Kraven på att nybyggda bostäder ska vara energisnåla i driftskedet ökar hela tiden av flera anledningar. Dels vill brukarna hålla driftskostnaderna så låga som möjligt och dels är det miljöaspekten som spelar in. Men hur energisnål kan en villa egentligen göras och hur påverkas arkitekturen då den görs extremt energieffektiv? I den här rapporten utreds tio energieffektiva principer som kan användas för att göra en villa mer energisnål och energiproducerande. Alla tio principer har tillämpats i en villa som projekterats under arbetets gång. De tio principerna är: Husets utformning Konstruktion Isolerade skjutluckor Solceller Solavskärmning Energitak Uppvärmningssystem Vindkraftverk Vindskydd Medvetenhet och inredning Resultaten visar att villan kommer ge ett energiöverskott på cirka 6 000 kWh/år enligt enklare handberäkningar av husets energiförbrukning och den producerade energin. Arkitekturen blir tydligt påverkad av de energieffektiva principerna men huset är ändå fullt funktionellt. Att tillämpa tio energieffektiva principer i en villa kan vara svårt att försvara ekonomiskt då pay-off tiderna är långa på grund av höga investeringskostnader. Arbetet har utförts på KTH campus Haninge i samarbete med Sweco Architects AB. / The demands on newly constructed buildings to be energy efficient in the operational stage are increasing all the time by many reasons. Partly because the people living in the house want to keep the operational costs as low as possible and partly because of the impact on the environment. But how energy efficient can a villa be made and how does it affect the architecture when it is made extremely energy efficient? In this essay ten energy efficient principles are investigated which can be used to make a villa more energy efficient and energy producing. All ten principles have been applied in one villa that has been designed during this project. The ten principles are: The design and shape of the house Construction Insulated sliding slots Solar panels Sun shading Energy roof Heating system Wind power turbine Wind protection Consciousness and interior design The results show that the villa will produce an overbalance of energy of about 6 000 kWh/year according to simpler calculations of the house´s energy consumption and the energy that it produces. The architecture is clearly affected by the energy efficient principles but the house is still fully functioning. Applying ten energy efficient principles in one villa can be hard to motivate economically because of long pay-off times caused by high investment costs. This thesis has been made at KTH campus Haninge in cooperation with Sweco Architects AB.

Ett passivhus är byggt av stomentreprenör företaget Strängbetong i Vara med ventilation och uppvärmning i samma system som kallas för Termodeck. Uppvärmningen sker genom att tilluft från ett FTX-aggregat förs igenom håldäcksbjälklag som värmer upp bjälklaget. Med det erhålls ett ”värmegolv och värmetak”. För ett sådant system behövs en byggnad med tung betongstomme. Energibalans beräkning har gjorts med IDA program och schablon värden från olika kravspecifikationer som visar simulerade värden. Målet med det här arbetet är att jämföra dessa simulerade värden med uppmätta värden för det senaste året av husets existens. Därefter genom beräkningar analysera skillnader som uppstod vid olika energiposter av huset. Schablonvärden från kravspecifikations program som FEBY och SVEBY har ändrats i beräkningar för bland annat viktiga poster som varmvatten och uppvärmningssystem för att få ett närmare värde till det verkliga resultatet. Resultatet av total energianvändning visade ett ungefärlig liknande värde men olika energi poster av energianvändningen avvek där vissa poster förbrukade mer energi än simulerad och vissa mindre. I helhet blev det beräknade behovet av köpt energi till 94 % av det verkliga behovet. / A passive house is constructed by framing Entrepreneur Company Strängbetong in Vara with ventilation and heating in the same system that is called TermoDeck. Heating is provided by supply from an FTX-system which passes through the hollow-core slabs that heat up the floor structure who makes it into a "heated floor and heated ceilings". For such a system requires a building with a concrete frame. Energy balance calculation has been made with an IDA program and standard values ​​from different specifications that show the simulated values. The objective of this work is to compare the simulated values ​​with measured values ​​for the last year of the building's existence. Then by calculations analyze the differences that arose at different energy parts of the house. Standard values ​​from requirements specification program FEBY and SVEBY has been changed in the calculations for including important items like hot water and heating system to get a closer value to the actual result. The result of total energy showed approximately similar values ​​but different energy parts of energy usage deviated. Some parts consumed more energy than simulated and some parts less. In total it was estimated that the need for purchased energy was 94% of the actual need.

