1 |
Livscykelanalys och inköpspris av mineralull jämfört medtre olika organiska isoleringsmaterial i en väggkonstruktion ienbostadshusAlkassir, Madonna January 2023 (has links)
Byggbranschen bidrar till en stor del av Sverigesväxthusgasutsläpp och den största delen från den härutsläppen kommer från produktionen av byggnader ochtransporter av byggnadsmaterial. Dock blir utsläppen frånuppvärmning av byggnader mindre och mindre tack vare attanvändning av bra isoleringsmaterial ökar. Det är därförviktigt att välja det isoleringsmaterial som medför så lågklimatpåverkan som möjligt och till en rimlig pris. Syftetmed denna rapport är att utföra en jämförelse av mineralulloch organiska isoleringsmaterial som träfiberisolering,cellulosaisolering och Hampafiberisolering i enväggkonstruktion med hjälp av livscykelanalys LCA ochinköpspris för att välja den bästa isoleringsmaterial.För att få svar på de ställda forskningsfrågorna genomfördesen litteraturstudie, en fallstudie samt dokumentanalys.Några beräkningar som genomfördes var också viktiga föratt få beslut på det lämpligaste isoleringsmaterialet.Resultatet av rapporten visar att mineralull är det bästaisoleringsmaterialet, då den har det minsta koldioxidutsläppsamt det lägsta inköpspriset för en kvadratmeter. Nackdelenmed mineralull är att den inte går att återvinnas i slutfasen,den hamnar i deponi istället. Under byggproduktionsskedetskiljer sig utsläppen ganska mycket i fas A4 (transport) ochdet beror på sträckan mellan fabrikerna och företaget som bygger huset. / The construction industry accounts for a large part ofSweden's greenhouse gas emissions and the largest part ofthese emissions comes from the production of buildings andtransport of building materials. However, the emissions fromheating buildings are getting smaller and smaller thanks tothe use of good insulation materials. It is therefore importantto choose the insulation material that states as low a climateimpact as possible and which at the same time has areasonable price. The purpose of this report is to perform acomparison of mineral wool and organic insulation materialssuch as wood fiber insulation, cellulose insulation and hempfiber insulation in a wall construction using life cycleanalysis LCA and the purchase price to choose the bestinsulation material.In order to get answers to the research questions posed, aliterature study, a case study and document analysis werecarried out. Some calculations that were carried out werealso important in order to decide on the most suitableinsulation material.The results of the report show that mineral wool is the bestinsulation material, as it has the lowest carbon dioxideemissions and the lowest purchase price per square meter.The disadvantage of mineral wool is that it cannot berecycled in the final phase, it ends up in landfill instead.During the construction production phase, the emissionsdiffer quite a lot in phase A4 (transport) and it depends onthe distance between the factories and the company thatbuilds the house. / <p>2023-06-26</p>
|
2 |
Experimentdesign för jämförelse av isoleringsmaterials teoretiska och verkliga isoleringsförmåga / Experiment design for comparing the theoretical and actual insulation capacity of insulation materialsEl Halabi, Philip, Holm, Joel January 2019 (has links)
Ett isoleringsmaterials teoretiska isoleringsförmåga undersöks med tester som utförs i laboratoriemiljö, vilket skiljer sig avsevärt från verkliga förhållanden. Syftet med detta examensarbete är att forska om vilket U-värde isoleringsmaterial har under verkliga förhållanden. Två frågeställningar har formulerats: Vilket behov finns det av att testa isoleringsmaterials verkliga isoleringsförmåga? Vilken metod är mer lämplig för att undersöka isoleringsmaterials verkliga isoleringsförmåga, att studera uppvärmningsbehov hos befintliga byggnader eller hos experimentmoduler? Studien har påvisat ett teoretiskt behov av att studera verklig isoleringsförmåga. En metod för jämförelse av befintliga byggnaders verkliga uppvärmningsbehov har tagits fram och ett experimentförslag med testmodul har designats. Slutsatsen är att det föreligger ett teoretiskt behov av att studera isoleringsmaterials verkliga isoleringsförmåga, samt att studie av uppvärmningsbehovet hos experimentmoduler är den mest lämpliga metoden för att undersöka verklig isoleringsförmåga. / In recent decades, the increasing requirements of energy use in buildings have resulted in a demand for more well-insulated and airtight structures.The theoretical insulation capacity of an insulating material is determined during tests performed in a laboratory environment. The problem is that these conditions differ significantly