The high energy use in the European building stock is attributable to the large share of old buildings with poor energy performance. Energy renovation of buildings is therefore vital in the work towards energy efficiency and reduced environmental impact in the EU. Yet, the strategies and energy system implications of this work have not been made clear, and the rate of building renovation is currently very low. The aim of this thesis is to investigate the economic and environmental aspects of energy renovation strategies, with two main objectives: Renovation of Swedish district heated multi-family houses, including life-cycle cost and environmental analysis and impact on the local energy system; Renovation of European residential and office buildings, including life-cycle cost and environmental analysis and influence of climatic conditions. Buildings typical for the respective regions and the period of construction 1945-1970 were simulated, in order to determine the feasibility and energy saving potential of energy renovation measures in European climates. A variety of systems for heating, cooling and ventilation were studied, as well as solar energy systems, with focus on heat pumps, district heating, low-temperature heating systems and air heat recovery. Compared to normal building renovation, energy renovation can often reduce the life-cycle costs and environmental impact. In renovation of typical European office buildings, as well as Southern European multi-family houses, more ambitious renovation levels can also be more profitable. Exhaust air heat pumps can be cost-effective complements in district heated multi-family houses, while ventilation with heat recovery is more expensive but also more likely to reduce the primary energy use. From a system perspective, simple exhaust ventilation can reduce the primary energy use in the district-heating plant as much as an exhaust air heat pump, due to the lower electricity use. / Byggnadssektorn står för omkring 40 % av den totala energianvändningen i EU. Den höga energianvändningen i Europeiska byggnader kan till stor del tillskrivas den stora andelen gamla byggnader med dålig energiprestanda. Energirenovering av byggnader, eller energieffektivisering genom renovering, kan därför anses utgöra en central del i arbetet mot EU:s klimat- och energimål för år 2030. Trots detta är det ännu inte helt klarlagt vilka strategier som ska tillämpas för att uppnå detta och hur det påverkar energisystemet, och i nuläget är renoveringstakten fortfarande väldigt låg. Målet med denna avhandling är att undersöka ekonomiska och miljömässiga aspekter av strategier för energirenovering, såväl byggnadsskalsåtgärder som aktiva system, för typiska bostads- och kontorsbyggnader i Sverige och i andra Europeiska regioner. Mer specifikt har arbetet följande två inriktningar: Renovering av svenska, fjärrvärmevärmda flerfamiljshus, inklusive livscykelkostnadsanalys och livscykelmiljöanalys samt påverkan på det lokala energisystemet; Renovering av Europeiska bostads- och kontorsbyggnader, inklusive livscykelkostnadsanalys och livscykelmiljöanalys samt påverkan av klimatförutsättningar. Byggnader typiska för respektive region och byggnadsperioden 1945-1970 modellerades och användes i simuleringar för att fastställa den övergripande möjligheten och energibesparingspotentialen för olika renoveringsåtgärder i Europeiska klimat. En rad system för värme, kyla och ventilation studeras, samt solenergisystem, med fokus på värmepumpar, fjärrvärme, lågtemperaturvärmesystem och värmeåtervinning ur frånluft. Jämfört med renovering av byggnader utan energieffektiviseringsåtgärder kan energirenovering i många fall minska såväl livscykelkostnaden som miljöpåverkan. Vid renovering av typiska Europeiska kontorsbyggnader lönar det sig mer att renovera ner till ett uppvärmningsbehov på 25 kWh/(m²∙år) än 45 kWh/(m²∙år), då den minskade kostnaden för köpt energi väger upp den ökade kostnaden för isolering. För flerfamiljshus i södra Europa kan mer ambitiösa mål gällande värmebehov också vara lönsamma, medan en mer måttlig nivå är lämplig för småhus. Solvärme- eller solelsystem kan användas för att minska byggnaders miljöpåverkan. Utan subventioner eller inmatningstariff för överskottsel kan det bli svårt att få lönsamhet i dessa system för kontorsbyggnader i Nord- och Centraleuropa samt för småhus. För flerfamiljshus kan solenergisystem dock sänka den totala livscykelkostnaden, såväl i södra som i norra Europa. Värmeåtervinning och lågtemperaturvärmesystem visade sig båda ha större inverkan i kallare klimat. Lågtemperaturvärmesystem förbättrar värmefaktorn för värmepumpar, i synnerhet när uppvärmningsbehovet är stort i förhållande till varmvattenbehovet. Vid renovering av byggnader med vattenburna radiatorer kan konvertering till tilluftsradiatorer sänka framledningstemperaturen i värmesystemet. I svenska flerfamiljshus kan frånluftsvärmepump vara ett kostnadseffektivt komplement till fjärrvärme, medan från- och tilluftsventilation med värmeåtervinning är dyrare men mer sannolikt att ge en minskad primärenergianvändning. I ett systemperspektiv kan frånluftsventilation utan värmeåtervinning minska primärenergianvändningen i fjärrvärmeverket lika mycket som en frånluftsvärmepump, tack vare den lägre elanvändningen. / <p>QC 20170509</p> / iNSPiRe

