Vid upphandling inom offentlig sektor eller större företag kan användandet av standarder vara ett viktigt redskap för att säkerställa att en produkt eller tjänst uppfyller de krav som verksamheten ställer när det gäller exempelvis kvalitet, kostnader och effekter på miljön. Stigande priser på energi och en ökad insikt om samhällets negativa inverkan på miljön gör att energieffektiviseringar blivit ett viktigt inslag i de allra flesta verksamheter och här kan användandet av standarder spela en viktig roll.Syftet med det här examensarbetet är att utreda hur isolering av varma och kalla rör samt ventilationskanaler kan dimensioneras optimalt så att energiförluster från dessa minimeras. Hur olika faktorer och förutsättningar påverkar vad som är en optimerad isolering måste därmed även att utredas så att konsekvenser av olika val kan kartläggas.Målet är att ta fram ett underlag som kan fungera som hjälpmedel då en ny standard för dimensionering av teknisk isolering skall tas fram av Landstingsfastigheter i Värmland. Underlaget kommer att utgöras av en beräkningsmodell som skall kunna ge tillförlitliga uppgifter om hur olika yttre faktorer samt val av isoleringsmaterial dels kan påverka vilken den nödvändiga isoleringstjockleken blir och dels visa de ekonomiska konsekvenserna. En livscykelkostnadsanalys gjordes därför för olika dimensioneringsalternativ.Arbetet resulterade i en beräkningsmodell som kan användas för att beräkna olika isoleringstjocklekar för olika typer av fall. Grundprincipen för beräkningsmodellen är att det skall gå att undersöka vilken isoleringstjocklek som behövs då en bestämd energiförlust eller temperatur på isoleringens yta skall uppnås. Isoleringen till varma rör dimensioneras för en reducerad energiförlust medan isolering till kalla rör och ventilationskanaler dimensioneras för en önskad temperatur på isoleringens yta. Livscykelkostnadsanalysen visade att dimensioneringen bör göras för en så liten energiförlust som möjligt.Ett antal olika fall undersöktes med hjälp av beräkningsmodellen. Beräkningarna visade att val av material och ytskikt kan få en betydande inverkan på hur isoleringen måste dimensioneras för att de mål som sätts för den skall uppnås. Att välja en produkt med något lägre värmeledningsförmåga kunde exempelvis minska isoleringsbehovet med nästan 20 % på större rördimensioner. Huruvida isoleringen prioriteras i ett tidigt skede av en projektering eller ej kan också få stora konsekvenser för hur stor ett systems energiförlust blir eftersom en avgörande faktor ofta är om isoleringen får plats i utrymmet. Dimensionering av isolering för kalla system som syftar till att motverka kondensutfällning på isoleringens yta visade sig innebära förhållandevis stora energiförluster. Detta tyder på att isolering av kalla installationer istället borde dimensioneras mot energiförluster.

