modified CLT showed higher stiffness, strength, and fifth-percentile characteristics, values that indicate the load-bearing capacity of these panels as a construction material. Failure modes under in- and out-of-plane loading for each panel type were also assessed. Data from out-of-plane loading were further analysed. A non-contact full-field measurement and analysis technique based on digital image correlation (DIC) was utilised for analysis at global and local scales. DIC evaluation of 100 CLT layers showed that a considerable part of the stiffness of conventional CLT is reduced by the shear resistance of its transverse layers. The presence of heterogeneous features, such as knots, has the desirable effect of reducing the propagation of shear fraction along the layers. These results call into question the current grading criteria in the CLT standard. It is suggested that the lower timber grading limit be adjusted for increased value-yield. The overall experimental results suggest the use of CLT panels with a ±45°-layered configuration for construction. They also motivate the use of alternatively angled layered panels for more construction design freedom, especially in areas that demand shear resistance. In addition, the design possibility that such 45°-configured CLT can carry a given load while using less material than conventional CLT suggests the potential to use such panels in a wider range of structural applications. The results of test production revealed that 45°-configured CLT can be industrially produced without using more material than is required for construction of conventional 90°-configured panels. Based on these results, CLT should be further explored as a suitable product for use in more wooden-panel construction. / <p>External cooperation: Martinson Group AB and Research Institutes of Sweden (RISE)</p>

Hållbarhet är något som påverkar alla. Det är en utmaning att minska överutnyttjandet av jordens resurser samtidigt som befolkningsmängden ökar. Byggsektorn har en stor påverkan på samhället och står inför flera utmaningar i sitt arbete med att minska klimat- och miljöpåverkan. Materialval är en viktig del då de största utsläppen oftast sker vid tillverkning av byggnadsmaterial.Detta arbete gjordes för att belysa hur viktig konstruktörernas del i hållbarhetsarbetet är och visa att de kan vara med och påverka beställarens beslut. Syftet med examensarbetet var att underlätta hållbarhetsarbetet i projekteringsskedet vid val av stomsystem. Konstruktörer ska kunna visa att grundläggande hänsyn tagits till minskad miljö- och klimatpåverkan. Syftet var också att utreda hur hållbarhetskonsulters analyser av konstruktörers arbete lättare kan utföras.I detta arbete utfördes semistrukturerade intervjuer tillsammans med en enkät för att utreda vilka delar som behövde utvecklas mellan projekteringsprogam och LCA-verktyg för att förenkla utförandet av en livscykelanalys (LCA). Utöver utredningen gjordes en fallstudie på ett referensobjekt i form av tre framtagna alternativ för stommar. Fallstudien utfördes genom en förenklad LCA i projekteringsprogrammet Revit. Den data som användes för de ingående materialen sammanställdes först i en lista med emissionsvärden för klimatpåverkan, ozonnedbrytning, försurning och övergödning. Dessa värden hämtades från olika miljövarudeklarationer (EPD:er) som fanns publicerade i publika databaser. Därefter formades ett ”Schedule” i Revit för att visa miljöpåverkan från de olika stomalternativen direkt i programmet. Listan utformades som en informationsguide och framtagningen av ett ”Schedule” i Revit förklaras grundligt för att konstruktörer ska kunna ta hjälp av detta vid framtida projekteringar för en minskad miljöpåverkan.Resultatet av utredningen visar att många av de utmaningar som tidigare studier har visat fortfarande är aktuella. Bland dessa är kravställandet på projekteringen en av de punkter som nämns mest. Flera förslag på hur kravställandet kan gå till nämns bl.a. genom en matris som vanligtvis används vid kravställande i projekt med BIM-samordning. Vidare ansåg intervjupersonerna att en kravställningsmall bör tas fram för att kunna användas i samtliga projekt, även om inte en LCA ska utföras.Det resultat som fallstudien visar var att stomalternativet i stål är det som påverkar miljön mest i alla kategorier som jämfördes. Träalternativet visade sig inte vara nämnvärt mycket lägre än betongalternativet ur klimatpåverkansperspektiv. Detta på grund av de avväxlingsbalkar i stål som användes för att avlasta det befintliga planet som stommen skulle byggas på. Det visas genom ett cirkeldiagram och analyseras vidare i diskussionen. / Sustainability is something that affect us all. It´s challenging to reduce the over-utilization of the earth’s resources at the same time as the population is increasing. The building sector has a big impact on the society and faces several challenges in the work to reduce climate and environmental impacts. Material choice is an important part because the largest emissions comes from the manufacturing phase.This study was made to highlight the importance of structural engineer’s part in the sustainability work and the impact on the purchaser’s decision. The purpose of this degree project was to support the sustainability work in the design stage when choosing a load bearing structure. The structural engineer could show