The high energy use in the European building stock is attributable to the large share of old buildings with poor energy performance. Energy renovation of buildings is therefore vital in the work towards energy efficiency and reduced environmental impact in the EU. Yet, the strategies and energy system implications of this work have not been made clear, and the rate of building renovation is currently very low. The aim of this thesis is to investigate the economic and environmental aspects of energy renovation strategies, with two main objectives: Renovation of Swedish district heated multi-family houses, including life-cycle cost and environmental analysis and impact on the local energy system; Renovation of European residential and office buildings, including life-cycle cost and environmental analysis and influence of climatic conditions. Buildings typical for the respective regions and the period of construction 1945-1970 were simulated, in order to determine the feasibility and energy saving potential of energy renovation measures in European climates. A variety of systems for heating, cooling and ventilation were studied, as well as solar energy systems, with focus on heat pumps, district heating, low-temperature heating systems and air heat recovery. Compared to normal building renovation, energy renovation can often reduce the life-cycle costs and environmental impact. In renovation of typical European office buildings, as well as Southern European multi-family houses, more ambitious renovation levels can also be more profitable. Exhaust air heat pumps can be cost-effective complements in district heated multi-family houses, while ventilation with heat recovery is more expensive but also more likely to reduce the primary energy use. From a system perspective, simple exhaust ventilation can reduce the primary energy use in the district-heating plant as much as an exhaust air heat pump, due to the lower electricity use. / Byggnadssektorn står för omkring 40 % av den totala energianvändningen i EU. Den höga energianvändningen i Europeiska byggnader kan till stor del tillskrivas den stora andelen gamla byggnader med dålig energiprestanda. Energirenovering av byggnader, eller energieffektivisering genom renovering, kan därför anses utgöra en central del i arbetet mot EU:s klimat- och energimål för år 2030. Trots detta är det ännu inte helt klarlagt vilka strategier som ska tillämpas för att uppnå detta och hur det påverkar energisystemet, och i nuläget är renoveringstakten fortfarande väldigt låg. Målet med denna avhandling är att undersöka ekonomiska och miljömässiga aspekter av strategier för energirenovering, såväl byggnadsskalsåtgärder som aktiva system, för typiska bostads- och kontorsbyggnader i Sverige och i andra Europeiska regioner. Mer specifikt har arbetet följande två inriktningar: Renovering av svenska, fjärrvärmevärmda flerfamiljshus, inklusive livscykelkostnadsanalys och livscykelmiljöanalys samt påverkan på det lokala energisystemet; Renovering av Europeiska bostads- och kontorsbyggnader, inklusive livscykelkostnadsanalys och livscykelmiljöanalys samt påverkan av klimatförutsättningar. Byggnader typiska för respektive region och byggnadsperioden 1945-1970 modellerades och användes i simuleringar för att fastställa den övergripande möjligheten och energibesparingspotentialen för olika renoveringsåtgärder i Europeiska klimat. En rad system för värme, kyla och ventilation studeras, samt solenergisystem, med fokus på värmepumpar, fjärrvärme, lågtemperaturvärmesystem och värmeåtervinning ur frånluft. Jämfört med renovering av byggnader utan energieffektiviseringsåtgärder kan energirenovering i många fall minska såväl livscykelkostnaden som miljöpåverkan. Vid renovering av typiska Europeiska kontorsbyggnader lönar det sig mer att renovera ner till ett uppvärmningsbehov på 25 kWh/(m²∙år) än 45 kWh/(m²∙år), då den minskade kostnaden för köpt energi väger upp den ökade kostnaden för isolering. För flerfamiljshus i södra Europa kan mer ambitiösa mål gällande värmebehov också vara lönsamma, medan en mer måttlig nivå är lämplig för småhus. Solvärme- eller solelsystem kan användas för att minska byggnaders miljöpåverkan. Utan subventioner eller inmatningstariff för överskottsel kan det bli svårt att få lönsamhet i dessa system för kontorsbyggnader i Nord- och Centraleuropa samt för småhus. För flerfamiljshus kan solenergisystem dock sänka den totala livscykelkostnaden, såväl i södra som i norra Europa. Värmeåtervinning och lågtemperaturvärmesystem visade sig båda ha större inverkan i kallare klimat. Lågtemperaturvärmesystem förbättrar värmefaktorn för värmepumpar, i synnerhet när uppvärmningsbehovet är stort i förhållande till varmvattenbehovet. Vid renovering av byggnader med vattenburna radiatorer kan konvertering till tilluftsradiatorer sänka framledningstemperaturen i värmesystemet. I svenska flerfamiljshus kan frånluftsvärmepump vara ett kostnadseffektivt komplement till fjärrvärme, medan från- och tilluftsventilation med värmeåtervinning är dyrare men mer sannolikt att ge en minskad primärenergianvändning. I ett systemperspektiv kan frånluftsventilation utan värmeåtervinning minska primärenergianvändningen i fjärrvärmeverket lika mycket som en frånluftsvärmepump, tack vare den lägre elanvändningen. / iNSPiRe