Denna rapport utreder fördelarna med en högre isoleringsserie av fjärrvärmerör. Dels ur ett ekonomiskt perspektiv men också hur mycket energiförlusterna minskar med en tjockare isolering. Falu Energi och Vattens fjärrvärmenät ligger till grund för arbetet och rapporten är skriven i samarbete med FVB Sverige AB, Fjärrvärmebyrån, på uppdrag av Falu Energi och Vatten.   Syftet med rapporten är att utreda hur mycket en tjockare isolering minskar energiförlusterna och om det lönar sig ekonomiskt. Alltså att öka från vad som använts i Falu Energi och Vattens fjärrvärmenät fram till idag, serie 2 som standard på singelrör och serie 1 på twinrör, till en högre serie. Rapporten ska ligga till grund för Falu Energi och Vatten i ett framtida beslut om att öka isoleringstjocklek för nya investeringar och reinvesteringar.   Rapporten behandlar fjärrvärmesystemets funktion samt teorin kring de delar som ingår i ett fjärrvärmerör. Bland annat behandlas larmets funktion och uppbyggnad, isoleringens funktion och uppbyggnad etc.   Förslag på ytterligare åtgärder för Falu Energi och Vatten ges i slutet av rapporten. Dessa har inte utretts i denna rapport utan är förslag som kan ligga till grund för framtida utredningar för att sänka energiförbrukningen i Falu Energi och Vattens fjärrvärmenät. Förslagen är: att utnyttja och förbättra befintligt larmsystem för att bättre och tidigare kunna upptäcka vattenläckage i fjärrvärmenätet. Bygga ut nätet mot glesbygd för att kunna höja elproduktionen i kraftvärmeverket samt att titta på möjligheterna att utnyttja lägre tilloppstemperaturer i fjärrvärmenätet.   Resultatet i denna rapport visar att det skulle löna sig ekonomiskt att höja isoleringsserien på singelrör från isoleringsserie 2 till serie 3 och på twinrör från serie 1 till serie 2. Rapportens slutliga slutsats är dock att sluta använda singelrör där det går och istället använda sig av twinrör serie 2. Twinrör serie 2 har jämfört med singelrör serie 2 nästan 40 % mindre värmeförluster. Detta innebär också en bättre ekonomisk fördel och också en positiv effekt genom minskade utsläpp vilket är bra för miljön ur koldioxidsynpunkt. / This report investigates the benefits of using higher insulation series in district heating pipes from an economical perspective and also how much lower the energy losses will be. Falu Energi och Vatten’s district heating system is the base for the investigation. The report is written for Falu Energi och Vatten through FVB Sverige AB, Fjärrvärmebyrån.   The purpose of the report is to investigate if it is beneficial, economically and by reducing heat losses, to increase the insulation from what is used until today, on single pipes series 2 have been standard and on twin pipes series 1, to a higher insulation series. The report will serve as a support to Falu Energi och Vatten to make a future decision on whether or not to increase the insulation thicknesses during new investments and reinvestments.     The report overviews the function of a district heating system and the theory of the parts a district heating pipe consists of. The function of the alarm system is explained as well as the functions and properties of insulation.   Suggestions for further measures for Falu Energi och Vatten are proposed at the end of the report. These proposals have not been investigated in this report, but are suggested so that Falu Energi och Vatten could investigate these in the future, aiming to decrease the energy losses from their district heating system. The suggestions are: to improve and take advantage of the existing alarm system to better and more rapidly detect water leakage in the district heating system. Expand the district heating network to the rural areas around Falun to be able to increase the electricity production in the CHP plant. Also, a suggestion is to investigate the possibilities of decreasing the inlet temperature in the network.   The result of this report shows that it is economically beneficial to increase the insulation thickness both for single district heating pipes from series 2 to series 3 and for twin pipes from series 1 to series 2 . The final conclusion is however to stop using single piping systems where it is possible and instead use a twin pipe system series 2. Twin pipe systems, series 2, have almost 40% less of the heat losses compared to a single pipe, series 2, system. Twin pipe will also give a better economical profit compared to single pipe systems. This also gives a positive effect in an environmental perspective in terms of carbon dioxide emissions.

