1
FF321F Fastighetsvetenskap
Kandidatuppsats 15 HP
VT 2018
Handledare: Simon Siggelsten
Författare: Simon Argérus & Sebastian Dimitrakis
Moderniseringar av tekniska
installationer i kulturhistoriskt
värdefulla byggnader
Modernizing technical installations
in buildings with cultural heritage
values
2
Abstract
Title: Modernizing technical installations in buildings with cultural heritage values Course: Bachelor thesis 15 HP
Authors: Simon Argérus & Sebastian Dimitrakis Supervisor Simon Siggelsten
Keywords: Buildings with a cultural heritage value, technical installations, conservation re-quirements, demand-control
This thesis explores whether, demand-controlled lighting, ventilation and heating is an effective way of modernizing buildings with cultural heritage values. Furthermore, the possibility of modernizing the buildings should not interfere with the individual conservation requirements.
A survey has been carried out on three buildings of cultural importance in Lund. The buildings included in the study are Ekska huset built in 1823, Lunds konsthall built in 1956 and Vårfrus-kolan built in 1868.
Specialists within the building conservation, electricity, ventilation and heating sectors have been interviewed for the purpose of creating an understanding of the respective subjects. Gath-ered theoretical material has provided the basis for the questions during the interviews. The in-depth knowledge and multiple years of professional experience of the interviewees has been the key in analyzing the theoretical material. The proposals for modernization that have been brought forward through the study is founded in prior research as well as real experiences.
The technology used to control the different installations on demand, are physically small and can often be implemented on existing systems. This means that energy efficiency can be achieved without greater visible intervention to the buildings. Demand controlled installations can therefore be implemented without interfering with the conservation requirements of build-ings with a cultural heritage value.
A greater amount of control technology can contribute to greater energy savings. However, modernizations can result in increased investment, operating and maintenance costs. Individual assessments therefore determine how much technology is financially beneficial to install for each specific building.
3
Sammanfattning
Titel: Moderniseringar av tekniska installationer i kulturhistoriskt värdefulla byggnader Kurs: Examensarbete 15 HP
Författare: Simon Argérus & Sebastian Dimitrakis Handledare: Simon Siggelsten
Nyckelord: Kulturhistoriskt värdefulla byggnader, tekniska installationer, bevarandekrav, be-hovsstyrning
Studien undersöker om behovsstyrning av inomhusbelysning, ventilationssystem och värmesy-stem är ett effektivt sätt att modernisera kulturhistoriskt värdefulla byggnader. Moderniseringen ska vidare kunna ske utan att förändringen inskränker på byggnadernas individuella bevaran-dekrav. Undersökningen har genomförts på tre byggnader i Lunds kommuns fastighetsbestånd. Byggnaderna som ingår i studien är Ekska huset som uppfördes år 1823, Lunds konsthall som uppfördes år 1956 och Vårfruskolan som byggdes år 1868. Samtliga byggnader innehar ett kul-turhistoriskt värde.
Intervjuer med specialister inom byggnadsbevarande, el, ventilation och värme har genomförts för att skapa en förståelse för respektive ämne. Insamlat teoretiskt material har legat till grund för de frågeställningar vi tagit med till intervjuerna. Specialisternas djupgående kunskap och mångåriga erfarenheter har varit nyckeln i analysen av det teoretiska materialet. De förslag på moderniseringar som är framtagna genom studien grundas sammantaget såväl i tidigare forsk-ning som verkliga erfarenheter.
Den teknik som används för att behovsstyra olika installationer är fysiskt liten och kan ofta installeras på befintliga installationer. Detta innebär att energieffektiviseringar kan uppnås utan större synliga ingrepp på byggnaderna. Behovsstyrning av installationerna kan därför imple-menteras utan att inskränka på kulturhistoriskt värdefulla byggnaders bevarandekrav.
En större mängd styrteknik kan medföra stora energibesparingar. Samtidigt kan modernisering-arna resultera i ökade investerings-, drift- och underhållskostnader. Individuella bedömningar avgör därför hur mycket teknik som är ekonomiskt lönsamt att installera för varje specifik byggnad.