Syfte: Nya svenska energikrav definieras som nära-nollbyggnader för både nybyggnation och renovering, där man strävar efter en årlig balans mellan ingående och utgående energi för byggnaden. Påbyggnad genom prefabricerade modulsystem med bärande väggar av korslimmat massivträ har genom internationella studier visat sig både tids- och kostnadseffektiv vid renovering. Målet med rapporten är att undersöka möjligheten att tillämpa detta påbyggnadssystem för svenska renoveringsprojekt av efterkrigstidens flerbostadshus som både är kostnadseffektivt och som klarar nya svenska energikrav. Metod: Rapporten syftar till att besvara frågeställningarna genom en fallstudie. Inledningsvis, under en litteraturstudie, beskrivs incitament till påbyggnation vid renovering. Utefter en dokumentanalys av referensbyggnaden, utförs sedan energi- och kostnadsjämförelser mellan påbyggnation av korslimmade massivträväggar och platsbyggd träregelkonstruktion. Resultat: Svenska efterkrigstidens bostadsbestånd visar sig, via renovering och påbyggnation, ha hög potential för att positiv påverka den i Sverige genomsnittliga specifika energianvändningen samtidigt som det erbjuder snabb och kostnadseffektiv urban bostadsförtätning. Den värmeisolerande förmågan för korslimmat massivträ är, för en påbyggnad, likvärdigt det av platsbyggd träkonstruktion. Beräkningarna visar däremot hur byggnation från efterkrigstiden har svårt att uppnå krav för nära-nollenergihus. Kostnad för montering av påbyggnadsstomme och innerväggar m.m. visar på ca 2,7 % besparing för förslag av korslimmat massivträ. Konsekvenser: Rapporten lyfter fram möjligheterna kring renovering av svenska flerbostadshus från efterkrigstiden och fördelarna att göra detta i kombination med påbyggnation. Det finns goda förutsättningar för implementering av korslimmade massivträväggar även i svenska påbyggnadsprojekt och detta till något lägre pris och arbetstid gentemot platsbyggd konstruktion. Trots att detta vilar mycket på valet av prefabricering, har undersökningen lyckats exponera ett befogat alternativ för påbyggnadsprojekten i framtiden. Eventuella svårigheter i att uppnå nya energikrav vid renovering av äldre bostadsbestånd har även lyfts fram i rapporten. Begränsningar: Kontroll av bärförmåga för referensbyggnaden via konstruktionsmässiga beräkningar genomförs inte i denna rapport. Beräkning av livscykelkostnad ingår inte i detta arbete. Rapporten fokuserar istället på ekonomisk effektivitet i produktionsskedet. Rapporten fokuserar sin undersökning kring åtgärder för energianvändning och berör inte eventuella åtgärder för t.ex. högre tillgänglighet. / Purpose: New Swedish energy requirements are defined as Near Zero Energy Buildings for both new construction and renovation, with the purpose of balancing energy entering and exiting the building. Vertical attic extensions through prefabricated module system containing loadbearing walls of cross laminated timber has, by international studies, shown the potential for time and cost efficiency during renovation projects. The purpose of this inquiry is to examine the possibility to apply this extension system for Swedish renovation projects on post-war residential buildings that are both cost effective and that satisfies new Swedish energy regulations. Method: The report aims to answer the questions through a case study. Initially a literature study describes the incentives of vertical attic extensions and renovation. Then through a document analysis of a reference building, energy and cost comparisons are carried out between an attic extension of cross laminated timber and wood construction assembled on site. Findings: The Swedish post-war housing stock shows high potential through renovation and attic extension, to positively influence the Swedish average specific energy use while simultaneously providing fast and cost effective urban densification. The heat insulating performance of cross laminated timber is, for an attic extension, equivalent that of an on-site assembled wood construction. However, calculations shows difficulties for post-war housing stock to achieve the requirements for Near Zero Energy Buildings. The cost for assembling extending structure and interior walls etc. reveals approximately 2,7 % savings with cross laminated timber. Implications: The report brings forth the possibilities regarding renovation of the Swedish post-war stock of multifamily housing and the advantages of doing so in combination with vertical attic extensions. There are good conditions for implementation of cross laminated timber walls even in Swedish extension projects, while having the potential to lower costs slightly and saving time in relation to on site construction. Even though the results depend a lot on the choice of prefabrication, the study has exposed a valid alternative for future attic extension projects. The report also reveals potential difficulties in achieving new energy requirements for renovation of older housing stock. Limitations: Verification of load capacity through constructional calculations are not performed in this inquiry. Calculating the life-cycle cost is not a part of this project, which instead focuses on economic efficiency during production. The report focuses its research at energy-saving measures and doesn’t concern measures regarding for example higher accessibility.