Arbetet är en undersökning av vilken isoleringsgrad i klimatskal som leder till den lägsta livscykelkostnaden för ett prefabricerat småhus över en 50 års period. Arbetet är utfört åt husleverantören Arkos International AB som bygger och levererar prefabricerade hus. Undersökningen är avgränsad till att endast undersöka variationer i klimatskalets ytterväggar och fönster. Resterande byggnadsdelar utgår från deras typiska utformning vid en vanlig beställning till Arkos. Undersökningen tar hänsyn till var i Sverige huset byggs och vilken uppvärmningsform som nyttjas. Detta för att försöka få resultatet relevant för kunder i hela Sverige. De tre uppvärmningsformer som rapporten undersöker är fjärrvärme, bergvärme och pellets. Arkos bygger vanligtvis hus med fönstertyper från Traryd Fönster AB och med 245 mm isoleringstjocklek i yttervägg. Utifrån detta valdes det att arbetet skulle undersöka 195, 245 och 295 mm isolering i yttervägg samt två standardfönster från Traryd Fönster AB. För att säkerställa att undersökt hus uppfyller gällande normkrav för energihushållning har en jämförelse gjorts mellan husets energiprestanda och de krav som står angivna i boverkets byggregler. Energiberäkningar har visat att samtliga fall som undersöks klarar dessa krav. De olika valen på utformning av husets klimatskal har vägts mot varandra med hjälp av livscykel­kostnadsberäkningar. En investering i energieffektivare fönster var alltid motiverat. Uppvärmningsformen fjärrvärme gav huset lägst livscykelkostnad i samtliga klimatzoner.

Miljömedvetenheten och ökat intresse för energieffektiva hus har gjort att byggnader isoleras som aldrig förr. Oftast är det på lång sikt ganska så lätt att räkna hem en ökad isoleringsmängd och det är just den ekonomiska vinsten som brukar lyftas fram som det främsta argument varför en beställare bör välja den tjockare isoleringen. För en beställare av hyresfastigheter är det oftast ekonomin som avgör ifall ett projekt ska påbörjas eller inte och denna studie ska därför vara en hjälp till att välja den mest ekonomiska isoleringstjockleken i väggar. Syftet med denna studie är att utreda var den optimala väggisoleringstjocken hamnar på en hyresfastighet med flerfamiljsbostäder som byggs på en begränsad byggyta. Inte sällan finns det krav på maximal byggyta från kommunen och då innebär det att ju tjockare isoleringen är desto mindre blir den uthyrningsbara boytan. Kvalitativa intervjuer låg till grund för att bestämma några vanligt förekommande ytterväggskonstruktioner som isoleringen sedan skulle optimeras på. Dessa ytterväggar placerades på en teoretisk referensbyggnad som därefter energiberäknades med hjälp av handberäkningar där matematiska uttryck för en varierande isoleringstjocklek användes. De teoretiska ytterväggarna kalkylerades därefter med hjälp av kalkylprogrammet Sektionsdata.  En livscykelkostnadsanalys utfördes sedan där historisk statistik på hyror, energipriser och räntor utnyttjades. Slutligen kunde en optimal isoleringstjocklek hittas för varje väggtyp. Väggkonstruktionerna som valts var två betongväggar och två träregelväggar, båda med puts respektive tegel. Optimal isoleringstjocklek för väggkonstruktionen betongstomme med tegel hamnade på 84mm. För väggkonstruktionen betongstomme med puts hamnade optimal isoleringstjocklek på 88mm. För väggkonstruktionerna med trästomme kunde en optimal isoleringstjocklek inte hittas eftersom väggarnas uppbyggnad med två respektive tre isoleringsskikt gjorde att väggarna förblev överisolerade i ett ekonomiskt perspektiv även vid minsta möjliga tjocklek på isoleringsskiktet som skulle optimeras.  Studien visar på att det med dagens byggregler ger en stor vinst att hålla nere på väggisoleringstjockleken på flerfamiljsbostäder som byggs på en begränsad byggyta. / Environmental awareness and increased interest in energy-efficient housing have made the buildings more insulated in Sweden. Usually, it is quite easy to calculate a profit from a greater amount of insulation, in the long term. This is usually the seller’s main argument to why the client should choose the thicker insulation. For a client that wants to build a rental property, it is usually the economy that determines whether a project should be started or not. Hopefully this study will be a help to choose the most economic insulation thickness in walls. The purpose of this study is to investigate where the optimum of wall insulation thickness is in an apartment building for renting which is built on a limited area. Quite often there are requirements for a maximum building area from the municipality, which means that the rentable living space will come smaller when the insulation gets thicker. Qualitative interviews were used to determinate the common wall constructions which the insulation would be optimized for. These walls were placed in a theoretical reference building in which the energy use were estimated using hand calculations where mathematical expressions of a variety of insulation thickness were used. Thereafter, the prices of the walls were calculated using a spreadsheet program called Sektionsdata. A life cycle cost analysis was performed in which the historical statistics on rents, energy prices and interest rates were used. Finally, the optimal insulation thickness was found for each wall type. The wall types chosen were a wall of concrete and brick, a wall of concrete and rendering, a wall of wood and brick and a wall of wood and rendering. Optimal insulation thickness of the wall with concrete and brick ended up at 84mm. For the wall of rendered concrete, the optimal insulation thickness ended up at 88mm. The optimal insulation thickness of the walls of wood could not be found as the wall structure with two and three insulation layers made the walls too isolated in an economic perspective even at a minimal thickness of the layer that was going to be optimized. The study shows that with current building codes in Sweden it is profitable to keep down the wall insulation thickness in an apartment building for renting, built on a limited area.

