Matavfall som kommer in till Eskilstuna Strängnäs Energi & Miljö (ESEM), har mestadels använts till biogasproduktion. Eftersom ESEMs rötningspanna är liten har inte allt matavfall gjorts om till biogas, utan gått till förbränning i Västerås istället. För att underöka eventuella utvecklingsmöjligheter och förbättringsmöjligheter har ESEM gått ihop med Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU). Där undersökning av matning med matavfall till afrikanska fluglarver pågick. Ifall detta projekt är praktiskt genomfört på företaget ESEM skulle två nya produkter i form av protein och jord, kunna säljas utöver biogas. I denna studie har det undersökts ifall det är möjligt att kunna mata fluglarverna med matavfall. Det ställs krav på rätt temperatur och luftflöde för utrymmet. Därmed har fokus till detta examensarbete varit att optimera en ventilationsmodell för systemet. För att utföra detta projekt krävdes data från tidigare studier, forskning och experiment, vilket skrevs in i behandlingsprogrammet Excel. Där ett idealt ventilationsflöde med verkningsgraden 50 %, till varje enskild behandlingslåda med fluglarver i olika levnadsstadier, på 1,56 m3/h (en låda) togs fram med hjälp av tidigare studier. Fluglarverna är planerade att bli placerade i brödlådor med tillhörande ställningar i en container och varje låda ska både ha fluglarver och matavfall. Undersökningen för detta examensarbete var att bestämma hur ställningarna med behandlingslådor ska placeras i containern. Genom att välja den kombination av behandlingslådorna, som är mest optimerad och praktiskt genomförbar. Det utfördes en simulering i Excel som redovisade andelen värme och förångning som varje behandlingslåda med stadie 1, 6 och 12 genererade. Simuleringar genomfördes för olika kombinationer och beräknade värmeutvecklingen från vardera behandlingslåda och kombination. Vilket resulterade i att det fanns två möjliga placeringar av behandlingslådorna i ställningarna, i containern. Den första placeringen i containern var planerad med att ställning 1 skulle ha behandlingslådor med larvstadiet/dag 1. Ställning 2 respektive 3 skulle ha behandlingslådor med larvstadiet/dag 6 respektive larvstadiet/dag 12. Det vill säga kombination 1 – 6 – 12. Vilket betyder att alla ställningarna i den kombinationen är seriekopplade med varandra. Medan varje enskild behandlingslåda i en ställning är parallellkopplade. Då denna kombination redovisar att ställning 3 med behandlingslådor av larvstadiet/dag 12, har högst andel förångning och värmegenerering. Denna placering ansågs rimlig att ställa lägst in i containern, närmast frånluftutloppet på container. Både av praktiska skäl och att undvika värmespridning som kan medföra kondens. Den andra placeringen i containern var tänkt att ställning 1 skulle ha behandlingslådor med larvstadiet/dag 12. Ställning 2 respektive 3 skulle ha behandlingslådor med larvstadiet/dag 6 respektive larvstadiet/dag 1. Det vill säga kombination 12 – 6 – 1. Vilket betyder att alla ställningarna i den kombinationen är seriekopplade med varandra. Medan varje enskild behandlingslåda i en ställning är parallellkopplade. Denna kombination redovisar minst temperaturdifferens mellan ställningarna (mellan behandlingslådorna) och visade även möjligheten att utnyttja värmen i behandlingslådorna från tidigare lådor. Genom att luften som förs vidare från larvstadiet/dag 12 till larvstadiet/dag 6, värmer då upp avfallsaktiviteten. Studien resulterade i att det optimala luftflödet med verkningsgraden 50 %, var 1,56 m3/h. Energibalanserna utfördes i beräkningsmodellen med hänsyn till luftflödet in och ut ur en behandlingslåda. Avfallstemperaturen som bestämdes vara ideal vid 30°C i detta examensarbete är en betydelsefull parameter för resultatet. Resultatet optimerades med hänsyn till att en avfallstemperatur på 30°C skulle bibehållas genom beräkningarna. Den optimala kombinationen bestämdes vara kombination av de tre behandlingslådorna 1 – 6 – 12, där medeltemperaturen på avfallet var 30,22°C. Denna kombination diskuterades även vara den mest praktiskt hanterbara, i containern hos ESEM. Vid hänsyn till kondensering som tidigare examensarbeten diskuterat är kombination 12 – 6 – 1 ett alternativ. De sex kombinationerna resulterar inte i stora temperaturdifferenser som kan orsaka kondensering. Ifall hänsyn tas till kondensering är alternativet 12 – 6 – 1 bäst. Då avfallstemperaturen är stabil jämfört med de fem andra kombinationerna. Ett helt slutet system med tre seriekopplade ställningar som innehåller tre parallellkopplade behandlingslådor erhålls resultat från två fall. Sommarfallet med en temperatur på 20°C resulterade i högre avfallstemperaturen jämfört med vinterfallet på 10°C. Däremot är avfallstemperaturen under den maximala gränsen, det vill säga är avfallstemperaturen på en behaglig nivå för larvproduktionen. Resultaten erhållna från detta examensarbete redovisar att det är teoretiskt och praktiskt möjligt att utföra en nedbrytningsprocess med hjälp av larver. Matavfallet bryts ner och bidrar med en ny produkt, näringsrik jord, samtidigt som den underlättar för ESEM nedbrytningsprocess. / This work is written as a degree project for the Energy engineering program, specialized in heating technology, in Mälardalens University, Västerås. The aim with this degree project is to optimize a theoretical model in Excel to study larvae of Black Soldier Fly. The main calculations are made for three series connected boxes, with different combinations of stages of development. The calculations are thereafter made for three stands (that are in series) with each stand contain three boxes (that are parallel), each stand holding uniform growth of larvae. The calculations are made with equations based from the energy balance, for the air flow in and out. With the support from formerly made degree projects and their specific data, a calculation model was made in Excel. An airflow of 1,56 m3/h is achieved, with an efficiency of 50%. These results are based of previously performed degree projects, with the airflow 8,4 m3/h and efficiency of 9,3%. The maximum waste temperature is 30-36°C, thus, the desired temperature in this degree project was 30°C. The most optimized combination of one box of each stage, that are series connected, resulted to be 1 – 6 – 12. Day 1, day 6 and day 12 coupled. This combination is also used as the reference case in this degree project and calculations. However, the most stabile waste temperature resulted to be for the combination 12 – 6 – 1. The air temperature through the boxes remained with a mean temperature of 23,9°C, when the outside air temperature is set as 10°C (winter case, the reference case). The conclusion is that the best combination for Lilla Nyby, in Eskilstuna, is 1 – 6 – 12, with an airflow of 1,56 m3/h. A whole system, containing the three stands and respectively boxes, is applicable. The waste temperature is within the range for temperatures for optimized growth process for larvae, for both winter and summer cases (10°C and 20°C).