Samhällsplanerare står inför utmaningar när det kommer till att förse en växande befolkning med bostäder, och samtidigt värna om att staden ska utvecklas i en hållbar riktning. Renoveringar av det befintliga bostadsbeståndet utgör en del av klimatpåverkan som kommer från bygg- och fastighetssektorn, följaktligen är det nödvändigt att minska klimatpåverkan från renoveringar samtidigt som hyresgästernas tillgång till bostäder inte får påverkas negativt. Denna uppsats syftar till att utreda skärningspunkter mellan ekologisk och social hållbarhet vid renoveringar av flerbostadshus med upplåtelseform hyresrätt. Genom att studera klimatpåverkan från tre renoveringsprojekt i en svensk kontext identifierar vi vad som har stor klimatpåverkan och när det finns möjlighet att ta vid klimatbesparande åtgärder. Uppsatsen innehåller klimatberäkningar som utgår från Boverkets beräkningssätt för klimatdeklaration och beaktar klimatpåverkan från produktskedet, transport och byggspill från byggnader. Med utgångspunkt från ett teoretiskt ramverk för att mäta social hållbarhet, har vi även genomfört en intervjustudie för att ta reda på hur ett antal utvalda bostadsbolag arbetar med social hållbarhet vid renoveringsprojekt. Vidare studerar vi vilka effekter en lag om klimatdeklaration för större renoveringar kan leda till och hur det kan främja utvecklingen av mer hållbara renoveringar. Resultat och diskussion lyfter det faktum att varje projekt är unikt och att klimatpåverkan från renoveringsprojekt beror på materialval och mängder av material som köpts in i samband med renoveringen. Påverkan från produktsskedet är störst och det är därmed i ett tidigt skede som utredning av klimatbesparande renoveringsstrategier gör störst skillnad. På samma sätt är det i det tidiga skedet viktigt att ta reda på hur renoveringen kan komma att påverka hyresgästens möjlighet att bo kvar efter en renovering samt dess möjlighet till ett fungerande vardagsliv under renoveringen. / Urban planners face challenges in providing housing for a growing population while ensuring that the city develops in a sustainable way. Renovations of the existing housing stock constitute a part of the climate impact coming from the construction and property sector, thus it is necessary to reduce the climate impact of renovations while ensuring that tenants' access to housing is not negatively affected. This thesis aims to investigate the intersections between ecological and social sustainability in renovations of multi-family housing with rental apartments. By studying the climate impact of three renovation projects in a Swedish context, we identify what has a large climate impact and when there is an opportunity to take climate-saving measures. The thesis contains climate calculations based on the Swedish National Board of Housing, Building and Planning's calculation method for climate declarations and considers the climate impact of the product phase, transport, and construction waste from buildings. Based on a theoretical framework for measuring social sustainability, we have also conducted an interview study to find out how a number of selected housing companies work with social sustainability in renovation projects. Furthermore, we study what effects a law on climate declaration for major renovations can lead to and how it can promote the development of more sustainable renovations. Results and discussion highlight the fact that each project is unique, and that the climate impact of renovation projects depends on the choice of materials and the amount of materials purchased in connection with the renovation. The impact of the product phase is the greatest and it is therefore at an early stage that the investigation of climate-saving renovation strategies makes the greatest difference. Similarly, it is important in the early stages to find out how the renovation may affect the tenant's ability to remain in the home after the renovation and their ability to function in everyday life during the renovation.