from real conditions.The purpose of this thesis is to investigate the U-value of insulating materials in real conditions. The thesis does not include execution ofexperiments. Furthermore, the study is limited to Swedish conditions and two insulation materials: polyurethane and mineral wool. For this purpose,two problem statements have been formulated: • What is the need for testing insulating material’s true insulating abilities? • Which method is more suitable for examining insulating material's true insulating ability, studying the heating needs of existing buildings or experiment modules? The study was based on literature studies where the following information and data were studied: • Previous studies on the insulating ability of insulating materials • Existing methods for comparing the actual heating needs of existing buildings • Calculation methods for theoretical heating needs, structural strength and building-related physics • Swedish climate conditions and Swedish requirements for buildings The study has shown that previous research on true insulating ability is lacking and that previous comparisons of insulating ability do not take actual conditions into account. Furthermore, the study has found an absence of existing methods for comparing the actual insulation capacity of existing buildings. Verified methods for assessing the actual energy use of buildings, in combination with the energy calculation method, have been used to create a method for comparing the actual heating needs of existing buildings. Finally, an experimental proposal with a test module has been designed. The design includes drawings, design requirements and expected energy requirements for two different insulation materials.The conclusion is that there is a theoretical need to study the actual insulating ability of insulating materials, and that studying the heating requirements of experimental modules is the most appropriate method for investigating real insulating ability.
|
3 |
Optimal tjocklek av isoleringsmaterial i en energieffektiv byggnad : Minimering av primärenergianvändning, växthuspotential och kostnad ur ett livscykelperspektivKRAKAU, OLIVIA, LA TORRE RAPP, VIKTOR January 2018 (has links)
I Sverige står bygg- och fastighetssektorn för nära en femtedel av koldioxidutsläppen och en tredjedel av energianvändningen varav en stor del kommer från uppvärmning av byggnader. Ett tillvägagångssätt för att minska energibehovet i bostäder är genom krav på energieffektivitet. Där spelar isoleringsmaterial stor roll för att minska värmeförlusterna i byggnaden. Ett problem med för tjock isolering är att isoleringsmaterialen i sig har viss kvantifierbar miljöpåverkan. I denna studie bestäms livscykelpåverkan från olika isoleringsmaterial med avseende på primärenergianvändning, växthuspotential, kostnad samt övrig miljöpåverkan. Studien undersöker även hur tjockleken av olika isoleringsmaterial påverkar driftenergin i byggnaden Backåkra 2, belägen i centrala Stockholm. Syftet är att bestämma den optimala tjockleken för varje isoleringsmaterial i byggnaden med avseende att minimera primärenergianvändningen, växthuspotentialen samt kostnaderna under en tidsperiod på 50 år. Övrig miljöpåverkan fastställs även. Materialen som utvärderats är glasull, cellulosaisolering, polyuretan/polyisocyanurat, vakuumisolering, aerogel, grafitcellplast, samt fenolbaserad isolering. Två olika avfallsscenarier implementeras varav ett scenario har hög materialåtervinning och ett annat har hög energiåtervinning. I en känslighetsanalys studeras inverkan av primärenergifaktorn, isoleringsmaterialens livslängd, koldioxidfaktorn, U-värden i byggnadens fönster samt andra värden för livscykelpåverkan. Resultaten visar att vald tjocklek av isoleringsmaterial i byggnaden i dag ligger nära den optimala tjockleken med avseende på minimal primärenergianvändning. Om isoleringsmaterialet har lägre koldioxidutsläpp under sin livscykel hamnar tjockleken i dagsläget nära den optimala tjockleken med avseende att minimera växthuspotentialen. Materialet aerogel har högst värden i alla påverkanskategorier i båda avfallsscenarierna. Lägst primärenergianvändning har vakuum- och cellulosaisolering vid optimala tjockleka på . Cellulosaisolering ger även upphov till lägst växthuspotential medan grafitcellplast har lägst kostnad för de optimala tjocklekarna i båda avfallsscenarier. Hög material-återvinningsgrad ger upphov till tjockare isolering och högre värden för påverkansfaktorerna. En hög energiåtervinningsgrad leder däremot till tunnare isolering och lägre värden. Att optimera isoleringsmaterialens tjocklek utifrån alla tre kriterier (primärenergianvändning, växthuspotential och