Under årens gång har regelverk och byggnormer ändrats, och det har även gjort att utformningen av dessa har påverkats. Utförandekrav har övergått till funktionskrav, vilket har gjort att säkerhetsrisker kan uppstå eftersom olika metoder används vid installation. Ett sådant exempel är risken för legionellatillväxt. För att minimera denna risk har Boverket tagit fram byggregler, däribland att tappkallvattentemperaturen inte får överstiga 24°C under en period på åtta timmar då vattnet är stillastående. Baserat på detta har Säker Vatten AB utvecklat branschregler för VVS-företag och har därmed upptäckt problem då tappkallvattenledningen ligger i ett golv med installerad golvvärme. På denna grund bygger detta arbete som genom simuleringar i Comsol Multiphysics® v. 5.4 undersöker fyra modeller av kallvattenrör i golv med golvvärme. Resultatet för de fyra modellerna visar att kallvattnets temperatur överstiger 24°C vid installation av golvvärme vid användning av smala vattenrör och tunn isolering. Vid undersökning av användning av grövre rör med tjockare isolering blev resultatet att en kombination av 20mm i diameter vattenrör och 80mm isolering respektive 25mm i diameter vattenrör och drygt 50mm isolering klarade Boverkets temperaturkrav. Det framtagna resultatet visar på att det krävs en stor isoleringstjocklek vilket kan göra kallvattenledningen för stor i jämförelse med golvets tjocklek och därmed riskeras golvets stabilitet. Därför kan det vara bättre att använda en annan placering av kallvattenledningen när golvvärme installerats. / Building regulations and standards have changed over the years which has also had an impact on their design. Performance standards have changed to functional standards, which has led to potential safety hazards, as different methods are used by different stakeholders during installation. An example of a potential safety hazard is legionella growth. To minimize this particular hazard, the Swedish Board of Housing, Building and Planning has developed building regulations, including the regulation that the temperature of cold tap water cannot exceed 24°C for a period of eight hours while the water is stagnant. Based on this regulation, Säker Vatten AB has developed a set of trade standards for plumbing companies and has discovered that problems arise when cold-water pipes are situated in floors with underfloor heating. Based on the above, this project studies four models of cold-water pipes situated in floors with underfloor heating through simulations in Comsol Multiphysics® v. 5.4. The results from the four models show that the cold-water temperature exceeds 24°C when underfloor heating is installed and narrow water pipes and thin insulation are used. When studying the use of pipes with larger diameters and thicker insulation, the results show that the combinations of a 20mm diameter pipe with 80mm insulation, and a 25mm diameter pipe with just over 50mm insulation, satisfied the temperature regulations required by the Swedish Board of Housing, Building and Planning. The results obtained show that thick insulation is necessary, which can cause the cold-water pipe to be too large in comparison with the floor’s thickness, risking the floor’s stability. As a result, alternative placement of the cold-water pipe is to is to be preferred when underfloor heating is installed.