The European Union aims to reduce energy use and CO2-emissions by 40 % by the year 2030. The building sector has been identified as having a great potential to reduce emission of CO2 by increasing its energy efficiency. Also, there is a growing concern of the buildings environmental performance, that lead to the development of building environmental assessment tools. However, different types of energy sources and confusing environmental impacts affect the decision making when renovating for improved energy efficiency. This study develops and tests a methodology to help decision-makers when considering major renovation of their building stock when connected to adistrict heating system. The proposed methodology is applied and used to investigate how different renovation scenarios affects the building environmental impacts in terms of CO2 emissions and identify and discuss future improvements of the methodology. The novelty of the method is the expanded system boundaries that include both the distribution and production of district heating and the energy use at a building level. In this way it is possible to compare and weight measures made both at the energy system level and the building level. This work has limited its approach to energy use in buildings, but it is important to bring the life cycle thinking to the methodology. During the choice of the renovation methods it was noticed that the environmental impact of the production of some components in order to reduce the energy use of a building are not insignificant. Even if all the renovation measures considered in this case study are feasible, it is important to determine in which order they are desirable or achievable from an economic point of view. Uncertainty in the future development of energy, and limited economic resources can play an important role in the possibility of energy efficient renovation. / Den Europeiska Unionen har som målsättning att minska energianvändning och utsläpp av växthusgaser med 40 % till året 2030 jämfört med 1990. Byggnader har identifierats som ett område med stor potential för utsläppsminskningar om de energieffektiviseras. Användningen av olika energislag och olika sätt att värdera miljöpåverkan påverkar beslutsfattandet i samband med energieffektivisering. I studien utvecklas och testas en metodik som kan hjälpa beslutsfattare vid renovering med energieffektivisering inom fjärrvärmeområdet. Först utvecklades en översiktlig metodik vilken inkluderar både byggnadsenergisimulering och energisystemsimulering. Sen implementerades metodiken genom olika renoveringsscenarier och utsläppen av växthusgaser analyserades. Metodiken visar att det finns en möjlighet att utveckla ett verktyg som kan hjälpa beslutsfattare när energibesparingsstrategier ska implementeras vilka kan bli positiva för både byggnader och fjärrvärmesystemet. / REESBE

Due to the geographical location, the amount of daylight in Sweden varies greatly during the year - the lack of light is part of our everyday life. Regardless of the season, the sun’s position gives a light that seems to fall from the side, it kind of drags itself in through the windows. As a result, it is easily influenced by the surroundings. All the edges, corners and profiles that stand in the way create an endless variety of shades. Given these conditions, it is a good reason to devote time to the detailing of all the parts of a window. In this master’s project, I am directing my gaze towards the window frame and more specifically towards the framework’s profiling. By observing the shape and the color language of different profiles, the perceived contrast between light and shades is noticed and interpreted into new. Based on the qualities of the Nordic light, this project hopes to clarify and show with concrete examples why decision-making around the window frame is crucial for how we perceive the incident light. Relatively small differences in profiling create a large effect in contrasts, I find, and consequently, a more complex window profile enhances the character of the window and the incident light. This project is about looking at something specific, to observe and to explain what already is there.