kostnad) kan innebära svårigheter eftersom skillnaden mellan optimala tjocklekar är stor. Resultatet är känsligast för förändringar av livslängden och denna bör utvärderas noggrannare i framtida studier för att i högre utsträckning likna den verkliga byggnaden. Framtida studier kan även kretsa kring mer generell tillämpning av liknande analys för olika typer av byggnader i olika geografiska regioner. I vissa typer av byggnader är isoleringsmaterialens påverkan gällande primärenergianvändning och växthuspotential i förhållande till den totala byggnaden signifikant. I sådana fall har optimering av isoleringstjocklek stor betydelse för byggnadens totala prestanda och kan bidra till att minska byggnadens miljöpåverkan. Avslutningsvis kan denna studie bidra till en minskning av primärenergianvändningen, miljöpåverkan och kostnaderna i en energieffektiv byggnad. Därmed erhålls ett hållbarhetsperspektiv under hela livscykeln. / In Sweden, the construction and real estate sector accounts for approximately one fifth of the carbon dioxide emissions and one third of the total energy use, mainly due to heating. In order to reduce both energy requirement and environmental impact, energy efficient measures are of great importance. Insulation materials play a major role in reducing heat losses. However, manufacturing of insulation materials is an energy-intensive process with impact on the environment. In this study, the life cycle impact of seven different insulation materials was determined. The study considers the energy efficient building “Backåkra 2” in Sweden, planned to be completed next year, as a case study for evaluating lifecycle environmental and economic performances. It is investigated how the operating energy in “Backåkra 2” is affected by the choice of different insulation materials and their thicknesses. The optimal thickness of each insulation material in the building was determined in order to minimize primary energy use, global warming potential and cost over a period of 50 years. For the determined thicknesses, other environmental impacts were also investigated. The evaluated insulation materials are glass wool, cellulose insulation, polyuretan/polyisocyanurat, vacuum insulation, aerogel, graphite foam insulation, and phenolic based insulation. In the lifecycle analysis, two different waste scenarios are also implemented, of which one has high material recycling and the other has high energy recovery. A sensitivity analysis examines the impact of the primary energy factor, the lifespan of the insulation materials, the carbon dioxide factor, the U-values in the building's windows and other values for the life cycle impact. The results show that the selected thickness of insulation material in the building today of 19 cm is close to the optimal thickness with respect to minimal primary energy use. If the insulation material has lower carbon dioxide emissions during its lifecycle, the thickness is at present close to the optimal thickness in terms of minimizing the global warming potential. Aerogel has the highest values in all impact categories in both waste scenarios. Vacuum insulation will achieve the lowest primary energy use at its optimal thicknesses of 11,26 cm for waste scenario 0 while cellulose will achieve the lowest primary energy use of all materials at a thickness of 64,5 cm for waste scenario 50. Cellulose insulation also has the lowest global warming potential, while graphite foam insulation has the lowest cost for the optimal thicknesses in both waste scenarios. Higher material recovery rates give optimum at larger thicknesses, while high energy recovery rates lead to thinner insulation thickness. Optimizing the thickness of insulation materials based on all three criteria (primary energy use, global warming potential and cost) can cause difficulties due to a high difference in results. The result in the analysis is sensitive to changes in lifespan, and this should be more carefully evaluated in future studies to resemble the real building. Future studies can also revolve around more general application of similar analysis for different types of buildings in different geographic regions. In some types of buildings, the impact of insulation materials on primary energy use and global warming potential compared to the total building is significant. In such cases, optimization of insulation thickness has a significant impact on the overall performance and can reduce the environmental impact generated by the building. In conclusion, this study can contribute to a reduction of the primary energy use, the environmental impact and the costs in an energy efficient building throughout the whole life cycle.