En expandering av storstäder har bidragit till att nya behov måste uppfyllas. Däribland behovet av nya förskolor. Idag och i framtiden kommer det ställas höga krav på att nya byggnader ska bli mer energieffektiva och det är viktigt att kommuner ligger i framkant i denna utveckling då de ska vara ett föredöme i samhället. Valet föll därför på att kombinera dessa behov och krav genom att gestalta en energieffektiv förskola i Haninge kommun som är i ett expansivt skede. Genom inventering av befintlig information kring ämnena förskola och energieffektivt byggande, samt studiebesök och fallstudier valdes att förskolan skulle gestaltas enligt passivhusteknik. Informationen behandlar bland annat krav från BBR, FEBY och Lpfö98. Det var genom dessa metoder som ett lokalprogram innehållandes en sambandsanalys kunde tas fram för kommandeförskola. Förskolan som passivhus innebär förändrade förutsättningar för gestaltningen då det är viktigt att i ett tidigt skede planera planlösningen så att den medverkar till en energibesparing. Utifrån lokalprogrammet kunde förskolan Lövet som enligt enkla beräkningar uppfyller kraven för passivhus. Förslaget stämmer bra överrens med det lokalprogram som det grundades på tack vare det djupgående förarbetet. Slutsatsen blir att ett väl bearbetat lokalprogram är en bra förutsättning för att gestalta och konstruera ett förslag som är realistiskt. I detta projekt har det visat sig att det är möjligt att bygga en förskola i passivhusteknik trots ändrade förutsättningar angående teknik samt utformning. Ett passivhus är dessutom ett bra pedagogiskt läromedel att lära barn hur energi kan besparas. / An expansion of big cities has contributed to new requirements that must be fulfilled. The requirements include the need for new preschools. Today and tomorrow there will be demands for new buildings to be energy efficient and it is important that municipalities are at the forefront of this development as they will set an example in the community. The choice was made to combine these needs and requirements by designing an energy efficient preschool in the municipality of Haninge which is a municipality in an expansive phase.   The choice to make the preschool according to passive house technology was made through inventory of existing information about the areas of preschool and energy- efficient construction, as well as visits and case studies. The information treats, among other things, requirement from BBR, FEBY and Lpfö98. It was also through these methods that a local program with an analysis of the connections between rooms was generated for the preschool. Preschool as a passive house results in changing conditions for the conformation and that is why it is important that in an early stage plan the layout so that it contributes to energy savings.  Through calculations made from the construction of the preschool, which is based on the local program containing an analysis of the connections between rooms, meet the requirements for passive houses. The proposal agrees with the local program that it was based on, thanks to the deep preliminary work.  The conclusion is that a well-developed local program is a good prerequisite in order to design and construct a proposal that is realistic. This project has shown that it is possible to build a preschool in passive house technology despite changed conditions regarding technology and design. Passive house is also a good educational material to teach children how energy can be saved.