Idag finns det ett flertal krav och rekommendationer från myndigheter vilka syftar till att reglera och hålla nere energianvändningen i kontorsbyggnader. I Boverkets byggregler, BBR, finns vägledning till hur kraven kan uppfyllas. Med detta som utgångspunkt genomförs det idag energiberäkningar i projekteringsskedet för att säkerställa att den blivande verkliga energianvändningen ej överstiger den tillåtna. Tidigare studier har visat att det trots detta ändå har varit vanligt förekommande att den verkliga energianvändningen har överstigit den beräknade och i en del fall även den tillåtna.Syftet med denna studie var att undersöka om det föreligger skillnader mellan de beräknade och de uppmätta värdena för kontorshus, samt vilka de bakomliggande orsakerna är. Även en analys kring de olika faktorerna som påverkar energianvändningen har genomförts. Det innebär att för att uppfylla syftet med studien har tre frågor ställts och dessa har besvarats genom undersökningar. Frågorna är: Vad har tidigare studier inom ämnet visat? Vilka orsaker kan det finnas om det uppstår skillnader mellan det beräknade och uppmätta energivärdet? Vad kan göras annorlunda för att få ett bättre resultat?För att kunna besvara frågeställningarna har det samlats in ett års mätningar av energianvändning (uppvärmning, komfortkyla och fastighetsel) för två olika kontorsbyggnader för att kunna visa om det går att bygga energieffektiva lokaler. För respektive kontorsbyggnadhar nödvändig information samlats in från respektive byggherre som har redovisat energiberäkningar med uppskattat energibehov. Den uppmätta uppvärmningen (fjärrvärmeanvändning och uppvärmning av tappkallvatten) har normalårskorrigerats enligt energiindexmetoden för att kunna jämföras med beräknade värden. Litteraturstudie och hypoteser om orsaker till avvikelser mellan beräknat och uppmätt finns användes och analyserades noggrannare för respektive kontorsbyggnad.Den specifika energianvändningen för respektive kontorsbyggnad uppnår Miljöbyggnads kravnivå Brons respektive Silver. För kravnivån Brons gäller att den specifika energianvändningen för en tillbyggnad ska vara under 80 !"ℎ $% och för kravnivån Silver för en ombyggnad under 118 !"ℎ $%. Däremot varierar användningen av energi för uppvärmning och komfortkyla där de månadsvis uppmätta värdena för respektive kontor överstiger det beräknade under året 2017. Det finns flera orsaker till att beräknat energibehov är för lågt på grund av energiberäkningsprogrammet som använts, IDA Indoor Climate and Energy (IDA ICE). En del indata kan ha över- eller underskattats. Exempelvis kan utnyttjandet av tillskottsenergi ha överskattats. För låg innetemperatur och att ingen hänsyn till effekten av köldbryggor tas med kan bidra till att beräknat värmebehov blir för lågt.För att uppnå bättre resultat på de månadsvis uppmätta värdena för kontorsbyggnaderna krävs noggrannare energiberäkningar med realistiska indata, vilket kan innebära att alltför höga värden på energianvändning kan upptäckas och åtgärdas under projekteringsstadiet. Det krävs kunskaper om hur byggnader kan bli energieffektiva vid användning och inte endast när byggnaderna projekteras. / Today, there is a number of requirements and recommendations by government agencies which aim to regulate and reduce energy consumption in office buildings. Boverket Byggregler, BBR, provides guidance on how to meet such requirements. With this as a starting point, calculation to determine energy usage are currently carried out in the design phase to ensure the future energy consumption does not exceed the allowed rate. However, previous studies have shown it is quite common that the actual energy consumption rate exceeds the calculated or even the allowed rate.The purpose of this study is to investigate whether there are differences between the estimated and the measured values for office buildings. Additionally, this review intends to determine the underlying causes of those differences. An analysis of the various factors that affect energy use has also been conducted and the necessary information to complete such analysis has been collected through interviews with the developer.The survey, the actual energy use for the two examined offices exceeds the calculated energy consumption value. Furthermore, the survey shows near large windows, the energy usage was higher due to having more window area, resulting in heat during the summer and needs more energy for cooling down the office buildings.The specific energy use for each office building achieves Miljöbyggnad:s requirement level Bronze and Silver. For the requirement level Bronze, the specific energy use for an extension must be below 80 kWh/m^2 and for the requirement level Silver for a reconstruction shall be 118 kWh/m^2. On the other hand, the use of energy for heating and comfort cooling varies where the monthly measured values for each office exceed that calculated during the year 2017. There are several reasons why estimated energy requirements are too low due to the energy calculation program used, IDA Indoor Climate and Energy (IDA ICE). ), some input data may have been overestimated or underestimated. For example, the use of additional energy can be overestimated, too low indoor temperature and that no consideration of the effect of cold bridges can be included can contribute to the calculated heat requirement being too low. Therefore, it is too early to draw any conclusions as more and more surveys are needed before being able to generalize the results.