Den 19 april 1996 stod den kulturhistoriska byggnaden Stocksundstorps Gård i lågor. Historiskt hade tillägg från rivningsobjekt införts i byggnaden. Bland annat väggmålerier från Gustav III:s Opera; element som nu stod i riskzon att gå förlorade. Återuppbyggnadsprocessen fokuserade på att återskapa den ursprungliga utformningen. Återvunnet material applicerades, upptäckta historiska skikt återinfördes liksom de konserverade elementen som överlevde branden. Uppsatsen syftade till att forma en förståelse för vilka aspekter som formar en återuppbyggnadsprocess då byggt kulturarv har brandskadats. Därigenom undersöktes aktörers delaktighet och urval i representationer och bevarande av historiska tidsskikt, metoder och materialval. Genom studier av arkivmaterial; som arbetsbeskrivningar, ritningar, artiklar och foton, formades en uppfattning om processen. Platsbesök och en intervju utfördes, vilka gav en vidare förståelse om återuppbyggnadsprocessen och dagens syn på den. Resultatet redogjorde för ett pluralistiskt förhållningssätt kring hantering av olika principer, metoder och olika historiska skikt kopplat till 1990-talets restaureringsideologier och bevarandeprinciper, samt kulturvårdens utveckling i Sverige under 1900-talets andra hälft. Fallet Stocksundstorp redogör för hur en brandskadad privatbostad har hanterats och belyser därmed en mindre beforskad aspekt. / On the 19th of April 1996 the listed building Stocksundstorps Gård was in flames. Historically, elements from demolished historical buildings had been integrated to the building, such as murals from Gustav III’s Opera; elements that now were at risk of being lost. The reconstruction process focused on recreating the original design. Recycled materials were applied, discovered elements were re-introduced as well as restored elements that survived the fire.  The purpose of this study was to form an understanding regarding which aspects form a reconstruction process when listed buildings, built heritage, have been fire-damaged. This case study examplifies actors’ participation and selection regarding representation and preservation of historical layers. Through study of archival material; such as descriptions, drawings, articles and photos, an idea of the case was formed. Site visits were carried out, and an interview, which gave a wider understanding of the reconstruction process and today’s view of it. A pluralistic approach to the management of different preservation methods was regarded as a result of this study. Methods and management of different historical layers were linked to restoration ideologies and preservation principles of the 1990’s, as well as the development of preservation and conservation in Sweden during the second half of the 20th century. Furthermore, the object of study highlights a less researched area: when a historical, but private, building is reconstructed.

I takt med att äldre byggnader i vårt bostadsbestånd blir i allt större behov av omfattande renoveringar, skärps även våra samhällskrav ytterligare. Då gäller det i samband med renovering att finna hela åtgärdspaket som både ger energibesparing men samtidigt är ekonomiskt lönsam.   I den här rapporten undersöks möjlig energibesparing men också lönsamheten av energisparåtgärder i samband med påbyggnad av nya bostäder i ett redan befintligt flerbostadshus. Byggnadens befintliga värmesystem byts ut mot bergvärme, som också verkar genom ventilationssystemet, och därefter förlängs byggnaden med tre nya våningsplan. Rapporten utvärderar även om påbyggnad av nya bostäder i det enskilda fallet ska betraktas som tillbyggnad eller ombyggnad, samt vilka krav som därefter ställs vid ändring av byggnad enligt PBL och BBR.   Med hjälp av energiberäkningsprogrammet IDA ICE, kunde effekten från de olika energisparåtgärderna studeras. Värdet för den årliga energibesparingen jämfördes därefter med åtgärdernas investeringskostnad. Åtgärder ansågs lönsamma om värdet av den årliga besparingen var tillräckligt stor i förhållande till investeringskostnaden.   För det enskilda fallet ger energibesparande åtgärder i samband med påbyggnad en avsevärd förbättring både ur energisynpunkt men också ekonomiskt perspektiv. Påbyggnaden beräknas initialt återbetalda i och med försäljning av bostadsrätter samtidigt som återbetalningstiden för ingreppen i den befintliga byggnaden troligen betalar sig inom 10-15 år. För det enskilda fallet var möjlig energibesparing efter genomförda åtgärder 74 procent, vilket motsvarar är en minskning med närmare 130 kWh/m2 och år jämfört med referensfallet. Rapporten fastslår att påbyggnaden ska betraktas som tillbyggnad och att fyra bergvärmepumpar är fullt tillräckliga för att både uppnå energibesparing samt uppfylla ekonomisk lönsamhet. / As older buildings in our housing stock are in increasing need of extensive renovations, it further enhances our social requirements. It is then needed alongside with renovations to find whole measures that yields energy savings which also is financially profitable.   In this report, we examine the possible energy savings alongside with the profitability of the energy measures connected with extensions of new housing on top of an existing housing. The current heating system of the building is replaced with geothermal heating, which is also working through to the ventilation system. Thereafter the building is extended with three new floors. The report also evaluates if an extension of new housing in the individual case is to be seen as an extension or a reconstruction, together with the demands of which are put on an altered building in accordance to PBL and BBR.   With the help of the computational energy software IDA ICE, the affect from the different energy measures could be studied. The yearly economical savings was then compared to the cost of the different measures. The measures were deemed profitable if the value of the yearly savings exceeded the initial cost.   For the specific case, the measures of energy savings gave an considerable improvement for the extension, both in energy but also in the economical sense. The investment of the extensions is to be seen payed via sales of apartments, and the payback on the actions taken on the existing building is estimated to within 10 to 15 years. for the individual case the possible yearly energy savings, after completed measures, is upwards of 74 percent, which translates to 130 kWh/m2 per year. This report also states that, in specific case, extensions of new housing is to be seen as an extensions and that four geothermal heating pumps are enough to reach sufficient energy savings together with economical profitability.