The thesis concentrates on residential buildings evaluation from energy and financial savings perspective. More than 40 % of the total man-induced energy consumption is directed to building construction and maintenance. In these buildings, we spend majority of our lives. The aim of the study is thus to support the discussion about the benefits from new, both energetically and environmentally considerate building trends. Theoretical part of the thesis is devoted to ecologically efficient family houses and their distinctive features in comparison to commonly built houses, whereas empirical part compares these building types from the energetic and financial viewpoint. Thesis goes on with most frequent ,myths' about sustainable architecture. As a conclusion, the study aims to point out which building type is the most advantageous in terms of energy, finance, sustainability etc. Keywords: Sustainable architecture, Passive house, Energy savings, Sustainable development

The aim of this master's thesis is to find out the possibility of building a passive house in the Ural region. To achieve this goal it was necessary to solve the following problems, the results are presented in the thesis: 1) to define the concept of "passive house"; 2) to identify the technologies used under the construction of energy efficient buildings; 3) to consider the alternative mounting options of low-rise buildings; 4) to establish the geographic and climatic conditions of the selected area; 5) to describe the socio-economic situation in the region; 6) to reveal the specifics of the Passive House in the Ural Federal District. It was found out that construction of a Passive House in compliance with all the relevant technologies and global standards of Passive Houses in the climatic conditions of the Ural region at this stage is difficult. The main reasons of that are the following: 1) The climatic conditions of the region require for increasing the insulation layer, development and application of new types of insulating materials with higher resistance to heat transfer. 2) The economic conditions of the region determine the choice in favor of budget accommodation rather than innovation. 3) The complexity of the design, the lack of professionals and practical experience in the construction of passive houses. Master's thesis contains 62 pp., 6 fig. 5 tab., 67 bibliographic references. Graphic part - 5 sheets. / Цель диссертации - определить возможность постройки пассивного дома в Уральском регионе. Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи, результаты изложены в диссертации: 1) определить понятие "Пассивный дом"; 2) обозначить технологии, применяемые при строительстве энергоэффективных зданий; 3) рассмотреть альтернативные возможности монтажа малоэтажных строений; 4) установить географо-климатических условия выбранной территории; 5) описать социально-экономическую ситуацию заданного региона; 6) выявить специфику пассивного дома для Уральского федерального округа. Установлено, что постройка пассивного дома с соблюдением всех технологий и соответствующего общемировым стандартам пассивного дома на данном этапе в климатических условиях Уральского региона затруднительна. Основными причинами этого являются: 1) Климатические условия региона, требующие увеличения слоя изоляции, разработки и применения новых видов изолирующих материалов с большим сопротивлением теплопередаче. 2) Экономические условия региона, определяющие выбор в пользу бюджетного жилья, нежели инновационного. 3) Сложность конструкции, отсутствие специалистов и практического опыта строительства пассивных домов. Магистерская диссертация содержит 62 с., 5 табл., 6 рис., 67 библиограф. ссылок. Графическая часть – 5 л.

Att tillägna sig sin bostad är en viktig aspekt för att kunna känna sig hemma i sin egen bostad.Arkitekten Ola Nylander presenterar i sin forskning sju egenskapsfält (material och detaljer,axialitet, omslutenhet/öppenhet, rörelse, rumsfigurer, ljus och rumsorganisation) som kan fungerasom måttstockar för hur väl en lägenhet går att ta till sig. Uppsatsen utgår från de sjuegenskapsfälten och undersöker, genom dem, hur de boende upplever trivseln i sin bostad. Allabostäderna i undersökningen är placerade i ett passivhus på fastigheten Flaggskepparen 5 i VästraHamnen Malmö.Syftet med uppsatsen är att undersöka vilka egenskapsfält som är viktiga för hur de boendeupplever trivseln i ett nyproducerat passivt flerbostadshus. 