I detta examensarbete simuleras ett värmehanteringssystem i Matlab Simulink för en elektrisk lastbil, det för att värmehantera fordonets klimat. Där en värmepump används för nedkylning av kupé och batteri samt en PTC (elektrisk värmare) för uppvärmning av detsamma. Värmepumpen fungerar genom att kompressorn förångar R-134a kylmedlet i systemet som sedan omvandlas till vätska vid nedkylning av kondensorn som utbyter energi med omgivande luften. Vätskan skickas vidare till en mottagare som filtrerar kylmedlet för att sedan överföras till en expansionsventil som kontrollerar trycket i systemet. Vätskan går sedan till evaporatorn för att kylas ned av ett utbyte med varmare omgivande luft från kupén, därefter börjar nedkylningsproessen om. PTC värmaren har en passiv uppvärmningsfunktionaliteten som tar emot ström genom ett motstånd och värmer komponenten med hjälp av en vattencykel. Batteriets räckvidd minskar vid fel temperaturer därav kan batteriets temperatur kontrolleras i drift. Det för att teoretiskt öka räckvidden på fordonet genom att ha batteriet vid en mer gynnsam temperatur. En förstudie genomförs där data samlas in för att sedan modellera och redovisa simulerade resultat som åstadkoms för olika scenarion med uppvärmning och nedkylning. Det visar sig att systemets batteri tar för lång tid vid nedkylning och uppvärmning på grund av dess stora massa. Detta då batteriet inte når måltemperaturen under simuleringens gång som körs i 1 timme och därav inte efter komforttiden som är 10 minuter. Vidare når kupéns delar önskad temperatur inom simuleringstiden förutom under kupéns nedkylning där taket kyls långsammare än önskat. Den enda delen av kupén som uppnår komforttiden är kupéns sidor vid uppvärmning. Vilket betyder att optimeringar på systemet bör tillämpas för att åstadkomma bättre och mer realistiska resultat. / In this thesis, a thermal management system is simulated in Matlab Simulink for an battery electric truck, in order to thermally manage the vehicle's climate. A heat pump is implemented to cool down the cabin and battery while a PTC (electric heater) is implemented to heat the systems respectively. The heat pump works by the compressor vaporizing the R-134a refrigerant in the system, which is then converted to liquid when cooled by the condenser, which exchanges energy with the surrounding air. The liquid is sent further to a receiver that filters the refrigerant and is then transferred to an expansion valve that controls the pressure in the system. The liquid then goes to the evaporator to be cooled by an exchange with warmer ambient air from the vehicle cabin, after which the cooling process begins again. The PTC heater has a passive heating functionality that receives current through a resistor and heats the component using a coolant loop. The battery's range is reduced at incorrect temperatures, therefore the battery's temperature can be checked during operation. This is to theoretically increase the range of the vehicle by having the battery at a more favorable temperature. A pre-study is carried out where data is collected to then model, and present simulated results that were achieved for different scenarios with heating and cooling. It turns out that the system's battery takes too long to cool down and warm up due to its large mass. This is because the battery does not reach the target temperature during the course of the simulation, which is run for 1 hour, and therefore not after the comfort time which is 10 minutes. Furthermore, the parts of the cabin reach the desired temperature within the simulation time, except during the cooling down of the cabin, where the roof cools more slowly than desired. The only part of the cabin that achieves the comfort time is the sides of the cabin when heated. Which means that optimizations to the system should be applied in order to achieve better and more realistic results.

Byggbranschen står idag för 40 procent av avfallet som produceras i Sverige, där tillverkning av produkter och material är den största faktorn. Energianvändningen under driftskedet av en fastighet har en hög påverkan på klimatet. Både avfall och energianvändning bidrar till utsläpp. Akademiska Hus vill att förvaltningen av deras projekt ska vara klimatneutral år 2035 och för det krävs åtgärder, en del är att öka återbruket. Problemet är att det kan vara svårt att veta om återbruk får den önskade effekten i fråga om utsläpp av koldioxidekvivalenter. Dessutom visar tidigare undersökningar att attityder kring återbruk är svårförändrade. Syftet med denna rapport är att undersöka återbruk av luftbehandlingsaggregat och hur arbets- och beslutsprocesser förändras vid arbete med återbruk. Dessutom undersöks inställningar till återbruk och hur återbruk kan utvecklas. Detta görs genom en kvalitativ intervjumetod med semistrukturerat tillvägagångsätt, litteraturstudie, studiebesök på tre referensprojekt, samt produktanalys som innehåller beräkningar. Intervjustudien visar att det finns stor vilja till återbruk och en önskan om tydligare arbetsmetoder. Tydliga direktiv från beställare ökar andelen återbruk i projekt. Dessutom krävs ett ökat samarbete mellan olika aktörer och en ökad integration mellan digitala verktyg. Produktanalysen visar att ett helt nytt aggregat ger ett initialt högre utsläpp än de andra tre åtgärderna som undersöks. De första elva åren ger byte av fläktar, fläktmotorer och värmeåtervinningsbatteri i luftbehandlingsaggregat det lägsta totala utsläppet, med avseende på tillverkning och drift. Slutsatsen blir att återbruk är nödvändigt, men för att bra beslut ska tas behövs noggranna undersökningar av miljöpåverkan göras först.