|
4 |
NNE-kravets och materialvalens inverkan på prefabricerade ytterväggselement : Fallstudie för ett eluppvärmt tvåplans parhusStahre, Emma January 2016 (has links)
2015 kom ett förslag från Boverket gällande anpassning av Boverkets byggregler (BBR) till EU:s direktiv 2010/31/EU om nära-nollenergibyggnader. Förslaget innebär ett nytt sätt att beräkna specifik energianvändning och sänkta maxnivåer för densamma. I takt med att energianvändningen i bruksfasen av byggnaders livscykel minskar ökar vikten av att göra medvetna materialval, inte minst gällande de material som används för att uppnå de skärpta energikraven. Denna studie utgör en fallstudie där kravskärpningsförslagets inverkan på ett eluppvärmt parhus undersöks med avseende på transmissionsförluster genom klimatskalet, och vilken påverkan detta har på byggnadens prefabricerade ytterväggselement med träregelstomme. Väggens behövda isoleringstjocklek har undersökts genom U-värdesberäkningar och för olika isoleringsmaterial vars miljö- och klimatpåverkan även undersökts i form av GWP100 och energiåtgång i produktion. Beräkningar har utförts för tre beräkningsfall där klimatskalets delar tilldelats olika U-värden. Studien har funnit att val av fönster spelar stor roll för U-värdesfördelningen och därmed även för typväggens konstruktion, men att samtliga klimatskalsdelar behöver förbättras till U-värden i nivå nära värden för undersökta passivhus. Även det mest generösa beräkningsfallet för väggens U-värde genererade en ökning av isoleringstjockleken som skulle innebära att en ny konstruktionslösning krävs, då standarddimensioner för vanliga reglar inte räcker till. För isoleringsmaterialen visar studien att en balans mellan isoleringsförmåga och densitet har betydelse för materialens miljö- och klimatpåverkan, och att val av material av förnybar råvara och material som producerats med förnybar energi kan vara ett sätt att minska väggens miljö- och klimatpåverkan. I studien konstateras även att användandet av lättreglar istället för träreglar kan vara ett sätt att ytterligare minska isoleringens miljö- och klimatpåverkan genom att minska den behövda isoleringstjockleken. Användandet av lättreglar istället för träreglar sänkte den behövda isoleringstjockleken med 8,2 – 12,6 % i de beräknade fallen, och möjliggör att bygga väggelementen lika tjocka med isolering av träfiberskivor eller cellulosaskivor som med vanlig regel och isolering av stenull eller glasull med bättre isoleringsförmåga. / In 2015 the Swedish National Board of Housing, Building and Planning (Boverket) presented a proposal for the adaptation of the Swedish building regulations (BBR) to Directive 2010/31/EU on nearly zero-energy buildings. The proposal involves a new way to calculate a buildings energy use along with lowered levels for a new buildings maximum energy use. As the energy use in buildings related to the use of the building itself decreases, the importance of making conscious choices regarding the materials used to achieve these more stringent requirements increases. This study is a case study where the impacts of Boverkets proposal is investigated regarding heat losses through the building envelope of an electrically heated semi-detached house, as to what effect this has on the building's prefabricated external wall elements with wooden frame. The needed insulation thickness has been investigated through U-value calculations for various insulating materials whose environmental and climate impact is also investigated in the form of GWP100 and energy use in production. Calculations have been performed for three scenarios where the different parts of the building envelope have been assigned different U-values. The study has found that windows play a major role for the needed insulation thickness and therefore also for the construction of the wall, but that all parts of the building envelope need to be improved to U-values close to the values for passive houses. All investigated scenarios generated an increase in the insulation thickness that would mean a new design solution is required, as the regular dimensions for wood studs are not enough. Regarding insulating materials, the study has found that the balance between thermal conductivity and density is important for the materials impact on environment and climate. Furthermore, choosing products based on renewable raw materials and products produced with renewable energy can be ways to reduce the impact on environment and climate. The study also found that the use of lightweight studs instead of wood studs can be a way to further reduce the impact on environment and climate by reducing the needed insulation thickness. The use of lightweight studs instead of wood studs lowered the needed insulation thickness by 8.2 to 12.6% and enables wall elements with insulation based on renewable raw materials to be built with the same thickness as walls consisting of regular studs and rock wool or glass wool insulation, which in the study had the better thermal conductivity.