In Sweden, buildings are responsible for about 40 % of total energy use and about 10 % of total CO2 emissions Today more than 60 % of existing Swedish residential buildings are over 40 years old and are in need of major renovation. In addition, 15 % of all multi-family buildings and 27 % of all single-family houses were built before 1945. The increased energy use and threat from CO2 emissions of the building sector create a need for energy efficiency. The important role that renovation of residential buildings will play in reducing the total energy used by the Swedish building sector as well as in reducing primary energy use and CO2 emissions on both the national and global levels has been the impetus for the studies included in this thesis. The aim of the current research is to develop a methodology from a system perspective which can be used to analyze the energy use, optimal life cycle cost (LCC), energy efficiency measure (EEM) package, indoor environment, CO2 emissions, and primary energy use of a building or a community during major renovation. The developed methodology accomplished at three different levels, i.e. building level, cluster level and district level. The methodology considers both energy efficiency and economic viability during building renovation and will also play an important role in overall urban planning. The studied buildings include both non-listed and listed residential buildings and the tools used include building energy simulation (BES), survey, technical measurements, LCC optimization and building categorization. The results show that the combination of BES, technical measurements and surveys provides a holistic approach for evaluation of energy use and indoor environment of the studied residential buildings. The results from the current study also show that the 2020 energy target, i.e., reduction of energy use by 20 %, for the building sector can be achieved by all the studied building types and that the total LCC of these buildings are below the cost-optimal point. In comparison, the 2050 energy target, i.e., reduction of energy use by 50 %, for the building sector may be achieved by the non-listed buildings, but when the constraints relevant to listed buildings are added the cost-optimality changes as some EEMs in direct conflict with the building’s heritage value may not be implemented. The investigation of primary energy use and CO2 emissions by the residential buildings show that the higher the energy saving, the lower the primary energy use becomes, and vice versa. With the same energy saving, the heating system with higher primary energy factor results in higher primary energy use. From a CO2 emissions point of view, EEM packages proposed to help buildings connected to a CHP based district heating system, to reduce the energy use or LCC are not consistently effective. Since these EEM packages will reduce district heating demand, the electricity produced in the CHP plant will also decrease. When the biomass is considered a limited resource, measures such as investment in a biofuel boiler are not favourable from the CO2 emissions point of view. The current study has also shown that combining building categorization method and LCC optimization method will help the community to reduce its energy use, primary energy use and CO2 emissions in a systematic and strategic way. / I Sverige, står byggnadssektorn för cirka 40 % av den totala energianvändningen och cirka 10 % av CO2-utsläppen. Idag är mer än 60 % av befintliga svenska bostäder över 40 år gamla och i stort behov av renovering. Dessutom är 15 % av alla flerbostadshus och 27 % av alla småhus byggda före 1945. Den ökade energianvändningen och hotet från CO2-utsläpp från byggsektorn skapar ett behov av energieffektivisering. Grunden för studierna i denna avhandling är den stora betydelse som renoveringen av bostäder har, såväl för att kunna minska den totala energianvändningen som den primärenergianvändningen och CO2-utsläppen på både nationell och global nivå. Syftet med denna forskning är att utveckla en metodik ur ett systematiskt perspektiv som kan användas för att analysera energianvändning, finna optimal livscykelkostnad (LCC), skapa energieffektiviseringsåtgärdspaket, undersöka inomhusmiljöer, beräkna CO2-utsläpp och primärenergianvändning i en byggnad eller ett samhälle vid omfattande renovering. Den utvecklade metodiken som har använts i de aktuella studierna är på tre olika nivåer: byggnadsnivå, klusternivå och stadsdelsnivå. Metodiken avser både energieffektivitet och ekonomisk lönsamhet vid renovering av byggnader och kommer också att spela en viktig roll i den övergripande stadsplaneringen. De studerande byggnaderna i denna avhandling innefattar både historiska och icke-historiska bostäder. De använda verktygen inkluderar building energy simulering (BES), enkätundersökning, tekniska mätningar, LCC-optimering och byggnadskategorisering. Resultaten visar att kombinationen av BES, tekniska mätningar och enkätundersökning ger en