9 stycken kvalitativa intervjuer hardärför genomförts med de boende i fastigheten. Dessa intervjuer har varit mellan 20 och 60 minuterlånga och genomförts på plats i respondenternas lägenheter (alla utom en). Intervjuerna hartranskriberats och analyserats genom de egenskapsfält undersökningen utgår från. Det har ävengenomförts en enklare inventering av de olika egenskaperna i rummen som omger den privatabostaden, exempelvis trapphus och innergård.Slutsatsen är att de sju olika egenskapsfälten har olika betydelse för och kan påverka trivselnolika i en bostad för de boende. Tillsammans bildar de ett sätt att mäta trivseln. Vissa avegenskapsfälten är lättare att ta till sig för de boende och blir därför lättare att undersöka. Andra harvarit svårare att upptäcka i undersökningen. Men tillsammans med de övriga egenskapsfälten fårdessa en mer framträdande roll. Uppsatsens slutsats är att material och detaljer,öppenhet/omslutenhet och ljus är de enklast tolkningsbara egenskaperna. De är därför också deegenskapsfält som kan vara av störst betydelse för trivseln i en bostad. / To make the dwelling your own is of great importance for your well-being.The swedish architect Ola Nylander presents in his research seven different fields of qualities.These qualities are supposed to work as tool for measuring how easy it is to make the dwelling yourown. Those qualities are: material and details, axiality, closeness/openness, motion, spatial shapes,light and organisation of rooms. This thesis is based on the seven fields of qualities and examinesthe characteristics that are important for the comfort of the dwelling. The building in the survey is apassive house on the property Flaggskepparen 5 of the Western Harbour in Malmö.The purpose with this thesis is to examine which fields of qualities that are of importance forthe perception of the comfort in a passive apartment block. 9 interviews have been conducted withthe residents of the building. The interviews has lasted between 20 to 60 minutes. All of theinterviews took place in their apartments except for one. The interviews were transcribed andanalysed based on the fields of qualities. There has also been made a simple inventory of thedifferent features in the spaces surrounding their private homes. For example, the staircase insidethe building and the courtyard that belongs to the house.The conclusion of this thesis is that the seven fields of qualities have difference significationfor making the dwelling your own. Together, they provide a tool for measuring the perception of thewell-being in the dwelling. Some of the fields of qualities are easier for the residents to understandand therefore easier to examine. Other fields of qualities have been hard to detect in the survey andharder for the residents to understand. Together, though, they make up a greater role in themeasuring of the perception of the well-being. The most easily interpretable properties of the fieldsof qualities in this study are: material and details, closeness/openness and light. They are thereforealso the fields that could be considered to being of most relevance for the comfort of the dwelling.

This study describes a simulation-based approach for informing the incorporation of Phase Change Materials (PCMs) in buildings designed to the "Passive House" standard. PCMs provide a minimally invasive method of adding thermal mass to a building, thus mitigating overheating events. Phase change transition temperature, quantity, and location of PCM were all considered while incrementally adding PCM to Passive House simulation models in multiple climate zones across the United States. Whole building energy simulations were performed using EnergyPlus from the US Department of Energy. A prototypical Passive House with a 1500 Watt electric heater and no mechanical cooling was modeled. The effectiveness of the PCM was determined by comparing the zone-hours and zone-degree-hours outside the ASHRAE defined comfort zone for all PCM cases against a control simulation without PCM. Results show that adding PCM to Passive Houses can significantly increase thermal comfort so long as the house is in a dry or marine climate. The addition of PCM in moist climates will not significantly increase occupant comfort because the majority of discomfort in these climates arises due to latent load. For dry or marine climates, PCM has the most significant impact in climates with lower cooling degree-days, reducing by 93% the number of zone-hours outside of thermal comfort and by 98% the number of zone-degree-hours uncomfortable in Portland, Oregon. However, the application of PCM is not as well suited for very hot climates because the PCM becomes overcharged. Only single digit reductions in discomfort were realized when modeling PCM in a Passive House in Phoenix, Arizona. It was found that regardless of the climate PCM should be placed in the top floor, focusing on zones with large southern glazing areas. Also, selecting PCM with a melt temperature of 25°C resulted in the most significant increases in thermal comfort for the majority of climates studied.