|
5 |
Alternativa isoleringsmaterial : Aerogel inom sjöfarten / Alternative Insulation Materials : Aerogel in shippingJohansson, Daniel January 2019 (has links)
Detta arbete handlar om att med en teoretisk modell kunna beräkna fram de olika mängder värmeförluster som vissa isoleringsmaterial släpper igenom. Syftet med detta arbete är att undersöka om ett specifikt isoleringsmaterial som vanligtvis inte används inom sjöfarten har möjligheten att sänka energin som försvinner igenom isoleringsmaterialen. De metoder som användes är en teoretisk modell som byggdes för att kunna använda de olika isoleringsmaterialens värmekonduktivitet för sedan kunna beräkna de teoretiska värmeförlusterna. Resultatet visar att aerogel skulle vara lämpligt för användning inom sjöfarten tack vara sina egenskaper och isoleringsförmåga som är mycket bättre än mineralull. / This work is about using a theoretical model to calculate the various amounts of thermal losses that some insulation materials release. The purpose of this work is to investigate whether a specific insulation material that has not been properly tested in shipping has the potential to lower energy that passes through the insulation materials. The methods used are that a theoretical model was built to use the thermal conductivity of different insulation materials in order to calculate the theoretical heat losses. The result shows that aerogel would be suitable for use in shipping thanks to its properties and insulation ability, which is much better than mineral wool.
|
6 |
Optimering av en ytterväggsprodukt : En undersökning av alternativa isoleringsmaterial / Optimization of an external wall product : An investigation of alternative insulation materialsKarlsson, Sofie, Geijersson, Agnes January 2018 (has links)
AquaVillas CasaBona väggsystem innehåller i dagsläget isoleringsmaterialet EPS, vilket har visat svagheter vid brand. Målet med denna studie var att föreslå ett alternativt isoleringsmaterial till EPS med hänsyn till brand, energianvändning och U-värde, samt energiåtgång och koldioxidutsläpp vid tillverkning. Syftet var att det föreslagna alternativa isoleringsmaterialet skall kunna användas av tillverkare i väggprodukter som ett alternativ till EPS. I denna studie undersöktes fyra olika isoleringsmaterial genom kritisk granskning av vetenskapliga artiklar och litteratur, samt genom fältstudie och beräkningar i energiberäkningsprogrammet VIP-energy. De isoleringsmaterial som undersöktes var expanderad polystyren, polyuretan, polyisocyanurat och stenull. Resultaten visade att EPS, PUR och PIR är avsevärt sämre ur brandsynpunkt än stenull. Vid tillverkning av de olika isoleringsmaterialen fick EPS bäst resultat när det gäller koldioxidutsläpp. För energiåtgång vid tillverkning fick EPS bäst resultat då isoleringsskiktet i det undersökta väggsystemet var 200 mm tjockt, men då utgångspunkten istället var att väggen skulle ha ett U-värde på 0,112 W/m2K, fick stenull bäst resultat i denna kategori. PUR och PIR fick sämst resultat gällande både energiåtgång och koldioxidutsläpp vid tillverkning. Stenull gav väggen den bästa energianvändningen men samtliga material klarade kraven i Boverkets Byggregler. Vid sammanvägning av samtliga undersökta egenskaper för de olika isoleringsmaterialen anses det mest lämpliga materialet för en vägg vara stenull. / The AquaVilla CasaBona wall system currently contains the insulation material EPS, which has shown weaknesses while exposed to fire. The aim for this study was to suggest an alternative insulation material to EPS regarding fire, energy use and U-vale as well as energy use and carbon dioxide emissions for manufacturing. The purpose was that the suggested alternative insulation material should be able to be used by manufacturers in wall products as an alternative to EPS. In this study, four different insulation materials were examined by critically reviewing scientific articles and literature, as well as field studies and calculations with the energy calculation program VIP-energy. The insulation materials investigated were expanded