Växtväggen i byggnaden på Teknikringen 78A var en utgångspunkt i detta examensarbete där ett samarbete mellan KTH, Vertical plants system och examenstagare skedde. Arbetet gick ut på att undersöka växtväggen och studera olika påverkande faktorer. I dagsläget är det väldigt många faktorer och grundkällor som påverkan miljön vi lever i, inom byggbranschen sker dagligen utsläpp av farliga föroreningar som påverkar miljön och försvagar naturen. Av detta skäl valdes en miljövänlig alternativ lösning att studeras, nämligen växtväggar inomhus. För att ge en enkel förståelse för läsaren av rapporten har arbetet börjats med en internationell jämförelse mellan tre ledande företag inom området för växtväggar vars unika system undersöktes. Dessa tre var Nedlaw, Naava och Vertical Plants System AB. Därefter studerades olika miljöcertifieringssystem från SGBC och valet hamnade på BREEAM-SE. BREEAM-SE ett system som behandlar frågor inom såväl energianvändningen och inomhusluftkvalitet som är två betydande faktorer som påverkas av en växtvägg. Studien gick ut på att undersöka olika indikatorer inom områden och växtväggens förmåga att bidra vid poänggivning vid certifiering av en byggnad. Vidare gjordes en djupgående studie på kyleffektbehovet i byggnaden på Teknikringen 78A med olika mätvärde från företaget som monterade växtväggen i byggnaden samt fastighetsägaren Akademiska hus. Med hjälp av mätvärden kunde en slutsats dras om att växtväggar verkligen har ett märkbart kyleffektbidrag i byggnaden som i sin tur medförde en sänkning av kyleffektbehovet med minst ca 10% utan fläkt och ca 20% med fläkt. Därtill presenterades resonemanget om sänkning av ventilationsrörens dimension i byggnaden för att undersöka om man kan få ut ekonomiska- och miljöbesparingar med hjälp av en växtvägg eller inte. Resultatet visade att man kan spara upp till 36%. Slutligen utfördes en studie på alla för- och nackdelar av växtväggar inomhus med huvudfokus på växternas miljö- och hälsoeffekt i allmänhet. Detta gjordes mot bakgrunden att det faktiskt saknas tillgång till en detaljerad information och kunskap om växtväggar trots stor efterfråga i marknaden. Resultatet av studien visade att växter i sig innehåller många fördelar på det fysiska och psykiska hälsan, miljön och på samhället i stort. Tillika visade det sig att en växtvägg uppfyller en betydande estetisk funktion i en lokal. Rapporten avslutades med en sammanställning av alla resultat kring de olika delarna som presenterades i arbetet. Slutligen visade det sig att en växtvägg är en livslång investering på hälsan och miljön som bör beaktas oftare och bli större inom en bransch som denna då bygg står för utsläpp av många miljögifter. / The plant wall in the building at Teknikringen 78A was a starting point for this project, where collaboration between KTH, Vertical plants and examiners took place. The main focus was about exploring the plant wall and studying various influencing factors. There are many factors and sources that affect the environment we live in. Within the construction industry, daily emissions of hazardous pollutants affect the environment and diminish nature. For this reason, an environmentally friendly alternative solution like indoor plant walls was chosen to be studied. To provide a simple understanding for the reader of this report, work has begun with an international comparison of three leading companies in the field of plant walls whose unique systems were investigated. These three were Nedlaw, Naava and Vertical Plants System AB. Thereafter, various environmental certification systems were studied from the SGBC and the choice ended at BREEAM-SE. BREEAM-SE is a system that treats areas such as energy and indoor air quality issues, which are two significant factors influenced by a plant wall. The study was about investigating different indicators in areas and the plant wall's ability to contribute to scoring for the certification of a building. In addition, a thorough study of the cooling efficiency requirement was made in the building at Teknikringen 78A with different measurement values from the company that mounted the plant wall in the building and the property owner Akademiska hus. Using measurements, a conclusion could be drawn that plant walls really have a noticeable cooling effect contribution in the building, which in turn resulted in a reduction of the cooling efficiency requirement by at least about 10% without fan and about 20% with fan. In addition, the reasoning was presented about reducing the ventilation pipes dimension in the building to investigate whether or not to obtain economic and environmental savings using a plant wall. The result showed that you can save up to 36%. Finally, a study was conducted on all the benefits and cons of indoor plant walls, with focus on the environmental and health effects of the plants in general. This was done by the fact that there is actually no access to detailed information and knowledge of plant walls despite high demand in the market. The result of the study showed that plants in themselves contain many benefits to physical and mental health, the environment and society. Additionally, it appeared that a plant wall fulfills a significant aesthetic function in a local area. This report was completed with a summary of all results about the various parts presented above. Finally, it turned out that a plant wall is a lifelong investment in health and the environment and should be considered more often and become larger in an industry like this, since buildings branch is a brunch were a lot of emissions released into the environment.

I dagens samhälle ligger stort fokus på energianvändningen för bostäder och kommersiella fastigheter. Energianvändningen beskriver inte bara en byggnads energibehov, utan också miljö- och ekonomiska aspekter. Flerbostadshus är en del av Sveriges bostad- och servicesektor, som utgör 40 % av Sveriges totala energianvändning (Henning, 2017). Ventilationssystem i flerbostadshus utgör således en betydande del av fastighetens energianvändning och måste därför ständigt effektiviseras för att tjäna ett hållbart samhälle. I nuläget är den verkliga energianvändningen för ett flertal av JM:s driftsatta FTX-aggregat (till- och frånluftssystem med värmeåtervinning) okänd. Detta på grund av att tillgängliga energiberäkningar och deklarationer redovisar byggnadens totala energianvändning uppdelat i fyra huvudkategorier; uppvärmning, komfortkyla, tappvatten och byggnadens fastighetsenergi. Energianvändningen för ventilationssystemet framgår inte specifikt från dessa beräkningar, utan delas in i kategorierna uppvärmning och byggnadens fastighetsenergi. Rapporten undersöker, under perioden mars – juni 2018, energianvändningen för totalt elva stycken FTX-aggregat i två av JM:s projekt i Stockholm, Kista Torn och Nya Kvarnen 2. Undersökningens syfte är att försöka beräkna den verkliga energianvändningen för dessa FTX-aggregat. Energiberäkningar har genomförts med värden hämtade från egna samt tidigare utförda mätningar, som jämförts med projekterade värden. Resultatet indikerar att den genomsnittliga energianvändningen för FTX-aggregaten i Kista Torn är ca 120 000 kWh/år. Den större delen av energianvändningen går åt till att värma tilluften. Undersökningen visar på att den genomsnittliga temperaturverkningsgraden är ca 7 % lägre än den projekterade verkningsgraden. De beräkningar som genomförts visar även att uppvärmningskostnaden har ökat med ca 150 000 kr/år, i jämförelse med de projekterade värdena. Det beror till stor del på den minskade temperaturverkningsgraden, men också på grund av förändrade luftflöden i aggregaten. Undersökningen i Nya Kvarnen 2 har inte kunnat göras lika omfattande. Beräkningarna som genomförts här tyder på att energianvändningen uppgår till ca 61 000 kWh/år och