Som följd av EUs direktiv om nya byggnaders energiprestanda ökar kraven på det svenska byggnadsbeståndet. Passivhusstandard är ett energiklassningssystem som kan nyttjas som verktyg för att nå energieffektiva byggnader. Att nå denna standard i små byggnader innebär dock enligt tidigare studier en utmaning och i Sveriges norra halva finns få passivhus, särskilt sådana som uppförts av egnahemsbyggare. Det gör det svårt att bedöma vad standarden innebär för den private beställaren av små enbostadshus, utifrån tidigare erfarenheter av motsvarande projekt. Denna studie syftar till att öka förståelsen för utmaningar vid byggande av små enbostadshus med passivhusstandard i norra Sverige. Det övergripande målet är att ta fram rekommendationer till beställare i norr som står inför val av energiprestandanivå för sina små enbostadshus, utifrån insikter som genereras av ett studieprojekt. Vilken energiprestanda som är rimlig för enbostadsbyggnader < 70 m2 i norr, är en av de frågor som svar söks på. Bedömningen görs utifrån svensk klassning av passivhus från Forum för Energieffektivt byggande, FEBY 18. Vidare ställs frågan hur utmaningarna ser ut för projekt av motsvarande omfattning där passivhusstandard eftersträvas. För att besvara frågorna har ett skarpt projekt valts som studieprojekt och utgångspunkt. Studieprojektet innebär en komplementbyggnad i ett plan om 55 m2 Atemp som planeras av egnahemsbyggare i Skellefteå för totalentreprenad. I studien ingår litteraturgenomgång om passivhusteknik och dess tillämpning i projekt samt fallstudie om Studieprojektet innefattande gestaltningsförslag, anbudsförfrågan till entreprenörer och intervjuer med dem. För kompletterande insikter till det studerade området, små enbostadshus med strävan mot passivhusstandard i norra Sverige,har även samtal skett med personer med erfarenhet av liknande projekt och personer med expertkunskap om passivhusstandarden. En av utmaningarna som identifierats är de tekniska lösningar som krävs för att teoretiskt uppnå energiprestanda motsvarande passivhus, FEBY Guld. Dessa fordrar en investeringskostnad som inte bedöms vara rimlig för byggnader av så liten skala. I studiens resultat framgår att den lägre nivån FEBY Silver är en mer rimlig målsättning för enbostadsbyggnader < 70 m2 i norr men att även den nivån kan innebära en utmaning för beställare. Hängivenhet hos beställare till energieffektiviserande lösningar är centralt för möjligheten att nå FEBY Silver. När dessa tekniska lösningar efterfrågas från en totalentreprenör med begränsad erfarenhet av energieffektiva småhus kan det vara svårt att fånga entreprenörers intresse. Dessutom kräver entreprenadformen relativt mycket arbete av entreprenörer vid kostnadskalkylering. Här identifieras utmaningar som spåras till att entreprenören bär funktionsansvaret som totalentreprenör vilket leder det till slutsatsen att beställare bör välja utförandeentreprenad för enbostadshus under 70 m2 i norra Sverige, med strävan mot passivhusstandard. Förslag på vidare studier innefattar att jämföra förutsättningar för låg energianvändning i olika, små byggnadstyper. Ytterligare förslag är att genomföra en ny anbudsförfrågan för Studieprojektet med utgångspunkt i resultatet från denna studie, för djupare insikter i kostnadsrelaterade utmaningar. / Stricter requirements for energy performance in buildings in Sweden is a result of a directive from EU. Passive house-standard is an energy classification system which can be used as a tool to reach energy efficiency in buildings. However, achieving passive house standard for small buildings is a challenge according to previous studies. Further, passive houses are few in the northern parts of Sweden, especially those built byprivate homeowners. Therefore, it’s difficult to assess what the standard means to private buyers of small single-family homes, based on previous experiences. This study aims to increase the understanding of challenges when building small single-family homes of passive house-standard in the north of Sweden. The main goal is to make recommendations to buyers of small single-family homes in the north who are facing the decision of what energy performance level to target, based on insights generated by a study project. One of the questions asked is -What is an appropriate level of energy performance of single-family homes <70 m2 in the north? The assessment is based is based on the Swedish classification system for passive houses, FEBY 18. The second question asked is -What are the challenges facing projects of this scale, where the passive house standard is sought? To answer the questions, a real project has been chosen for study and reference point. The Study Project is a 55 m2 Atemp single-storey house which is