polystyrene, polyurethane, polyisocyanurate and rockwool. The findings showed that EPS, PUR and PIR were not nearly as good as rockwool regarding fire. When manufacturing the various insulation materials, EPS gives the best results in terms of carbon dioxide emissions. EPS gives the best results regarding energy use for manufacturing when the insulation layer in the investigated wall system was 200 mm thick, but when the wall was given a U-value of 0,112 W/m2K, rockwool got the best results in this category. PUR and PIR gave the worst results regarding both energy use and carbon dioxide emissions at manufacturing. Rockwool generated the best results regarding energy use, but all of the materials met the requirements from Boverkets Byggregler. When comparing all the investigated characteristics of the various insulation materials, the most suitable material for an external wall was considered to be rockwool.
|
7 |
Hampafiberns potential för en hållbar utveckling : En jämförande studie mellan hampafiberisolering och konventionella isoleringsmaterial ur ett livscykelperspektiv / The potential of hemp fibre insulation for a sustainable development : A comparative study between hemp fiber insulation and conventional insulation materials from a life cycle perspectiveSvedin, Daniel, Wennberg, David January 2021 (has links)
Världens fokus på hållbar utveckling är större än någonsin tidigare, och konstruktionssektorn ansvarar för upp emot 25 till 40 procent av de globala koldioxid emissionerna. Ett av nyckelmaterialen för att öka en byggnads energieffektivitet är isoleringsmaterialen. Syftet med detta kandidatexamensarbete är att utvärdera GWP:n av hampafiberisolering jämfört med de två marknadsledande isoleringsmaterialen, mineralull och cellplast. GWP:n av de tre isoleringsmaterialen beräknas efter att vardera isoleringsmaterial har blivit placerat i ett envåningshus med storleken 30 m2. Livscykelanalysen för byggnader används sedan som bakgrund för att beräkna GWP:n av de tre byggnaderna. De beräknade kategorierna för GWP:n av byggnaderna är: råmaterial, transport, produktion, konstruktion samt energianvändningen. Byggnaderna antas ha en inomhustemperatur på 20°C och har blivit konstruerade i Stockholm, Sverige. Utan överraskning var hampafibern det isoleringsmaterial som hade lägst GWP i kategorierna; råmaterial, produktion och konstruktion. Däremot på grund av hampafiberns mindre optimala termiska konduktivitet jämfört med de andra isoleringsmaterialen var byggnaden med hampafiberisolering den minst energieffektiva. Trots den lägre energieffektiviteten visade sig byggnaden med hampafiberisolering vara den med lägst GWP under en 30 årsperiod, förutsatt att förnyelsebara energikällor användes. Överraskande nog, var däremot källan från vart elektriciteten kom mycket viktig för att avgöra byggnadernas GWP. När den svenska elmixen från Boverkets klimatdatabas användes var skillnaden i GWP mellan de olika byggnaderna marginell. Användes istället förnyelsebara energikällor i form av vindkraft, var hampafiberisoleringen det mest fördelaktiga isoleringsmaterialet ur ett miljöperspektiv. / The world's focus on global warming has grown larger than ever before, and the construction sectorisresponsibleforupwardsof 25to40percentoftheglobalcarbonemissions.Oneof the key materials to increase the energy efficiency of buildings are insulation materials. The purpose of the thesis is to evaluate the global warming potential of insulation made out of hemp compared with the two leading insulation materials on the global market, Mineral wool insulation & EPS. The global warming potential of the three insulation materials are calculated whilst each is placed in a 30 m2 one-story house. The life cycle assessment (LCA) of buildings is used as background to calculate the global warming potential of each of the three buildings. The calculated categories for the global warming potential are: raw materials, transportation, production, the construction phase, and energy usage in the building. The buildings are assumed to have an inside temperature of 20°C and have been