aggregat. Tillförlitligheten av beräkningarna störs dock av att inga egna mätningar kunde utföras, att dokumentationen var bristfällig, samt att övervakningssystemet SCADA redovisade orimliga värden. Slutsatsen för rapporten indikerar att den verkliga energianvändningen för FTX-aggregaten generellt är högre än vad som tidigare projekterats. Energianvändningen varierar markant beroende på luftflöden och temperaturverkningsgrad. Störst påverkan på energianvändningen har dock temperaturverkningsgraden. Det visade sig att temperaturverkningsgraden vara svår att bestämma, då många felkällor och faktorer påverkar framtagningen, samt att resultatet varierar beroende på vald mätmetod. För bättre kontroll på energianvändning rekommenderas fler och mer kontinuerligt genomförda mätningar. Alternativt skulle övervakningsprogrammet SCADA kunna användas i större utsträckning för beräkning av energianvändning, förutsatt att precisionen och placering av temperaturgivare förbättras. / In today's society the energy use within residential and commercial real estate is of great importance. Energy use does not only describe a building's energy needs, but also its environmental and economic aspects. Apartment buildings are a part the Swedish residential and service sector, which constitutes 40 % of Sweden's total energy use (Henning, 2017). The ventilation system in apartment buildings makes up a significant part of the property's energy use, it must therefore continuously be improved to work towards a more sustainable society. The actual energy use for several of JM's powered air assemblies is unknown today. Energy calculations and declarations show that the building's total energy use is divided into four main categories; heating, comfort cooling, tap water and property energy. The energy use of the ventilation system is not made apparent in these aforementioned calculations since it is distrubuted into two of the main categories, heating and property energy. The report examines the energy use for a total of eleven air assemblies within two of JM's projects in Stockholm, Kista Torn and Nya Kvarnen 2. The purpose of the study is to find the actual energy use of these air assemblies. Energy calculations will be carried out using values ​​taken from our own and previously performed measurements, which will be compared to expected projected data. The result indicate that the average energy use of the air assemblies in Kista Tower is approximately 120 000 kWh/year. The majority of the energy use goes to heating the supply air. The study shows that the average heat recovery efficiency is circa 7 % lower than the projected efficiency. The calculations show that the cost of heating has increased by approximately 150 000 SEK/year compared to projected data. This is largely due to the reduced heat recovery efficiency but partly due to changes in the airflow within the air assemblies. The study made in Nya Kvarnen 2 was not as extensive, although calculations of energy use have been carried out. These calculations show an energy use of approximately 61 000 kWh/year for each separate air assembly. The reliability of these numbers is considered low because no control measurements could be made. The documentation was inadequate along with the monitoring system, SCADA, which reported unrealistic values. The conclusion of the report shows that the actual energy use of the air assemblies is in general higher than expected. The energy use varies depending on the airflow and heat recovery efficiency, however the greatest impact comes from the heat recovery efficiency in the air assemblies. Heat recovery efficiency was proven difficult to determine because of the multiple sources and factors affecting the measurement. This made the results fluctuate greatly depending on the method chosen of calculating the heat recovery efficiency. To oversee the actual energy use in these air assemblies, more frequent measurements are recommended. Alternatively, the SCADA monitoring program could be used to calculate the energy use, but to do so the accuracy and placement of temperature sensors needs to be improved.

Surgical site infection is responsible for 38 percent of reported infections after surgery. This infection increases mortality and treatment costs, and prolongs the hospitalization of patients. Bacteria-carrying particles are the main cause of surgical site infection and one of the main sources of these particles is skin fragments released from the surgical personnel during an ongoing surgery. Ventilation systems reduce the concentration of bacteria-carrying particles by supplying clean air in the operating room. The performance of operating room ventilation systems is affected by internal disruptions such as medical equipment, surgical lamps, number of staff and their behaviour during the surgery. Using computational fluid dynamics, this thesis investigates the airflow behaviour and distribution of the contamination in the operating room under the presence of various internal disruptions. In this regard, three common ventilation systems are considered: laminar airflow, turbulent mixing and temperature-controlled airflow ventilations. This study tries to overcome the weaknesses of the ventilation systems by providing sustainable solutions and continuously being in contact with design companies. It is common to use warming blankets to prevent reduction in the core body temperature of the patient during major surgeries. However, there is a major concern that these blankets disrupt the supplied airflow, which results in rising contaminant concentration. Most of the studies about warming blankets are clinical works and it is still not clear whether or not these blankets should be used. The results of the present study show that using warming blankets had no impact on increase of contamination level at the surgical zone. However, one common type of warming blanket – a forced-air warming blanket – can considerably increase the concentration of bacteria-carrying particles at the wound area if it becomes contaminated. The simulated results of the airflow field and particle tracking showed that the laminar airflow ventilation system was disturbed more easily by the local heat loads than overall heat loads in the operating room. Surgical lamps are considered as an obstacle in the supplied airflow path. These lamps create a stagnant area above the operating table and increase the contamination level. In this regard, a novel design of surgical lamp, a fan-mounted surgical lamp, was introduced to operating rooms.This device was used in the operating rooms equipped with laminar airflow and mixing ventilation system. The simulated results revealed that this lamp significantly reduced the contamination level at the operating table. Visualization techniques were adopted to teach and improve the understanding of surgical personnel about transmission of contaminated particles in operating rooms. Here, a virtual and augmented reality interface was used to visualize the impact of differences in ventilation principle, surgical staff constellation and work practice. / Infektioner relaterade till kirurgiskt ingrepp utgör 38 % av rapporterade infektioner efter operation. Dessa infektioner ökar dödligheten och behandlingskostnaderna samt förlänger patienternas sjukhusvistelse. Bakteriebärande partiklar är den främsta orsaken till infektion vid kirurgi. Huvudkällan till dessa partiklar är hudfragment som frigörs från kirurgisk personal under en pågående operation. Genom att tillföra ren luft via ventilationssystemet kan koncentrationen av baktebärande partiklar i operationssalen minskas. Ventilationssystemets förmåga att ventilera salen påverkas av föremål som stör luftströmmen, som exempel medicinsk utrustning, kirurgiska lampor samt av närvarande personal och deras beteende