god helhetsbild för utvärdering av energianvändning och inomhusmiljö av den studerade byggnaden. Resultaten från den aktuella studien visar också att 2020-energimålet, d.v.s. en minskning av energianvändningen med 20 % till 2020 av byggsektorn, kan uppnås i alla undersökta byggnader och att den totala LCC av dessa byggnader ligger under den kostnadsoptimala punkten. I jämförelse, kan 2050-energimålet, d.v.s. en minskning av energianvändningen med 50 % till 2050, kan uppnås i icke-historiska byggnader, men med hänsyn tagen till begränsningarna för historiska byggnader, ändras de kostnadsoptimala lösningarna, eftersom vissa energieffektiviseringsåtgärder är i direkt konflikt med byggnadens kulturhistoriska värde och därför inte kan genomföras. Undersökningen av primärenergianvändning och CO2-utsläpp i de studerade byggnaderna visar, att ju högre energibesparingen är, desto lägre blir primärenergianvändningen, och vise versa. Med lika mycket energibesparing, resulterar värmesystemet med högre primärenergifaktor i högre primärenergianvändning. Sett från CO2-utsläppssynvinkel, är de energieffektiviseringsåtgärdspaket, som kan hjälpa byggnader anslutna till ett kraftvärmebaserat fjärrvärmesystem att minska energianvändningen eller LCC, inte effektiva, eftersom dessa åtgärdspaket kommer att minska fjärrvärmeanvändningen. Detta leder till att mängden producerad el i ett kraftvärmeverk också kommer att minskas. När biobränsle betraktas som en begränsad resurs, är åtgärder som investering i en biobränslepanna inte energieffektiva från en CO2-utsläppssynvikel. Den aktuella studien visar också att kombinationen av byggnadskategorisering och LCC-optimering kommer att hjälpa byggnadssektorn att minska sin energianvändning, primärenergianvändning och CO2-utsläpp på ett systematiskt och strategiskt sätt.

Detta projekt har som syfte att analysera en kommande renovering av en kontorsbyggnad i Boden under Fortifikationsverkets ägo. Projektet använder sig av programvarorna IDA Indoor Climate and Energy och Revit för att simulera byggnaden som den kommer att se ut efter att renoveringen är utförd. På detta sätt kan Fortifikationsverket utvärdera den utförda renoveringen med referensvärden tillhandahållna av detta projekt. Projektet introducerar läsaren till Revit samt simuleringsprogrammet IDA ICE och visar hur energianvändning kan simuleras för byggnader man önskar renovera. Ritningar, en energibesiktning av huset och uppmätta värden för tidigare år utgör underlaget för simuleringen och där värden inte finns tillgängliga görs antaganden. Den stundande renoveringen består av ett nytt ventilationssystem och strikta riktlinjer satta av Fortifikationsverket följs då renovering utförs. Renoveringen kommer att beröra tätning av byggnaden, sänkning av rumstemperaturer, effektivisering av belysning samt installation av effektivare fläktar, kylaggregat och värmeväxlare. Projektet finner att den stundande renoveringen sänker byggnadens årliga energianvändning med ca 31 %, uppvärmning och elförbrukning ingår i denna energianvändning och sänks med ca 29 % respektive 33 %. Byggnadens årliga uppvärmning och elförbrukning efter renovering fås till 409 009 kWh respektive 446 905 kWh. Av renoveringens olika åtgärder finner projektet att värmeåtervinning i ventilationssystemet hade överlägset störst verkan på uppvärmningen. Angående elförbrukningen hade effektivare belysning och effektivare fläktar störst verkan. / The purpose of this project is to analyze an upcoming renovation of an office building in Boden, owned by Fortifikationsverket. The project makes use of the software IDA Indoor Climate and Energy and Revit to simulate the building as it will function after completed renovation. This way Fortifikationsverket has a reference value to use when evaluating the actual performance of the building. The project introduces the reader to Revit as well as to the simulation program IDA ICE and shows how energy consumption may be simulated when one wishes to renovate a building. Drawings, an energy report and measured energy consumption act as the basis for the simulation and where values are not available assumptions are made. The upcoming renovation consists of a new HVAC system and rules set forth by Fortifikationsverket which are to be followed when a building under their regime is renovated. These rules consists of reducing air leakage, lowering room temperature and installing more effective lightning, fans, heat exchangers and air cooling. The project finds that the upcoming renovation lowers the yearly energy consumption of the building by approximately 31 %, heating and electricity are included in this energy consumption and are lowered by approximately 29 % and 33 % respectively. The yearly use of heating and electricity is found to be 409 009 kWh and 446 905 kWh respectively. Of the various measures taken by the renovation the heat recovery is found to be the most effective. The electricity consumption was lowered most by more effective lightning and fans.