constructed in Stockholm, Sweden. To no surprise the hemp fibre insulation material had the lowest global warming potential out of the three materials during the raw material, production and construction phase. However due to the less optimal value of thermal conductivity for the hemp fiber insulation compared to the other materials, the energy efficiency in the building using hemp fibre insulation was comparatively the worst. However, the building using hemp fibre insulation could be concluded as the one with the least global warming potential during a 30 year usage if the correct energy sources were used. Surprisingly enough it turned out that the source of electricity was vital for the global warming potential. When using the Swedish electricity mix found in Boverkets Climate database the difference between the buildings was marginal. If renewable sources in the form of wind power were used instead of the national mix for electricity the differences were more noticable and the building using hemp fiber as insulation was less impactful the lower the global warming potential of the energy source was per kWh.
|
8 |
The Impact of Insulation Materials on a Climate Declaration : A Study of a Swedish PreschoolHallkvist, Isabelle, Nilsson, Elin January 2021 (has links)
To reach the net-zero carbon goal by 2045, the Swedish government want to push the building and construction sector to lower their greenhouse gas emissions. This push is performed by implementing a law requiring building developers to perform a climate declaration over greenhouse gas emissions, to receive a building’s final clearance. The climate declaration is limited to only include emissions from material extraction until completed building. However, there is a varying knowledge level in the industry regarding how to perform a climate declaration as well as how different materials impact the result. Therefore, this study aims to bring clarity concerning the topic, by investigating where the major and minor climate impacts occur in a building process. Additionally, the impact of different insulations materials and how they influence the result of a climate declaration is studied. To answer the research questions, a climate declaration is performed on a Swedish preschool. The insulation material in the building is altered between glass wool, stone wool, cellulose fibre, foam glass, and polystyrene insulation in different scenarios to see how it impacts the result. The stone wool scenarios use both carbon neutral and non-carbon neutral insulation. Cellulose fibre uses both loose wool with data from an EPD and board insulation with data from Boverket’s climate database in the scenarios. The major climate impact derives from the product stage (A1–A3), meaning material selection have a significant impact on the climate declaration result. The building element with the highest climate impact is the inner walls followed by the foundation, while the floor construction, roof and outer walls have the lowest climate impact. On a material level, plaster board, building plywood and concrete have the highest climate impact in the reference building. The cedar panel have the lowest climate impact and is the only carbon negative material in the reference building. However, this is due to different assumptions made in the climate impact data concerning the binding of carbon in organic materials. The results showed that the insulation material with the highest climate impact is non-carbon neutral stone wool that is 16 % higher than the original construction with glass wool, while loose cellulose wool has the lowest climate impact. The climate impact from the scenario with non-carbon neutral stone wool in the wall and roof construction is 33 % higher compared to the corresponding loose cellulose wool scenario. The scenario with the lowest climate impact, with loose cellulose wool, is approximately 13 % lower than the corresponding glass wool scenario. The carbon neutral stone wool scenario has a similar result to glass wool. Foam glass has a 9.5 % higher climate impact compared to