under operationen. Med avancerade numeriska strömningsberäkningar undersöks i denna avhandling luftflöden och fördelningen av föroreningar i operationssalen under inverkan av sådana störningar. Tre olika ventilationssystem inkluderas. Ett för laminärt luftflöde, ett för turbulent omblandning och ett för temperaturreglerad luftströmning. I studien kartläggs ventilationssystemens funktion och relevansen prövas i ett kontinuerligt samarbete med tillverkande industri. Användning av värmefiltar förekommer under större operationer för att hålla patientens kroppstemperatur stabil. Det finns emellertid en stor oro för att dessa filtar stör det tillförda luftflödet och därmed ökar föroreningsnivån. En vanlig typ av värmefilt med forcerad varmluft kan om den är förorenad avsevärt öka koncentrationen av bakteriebärande partiklar i sårområdet. De flesta undersökningar om värmande filtar är kliniska studier och det är fortfarande inte helt klarlagt i vilken mån och hur dessa filtar skall användas. Denna studie visar emellertid att användning av värmefiltar inte påverkar föroreningsnivån i den kirurgiska zonen. Gjorda datorsimuleringar av luftflödesfältet och partikelspårning visar att det laminära ventilationsflödet lättare störs av lokala värmebelastningarna än av generella värmebelastningar i operationssalen. Kirurgiska lampor betraktas som hinder i en planerad luftflödesväg. Lampor kan skapa en stillastående luftmassa ovanför operationsbordet och därmed öka föroreningsnivån. För detta introduceras en ny design av kirurgisk lampa, en fläktmonterad kirurgisk lampa för operationsrum, utrustade med laminärt luftflöde och omblandning. Simulerade resultat visar att denna nya kirurgiska lampa signifikant minskar föroreningsnivån vid operationsbordet. Visualiseringsteknik användes i denna studie för att förbättra förståelsen hos kirurgisk personal om hur förorenade partiklar kan spridas i operationssalen. Med ett virtuellt och förstärkt gränssnitt visualiserades föroreningshalter i rumsluften då olika typer av ventilationssystem användes. Visualiseringen visar också hur kirurgigruppens storlek och arbetsställning under operation påverkar spridningen av föroreningar. / <p>QC 20201103</p>

SammanfattningIntroduktion: Sedan år 2000 har antalet byggnader i Sverige ökat kraftigt. Enligt Statiska centralbyrån (SCB) fanns över 5 miljoner bostäder i Sverige i slutet av år 2021. Av dessa bostäder är cirka 42 % villor, 51 % flerbostadshus och resterande är lägenheter i specialbostäder. Energiförbrukningen i småhus har ökat med cirka 22% sedan 1970-talet, främst på grund av ökad användning av cirkulationspumpar, golvvärme och ventilation. Detta har resulterat i ökad miljöpåverkan från byggsektorn. Effektivisering av ventilationssystem har varit ett fokusområde under lång tid, eftersom användningsfasen av ventilationssystemen har visat sig ha hög energianvändning och stor miljöpåverkan. En studie visar att VVS-systemen påverkar miljön både vid tillverknings- och användningsfasen. Dessutom har nya lågenergihus en högre miljöpåverkan i byggfasen på grund av användningen av mer material för att minska driftanvändningen. Valet av ventilationssystem är avgörande för villor, eftersom ett effektivt ventilationssystem inte bara förbättrar inomhusluften utan också minskar risken för hälsoproblem som kan uppstå vid otillräcklig ventilation. Nyckelord: Livscykelkostnad, LCC, Ventilationssystem, Självdragssystem, FTX-system, VIP-Energy, Från- och tilluftssystem, Värmeåtervinning. Syfte: Syftet med examensarbetet är att visa att valet av ventilationssystem har betydelse för minskad klimatpåverkan vid tillverknings- och användningsfasen under 30 års tid. Mål: Målet är att ta fram vilket av självdragsventilation och från- och tilluftssystem med värmeåtervinning som är mest ekonomiskt och ger lägst klimatpåverkan baserat på ett livscykelperspektiv på ett småhus under en kalkylperiod på 30 år. Frågeställningar: Vilken av självdrag och FTX är mest effektivt med tanke på energiförbrukningen under tillverknings- och användningsfasen?Hur påverkar självdrag respektive FTX-systemet uppvärmningskostnaderna för ett småhus under förutsättning att uppvärmningen sker med fjärrvärme?Vilket av de två ventilationssystemen är mest ekonomisk lönsamt enligt en jämförande LCC, baserad på ett småhus med en kalkylperiod på 30 år?Vilket av ventilationssystemen orsakar störst klimatpåverkan? Metod: Metoden är en fallstudie där VIP-Energy används för att visa byggnadens energiförbrukning timme för timme under ett helt år. En LCC-beräkning utförs för att bestämma kostnaden för ventilationssystemet under dess livslängd, inklusive uppskattade underhållskostnader och nyinvesteringar. Slutsats: Baserat på energiförbrukningen under tillverknings- och användningsfasen är det mer effektivt att använda självdrag istället för ett FTX-system. Självdrag med vedeldning har ett lägre fjärrvärmebehov jämfört med FTX-systemet och ger därmed lägre årliga uppvärmningskostnader. Över en 30-årsperiod har självdragssystemet en lägre total livscykelkostnad än FTX-systemet. FTX-systemet har en högre elförbrukning och därmed en större påverkan på klimatet än självdragssystemet. / AbstractIntroduction: Since the year 2000, the number of buildings in Sweden has seen a significant increase. According to the Statistics Sweden (SCB), there were over 5 million dwellings in Sweden at the end of 2021. Out of these dwellings, approximately 42% are single-family houses, 51% are multi-family buildings, and the remaining is apartments in specialized housing. The energy consumption in single-family houses has increased by around 22% since the 1970’s, primarily due to the increased use of circulation pumps, underfloor heating, and ventilation. This has resulted in an increased environmental impact from the construction sector. Efficiency improvements in ventilation systems have been a longstanding focus due to the high energy consumption and significant environmental impact associated with their operational phase. A study reveals that HVAC systems impact the environment both during the manufacturing and the operational phases. Furthermore, new low-energy buildings have a higher environmental footprint during the construction phase due to the increased use of materials aimed at reducing operational energy consumption. The choice of a ventilation system is crucial for homes, as an efficient ventilation system not only improves indoor air quality but also reduces the risk of health problems that can arise from inadequate ventilation. Keywords: Life Cycle Cost, LCC, Ventilation System, Self-Exhaust Ventilation, Supply and Exhaust Ventilation, VIP-Energy, Supply and Exhaust Air System, Heat Recovery. Purpose: The purpose of the thesis is to demonstrate that the choice of ventilation system has a significant impact on reducing environmental emissions during the manufacturing and operational phases over a 30-year period. Goal: The objective is to determine which of self-exhaust ventilation and supply and exhaust ventilation with heat recovery is the most cost-effective and has the lowest climate impact based on a life-cycle perspective for a single-family building over a calculation period of 30 years.Questions: Which of self-exhaust ventilation and supply and exhaust ventilation is the most efficient in terms of energy consumption during the manufacturing and usage phases?How do self-exhaust ventilation and supply and exhaust ventilation affect the heating costs for a single-family building assuming that heating is provided through district heating?Which of the two ventilation systems is most economically viable according to a comparative Life Cycle Cost (LCC) analysis, based on a single-family building with a calculation period of 30 years?Which of the two ventilation systems causes the greatest climate impact?