planned by private home-owners for a turnkey contract, on a real estate with an existing residence in Skellefteå. The study includes a literature review on passive house technology and its application in projects, as well as a case study of the Study Project containing a design proposal, a request for turnkey proposals from selected contractors and further contact with these through interviews. People with experience of relevant projects and people with expert knowledge of passive house standard have been contacted to reach additional insights within the studied area. Among the identified challenges are the building solutions and techniques which are required to reach passive house-standard, “FEBY Gold”. These solutions entail an investment cost that’s not considered to be reasonable for buildings of such a small scale. The study’s result shows that the lower energy level “FEBY Silver” is an attainable objective but still, this level as target can pose a challenge to the buyer.  A buyer’s dedication to energy efficient solutions is central for the prospect of having the Silver level within reach. When these building solutions are requested from a turnkey contractor with limited experience of energy-efficient, small houses, obstacles arise in making the project attractive for contractors as relatively much work is required when calculating costs. Here, challenges are identified that relates to the contractor being responsible for the function of the finished product, the house. This leads to the conclusion that private buyers should opt for other contract types than turnkey, for single-family homes < 70 m2in northern Sweden, when aiming for passive house standard.  Suggestions for further studies includes comparing the conditions for low energy use in different, small building types. Another suggestion is to carry out a new request for proposal of the Study Project and make adaptions according to the insights given by this study and thus, investigate the cost-related challenges further.

In the thesis we have shown that it is possible with current technology, to buildneighborhoods that are largely self-sufficient. We have obtained some information aboutongoing work in the field of energy efficient buildings and active house which we have usedto develop a model. The feasibility study for Ranagård we have e.g been forced tofollow laws on groundwater covered, resulting in the construction of basements for singlefamilyhome is not possible. The model that we have built up overtime has been the central part of the work. The model illustrates very well what an activehouse neighborhood means and potential of such an area. Important to note here is the resultwe finally arrived at only can be applied for Ranagård in Halmstad municipality as theconditions vary so much at the local/municipal level.

Kompaktaggregat är ett integrerat FTX- och FVP-system som används i passivhus. Vi har gjort energiberäkningar i programmet VIP+ för att se hur kompaktaggregatet skulle kunna fungera i passivhus i Sverige. De resultat vi har fått fram ur VIP+ visar att passivhus med ett installerat kompaktaggregat klarar av att nå passivhuskraven ända upp till Skellefteå. De beräknade värdena understiger kraven för passivhus, men en viss marginal behövs för att kraven ska nås även efter uppförandet av byggnaden. Vi har även tolkat tekniska uppgifter på ett sätt som enligt oss har en positiv effekt för passivhus på kallare orter. Därför tror vi inte att värdena för de tre nordligaste platserna är helt tillförlitliga. De övriga plasterna ser bra ut. Passivhus med ett installerat kompaktaggregat klarar enligt oss passivhuskraven i dessa städer; Malmö, Växjö, Göteborg, Stockholm och med tveksamhet Borlänge. / Compact units are an integrated balanced ventilation whit recovery and an extracted air heat pump that are used in passive houses. We have done some energy calculations to see how compact units would be able to operate in Sweden. The results we have been receiving from VIP+, display that a passive house with an installed compact unit manages to achieve the demands for passive houses all the way up to the city Skellefteå. The calculated values are below the demands for passive house, but a certain margin is needed for the demands to be met after the building is complete. We have also construed technical data in a way that can have a positive effect on the passive houses in colder locations. Because of this we do not think the values for the three cities furthest north are entirely reliable. The other locations look good. Passive houses with an installed compact unit would, according to our research meet the passive house demands in these cities; Malmö, Växjö, Göteborg, Stockholm and with a doubt Borlänge.