that basic consideration was taken to reduce the environmental and climate impacts. The purpose was also to investigate how to facilitate sustainability consultants’ assessments of the work delivered by structural engineers.Semi-structured interviews were conducted together with a survey to investigate the parts in need of further development between design programs and LCA-applications in the process to execute and simplify sustainability analysis. Besides the investigation, a case study was made on a reference object. The object had three alternatives of load bearing structures. The case study was performed through a simplified LCA in Revit. The data that was used for the included materials was compiled to a schedule with emission values of climate influences, ozone decomposition, acidification and overfertilization. These emission values were retrieved from different EPD:s hat was published in open access databases. After the emissions were retrieved a schedule was made in Revit that showed the environmental impact for the different structural alternatives.The schedule was designed as a guide and the development of a schedule in Revit is explained thoroughly as guidance for structural engineers in future projects to reduce the environmental impact.The results of the investigation show that a lot of challenges that former studies have shown are still valid. Among these challenges, most of the respondents mentioned the prerequisites for projects to be one of the main points. One of the many proposals on how the setting requirements would take place was through a matrix that often is used in projects with BIM-coordination. Furthermore, the interviewers felt that the requirements for data should be developed for all projects, even though an LCA-analyze is not required.The results from the case study show that structures in steel affected the environment most in all the categories that was compared. The wood option showed that it was not that much lower from a climate impact perspective compared to the concrete option. This was because of the members in steel that was used to unload the existing floor which the structure would build on. This is shown with a pie chart and is further analyzed in the chapter of discussion.

Purpose: With the help of the stricter requirements in the National Board of Housing, Building and Planning's building regulations, knowledge regarding energy consumption must be highlighted, in order to have knowledge of at what stage more focus needs to be placed on further reducing energy use. Method: The data required to perform calculations will be retrieved from case study, document analysis and literature study. Findings: The report's analysis shows that despite stricter energy requirements in BFS 2011: 6, it has no major impact on an energy ratio during a building's life cycle of 50 years.The results show that the stricter requirements for BFS 2011:6 chapter 9 are on the right track to reduce energy consumption over a period of 50 years. Implications: The survey shows that stage B1-7 still accounts for most of the energy use in a building's life cycle. It also shows that the National Board of Housing, Building and Planning is on the right track with the regulations made in BFS 2011: Chapter 6. The results also indicate that further efficiency is possible, and that research can be done on this by testing new technologies and materials in a building. Limitations: The lifespan of a building is divided into three different stages, theconstruction stage, the use stage and the final stage. This work is limited to the first two stages and will therefore not consider the final stage. Keywords: BBR, Energy, Energy consumption, Energy losses, Energy use, Environmental impact, Life cycle analysis, Sustainable construction / Syfte: Med hjälp av de skärpta kraven i Boverkets byggregler har kunskap och förståelse gällande energiåtgång lyfts fram, för att vidare ha kunskap om i vilket skede mer fokus behöver läggas för att ytterligare minska på energianvändningen. Metod: Energiberäkningar har genomförts för att kunna besvara målet. Den data som krävs för att genomföra beräkningar har hämtats från fallstudie, dokumentanalys och litteraturstudie. Resultat: Rapportens analys visar att skärpta energikrav i BFS 2011:6 inte har någonstörre påverkan i ett energiförhållande under en byggnads livscykel på 50 år.Resultatet visar att de skärpta kraven på BFS 2011:6 kap 9 är på rätt spår för att minska energiåtgången under en tidperiod på 50 år. Konsekvenser: Avslutad undersökning visar att användningsstadiet, B1-7, fortfarandestår för majoriteten av energianvändningen i en byggnads livscykel och att Boverket är på rätt spår med de regleringar som gjorts i BFS 2011:6 kap 9. Resultatet tyder även på att ytterligare effektivisering är möjlig och att framtida undersökningar kan göras inomdetta område genom att testa nya tekniker och material i en byggnad.  Begränsningar: En byggnads livslängd är indelad i tre olika skeden, byggskedet, användningsskedet och slutskedet. Detta arbete begränsar sig till de två första skedenaoch tar därmed inte hänsyn till slutskedet. Nyckelord: BBR, Boverkets byggregler, Byggnadslivscykel, Energi, Energianvändning, Energiförbrukning, Energiförluster, Energiåtgång, Hållbart byggande, Klimatpåverkan, LCA, Livscykelanalys, Miljöpåverkan, Nollenergibyggnad, Nollenergihus