polystyrene insulation in the foundation. Regarding the selection of insulation material, it influences the climate declaration by changing the climate impact. The influence derives from a combination of climate impact per unit and material quantity used in the building. The material quantity is partly dependant on the thermal conductivity (λ-value) of the insulation material. The climate declaration shows a limited view of a building’s environmental impact for a limited part of its lifecycle. Therefore, we would recommend additional lifecycle stages and environmental impacts to be part of the climate declaration in the future, as a means to avoid suboptimization and unintentional problem shifting. / För att nå klimatneutralitetsmålet 2045 vill den svenska regeringen driva bygg- och fastighetssektorn till att sänka sina växthusgasutsläpp. Denna insats utförs genom att införa en lag som kräver att byggherrar utför en klimatdeklaration över växthusgasutsläpp för att få ett slutbesked för byggnaden. Klimatdeklarationen är begränsad till att endast omfatta utsläpp från materialutvinning fram till färdig byggnad. Det finns dock en varierande kunskapsnivå i branschen om hur en klimatdeklaration utförs samt hur olika material påverkar resultatet. Därför syftar denna studie till att ge klarhet angående ämnet genom att undersöka var de större och mindre inflytandena på klimatpåverkan förekommer i en byggprocess. Dessutom studeras effekterna av olika isoleringsmaterial och hur de påverkar resultatet av en klimatdeklaration. För att besvara frågeställningarna utförs en klimatdeklaration på en svensk förskola. Isoleringsmaterialet i byggnaden ändras mellan glasull, stenull, cellulosafiber, skumglas och cellplast i olika scenarier för att se hur det påverkar resultatet. I stenullscenarierna används både koldioxidneutral och icke-koldioxidneutral isolering. Cellulosafibrer använder både lösull med data från en EPD och skivisolering med data från Boverkets klimatdatabas i scenarierna. Den största klimatpåverkan kommer från produktstadiet (A1–A3), vilket innebär att materialvalet har en betydande inverkan på klimatdeklarationsresultatet. Byggnadselementet med störst klimatpåverkan är innerväggarna följt av grunden, medan bjälklaget, taket och ytterväggarna har lägst klimatpåverkan. På materialnivå har gipsskivor, plywood och betong den högsta klimatpåverkan i referensbyggnaden. Cederpanelen har lägst klimatpåverkan och är det enda koldioxidnegativa materialet i referensbyggnaden. Detta beror dock på olika antaganden i klimatpåverkan angående bindningen av kol i organiska material. Resultaten visade att isoleringsmaterialet med den högsta klimatpåverkan är icke-koldioxidneutral stenull, som är 16 % högre än originalkonstruktionen med glasull, medan lös cellulosaull har lägst klimatpåverkan. Klimatpåverkan från scenariot med icke koldioxidneutral stenull i vägg- och takkonstruktion är 33 % högre jämfört med motsvarande scenario med lös cellulosaull. Scenariot med lägst klimatpåverkan, med lös cellulosaull, är cirka 13 % lägre än motsvarande glasullscenario. Det koldioxidneutrala stenullscenariot har ett liknande resultat som glasull. Skumglas har 9,5 % högre klimatpåverkan jämfört med cellplasten i grunden. När det gäller valet av isoleringsmaterial påverkar det klimatdeklarationen genom att förändra klimatpåverkan. Påverkan härstammar från en kombination av klimatpåverkan per enhet och mängden material som används i byggnaden. Mängden material beror delvis på isoleringsmaterialets värmekonduktivitet (λ-värde). Klimatdeklarationen visar en begränsad bild av en byggnads miljöpåverkan under en begränsad del av dess livscykel. Därför rekommenderar vi att ytterligare livscykelstadier och miljöindikatorer ingår i klimatdeklarationen i framtiden, för att undvika suboptimeringar och oavsiktliga problembyten.
|
9 |
Economic and environmental optimization of deep energy renovation strategies for an office building in SwedenSauterleute, Eva January 2022 (has links)
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.
|
Page generated in 0.126 seconds