The history of surgery is nearly as old as the human race. Control of wound infection has always been an essential part of any surgical procedure, and is still an important challenge in hospital operating rooms today. For patients undergoing surgery there is always a risk that they will develop some kind of postoperative complication. It is widely accepted that airborne bacteria reaching a surgical site are mainly staphylococci released from the skin flora of the surgical staff in the operating room and that even a small fraction of those particles can initiate a severe infection at the surgical site.  Wound infections not only impose a tremendous burden on healthcare resources but also pose a major threat to the patient. Hospital-acquired infection ranks amongst the leading causes of death within the surgical patient population. A broad knowledge and understanding of sources and transport mechanisms of infectious particles may provide valuable possibilities to control and minimize postoperative infections. This thesis contributes to finding solutions, through analysis of such mechanisms for a range of ventilation designs together with investigation of other factors that can influence spread of infection in hospitals, particularly in operating rooms. The aim of this work is to apply the techniques of computational fluid dynamics in order to provide better understanding of air distribution strategies that may contribute to infection control in operating room and ward environments of hospitals, so that levels of bacteria-carrying particles in the air can be reduced while thermal comfort and air quality are improved.  A range of airflow ventilation principles including fully mixed, laminar and hybrid strategies were studied. Airflow, particle and tracer gas simulations were performed to examine contaminant removal and air change effectiveness. A number of further influential parameters on the performance of airflow ventilation systems in operating rooms were examined and relevant measures for improvement were identified. It was found that airflow patterns within operating room environments ranged from laminar to transitional to turbulent flows. Regardless of ventilation system used, a combination of all airflow regimes under transient conditions could exist within the operating room area. This showed that applying a general model to map airflow field and contaminant distribution may result in substantial error and should be avoided. It was also shown that the amount of bacteria generated in an operating room could be minimized by reducing the number of personnel present. Infection-prone surgeries should be performed with as few personnel as possible. The initial source strength (amount of colony forming units that a person emits per unit time) of staff members can also be substantially reduced, by using clothing systems with high protective capacity. Results indicated that horizontal laminar airflow could be a good alternative to the frequently used vertical system. The horizontal airflow system is less sensitive to thermal plumes, easy to install and maintain, relatively cost-efficient and does not require modification of existing lighting systems. Above all, horizontal laminar airflow ventilation does not hinder surgeons who need to bend over the surgical site to get a good view of the operative field. The addition of a mobile ultra-clean exponential laminar airflow screen was also investigated as a complement to the main ventilation system in the operating room. It was concluded that this system could reduce the count of airborne particles carrying microorganisms if proper work practices were maintained by the surgical staff. A close collaboration and mutual understanding between ventilation experts and surgical staff would be a key factor in reducing infection rates. In addition, effective and frequent evaluation of bacteria levels for both new and existing ventilation systems would also be important. / Tidigt i mänsklighetens utveckling har kirurgin funnits med i bilden. Hantering av infektioner har genom tiderna varit en oundviklig del av alla kirurgiska ingrepp, och finns kvar ännu idag som en viktig utmaning i operationssalar på sjukhus. För patienter som genomgår kirurgi finns alltid en risk att de efter ingreppet utvecklar någon behandlingsrelaterad komplikation. Allmänt accepterat är att de luftburna bakterier som når operationsområdet huvudsakligen består av stafylokocker frigjorda från hudfloran av operationspersonalen i operationssalen, och att endast en liten del av dessa partiklar behövs för att initiera en allvarlig infektion i det behandlade området. Sårinfektioner innebär inte bara en enorm börda för hälso- och sjukvårdsresurser, utan utgör också en betydande risk för patienten. På sjukhus förvärvad infektion finns bland de främsta dödsorsakerna i kirurgiska patientgrupper.. En bred kunskap och förståelse av spridningsmekanismer och källor till infektionsspridande partiklar kan ge värdefulla möjligheter att kontrollera och minimera postoperativa infektioner. Denna avhandling bidrar till lösningar genom analys av en rad olika ventilationssystem tillsammans med undersökning av andra faktörer som kan påverka infektionsspridningen på sjukhus, främst i operationssalar. Syftet med arbetet är att med hjälp av CFD-teknik (Computational Fluid Dynamics) få bättre förståelse för olika luftspridningsmekanismers betydelse vid ventilation av operationssalar och vårdinrättningar på sjukhus, så att halten av bacteriebärande partiklar i luften kan minskas samtidigt som termisk komfort och luftkvalité förbättras.  Flera luftflödesprinciper för ventilation inklusive omblandade strömning, riktad (laminär) strömning och hybridstrategier har studerats. Simuleringar av luft-, partikel- och spårgasflöden gjordes för alla fallstudier för att undersöka partikelevakuering och luftomsättning i rummet. Flera viktiga parametrar som påverkar detta undersöktes och relevanta förbättringar  föreslås i samarbete med industrin. Av resultaten framgår att mängden genererade bakterier i en operationssal  kan begränsas genom att minska antalet personer i operationsteamet. Infektionsbenägna operationer skall utföras med så lite personal som möjligt. Den initiala källstyrkan (mängden kolonibildande enheter som en person avger per tidsenhet) från operationsteamet kan avsevärt minskas om högskyddande kläder används. Av resultaten framgår också att ett horisontellt (laminärt) luftflöde kan vara ett bra alternativ till det ofta använda vertikala luftflödet. Ett horisontellt luftflöde är mindre känsligt för termisk påverkan från omgivningen, enkelt att installera och underhålla, relativt kostnadseffektivt och kräver vanligen ingen förändring av befintlig belysningsarmatur. Framför allt begränsar inte denna ventilationsprincip kirurgernas rörelsemönster. De kan luta kroppen över operationsområdet utan att hindra luftflödet. En flyttbar flexibel skärm för horisontell spridning av ultraren ventilationsluft i tillägg till ordinarie ventilation undersöktes också. Man fann att denna typ av tilläggsventilation kan minska antalet luftburna partiklar som bär mikroorganismer om operationspersonalen följer en strikt arbetsordning. Bra samarbete och förståelse mellan ventilationsexperter och operationsteamet på sjukhuset är nyckeln till att få ner infektionsfrekvensen. Det är också viktigt med effektiva och frekventa utvarderingar av bakteriehalten i luften, för såväl nya  som befintliga ventilationssystem. / <p>QC 20160129</p>

Today, a significant portion of individuals’ time is spent indoors, estimated at approximately 90% of their total time. This raises concerns about the transmission of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) instigating Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and similar viruses and highlights the critical role of ventilation systems in indoor environments, which this study aims to investigate. Narrowing the focus to healthcare facilities, particularly hospitals in Sweden, the study includes the importance of ventilation systems in safeguarding the health safety and well-being of patients, healthcare workers in hospitals. To effectively combat the spread of the SARS-CoV-2 virus, it is crucial to have a thorough understanding of its viral characteristics, with a specific centre on airborne transmission size, virus longevity, and quantum of infection. Furthermore, it is essential to recognize the major impact of ventilation rate, thermodynamic factors such as temperature and humidity, as well as pollutants in effectively mitigating the transmission of SARS-CoV-2 and similar pathogens.  The comprehensive findings of this literature review underscore that, for hospitals in Sweden, a Heat Recovery Ventilation (HRV) system incorporating a plate heat exchanger is the most suitable ventilation system for this specific objective. Moreover, the recommended ventilation strategy is specifically tailored for implementation in wards or isolated rooms, where it is ideal for the incoming air to originate from the patient’s room floor, while the exit point is preferably located near or at the ceiling. In the context of this study, identified effective solutions involve the utilization and combination of high-efficiency filters and ultraviolet (UV) technology installed within ventilation system unit, particularly when an air recirculation system is used. Additionally, the implementation of RM3 (Rheem’s third generation products) UV-C technology for indoor use can be achieved without considerable intervention in ventilation system, depending on the type of ventilation system being utilized. In summary, this study enhances understanding of the complex relationship between ventilation systems, COVID-19 transmission and similar diseases, the optimization of thermodynamic factors, and selection of effective and practical measures. It provides valuable insights for designing effective ventilation strategies across various indoor environments, with a specific attention on healthcare facilities. / Idag spenderas en betydande del av individers tid inomhus, uppskattningsvis cirka 90% av deras totala tid. Detta väcker oro över överföringen av Coronavirussjukdom 2019 (COVID-19), som initierar Svårt Akut Respiratoriskt Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) och liknande virus och belyser den kritiska rollen som ventilationssystem spelar i inomhusmiljöer, som denna studie syftar till att undersöka. Genom att begränsa fokus till vårdinrättningar, särskilt sjukhus i Sverige, inkluderar studien vikten av ventilationssystem för att säkerställa hälsosäkerheten och välbefinnandet för patienter och vårdpersonal på sjukhus. För att effektivt bekämpa spridningen av SARS-CoV-2-viruset är det viktigt att ha en grundlig förståelse för dess virala egenskaper, med ett specifikt fokus på luftburen överföringsstorlek, viruslivslängd och infektionsmängd. Dessutom är det viktigt att identifiera den stora inverkan av luftomsättningstakt, termodynamiska faktorer som temperatur och fuktighet samt föroreningar för att effektivt minska överföringen av SARS-CoV-2 och liknande patogener. De omfattande resultaten av denna litteraturstudie understryker att värmeåtervinningsventilationssystem (HRV) med plattvärmeväxlare är det mest lämpliga ventilationssystemet för sjukhus i Sverige för detta specifika mål. Dessutom är den rekommenderade ventilationsstrategin speciellt anpassad för implementering på avdelningar eller isolerade rum, där den är idealisk för att inkommande luft ska komma från patientens rumsgolv, medan utgångspunkten företrädesvis är placerad nära eller i taket. I samband med denna studie involverar identifierade effektiva lösningar, användning och kombination av högeffektiva filter och ultraviolett (UV)-teknik installerad i ventilationssystemenhet, särskilt när ett luftcirkulationssystem används. Dessutom kan implementeringen av RM3 (Rheems tredje generationens produkter) UV-C-teknik för inomhusbruk uppnås utan betydande ingrepp i ventilationssystem, beroende på vilken typ av ventilationssystem som används. Sammanfattningsvis ökar denna studieförståelse för det komplexa förhållandet mellan ventilationssystem, COVID-19-överföring och liknande sjukdomar, optimering av termodynamiska faktorer och val av effektiva och praktiska åtgärder. Den ger värdefulla insikter för att utforma effektiva ventilationsstrategier i olika inomhusmiljöer, med särskild uppmärksamhet på vårdinrättningar.