4
Förord
Denna kandidatuppsats om 15 HP avslutar vår studietid på programmet Fastighetsföretagande vid Malmö Universitet. Tre år har rusat förbi och vi är nu redo för nya utmaningar. Möjligheten att få skriva en kandidatuppsats om ett viktigt ämne som dessutom intresserar oss författare har varit inspirerande.
Vi vill tacka Lundafastigheter och Lunds kommun som låtit oss genomföra denna studie. Vidare hade inte studien varit möjlig utan den hjälp vi fått från förvaltningsavdelningen och specia-listerna på Lundafastigheter och Lunds kommuns stadsantikvarie. Slutligen vill vi tacka vår handledare Simon Siggelsten som ända från idéstadiet av studien fungerat som ett bollplank.
5
Innehållsförteckning
1. Inledning ... 7 1.1 Bakgrund ... 7 1.2 Syfte ... 8 1.3 Frågeställningar ... 8 1.4 Avgränsning ... 8 2. Metod ... 9 2.1 Urvalsprocessen ... 9 2.2 Intervjustudie ... 9 2.3 Presentation av respondenterna ... 10 2.4 Platsbesök ... 12 2.5 Objekten ... 12 2.5.1 Ekska ... 12 2.5.2 Vårfruskolan ... 13 2.5.3 Lunds konsthall ... 14 3. Teori ... 15 3.1 Inomhusbelysning ... 15 3.1.1 Behovsstyrd inomhusbelysning ... 16 3.2 Ventilationssystem ... 17 3.2.1 Behovsstyrd ventilation ... 17 3.3 Värmesystem ... 18 3.3.1 Behovsstyrd uppvärmning ... 193.4 Förändring av kulturhistoriskt värdefulla byggnader ... 20
3.5 Lagar kring förändring av byggnader ... 22
4. Empiri ... 24 4.1 Ekska huset ... 24 4.1.1 Bevarande... 25 4.1.2 Ventilationssystem ... 25 4.1.3 Värmesystem ... 26 4.1.4 Inomhusbelysning ... 27 4.2 Vårfruskolan ... 29 4.2.1 Bevarande... 29 4.2.2 Ventilationssystem ... 29 4.2.3 Värmesystem ... 31
6 4.2.4 Inomhusbelysning ... 32 4.3 Lunds konsthall ... 34 4.3.1 Bevarande... 34 4.3.2 Ventilationssystem ... 36 4.3.3 Värmesystem ... 37 4.3.4 Inomhusbelysning ... 38 5. Analys ... 40 5.1 Inomhusbelysning ... 40 5.2 Ventilationssystem ... 42 5.3 Värmesystem ... 44
5.4 Förändring av kulturhistoriskt värdefulla byggnader ... 46
6. Slutsats ... 49 Källförteckning... 50 Bilagor ... 55 Bilaga 1 Bevarande ... 55 Bilaga 2 Inomhusbelysning ... 56 Bilaga 3 Ventilationssystem ... 57 Bilaga 4 Värmesystem ... 58
7
1. Inledning
1.1 Bakgrund
Kulturhistoriskt värdefulla byggnader återger en bild av hur vi levde förr och behöver därför bevaras (Dyson et al., 2016; Tokede et al. 2018). Kyriakou (2010) och Mazzarella (2015) menar att användandet av denna typen av byggnader är viktig för att de inte ska riskera att rivas. Vidare menar författarna att moderniseringar av byggnaderna kan bidra till ett utökat användande. Att tillföra ny installationsmässig teknik är ett sätt att modernisera byggnader.
Europeiska unionen har som mål att minska 2013-års energiförbrukning med 20% fram till år 2020 (European Commission, 2018). Många av byggnaderna i Lunds äldre fastighetsbestånd behöver genomgå stora förändringar för att dess funktion och skick ska kunna bibehållas. Sam-tidigt är det viktigt att tillvarata det kulturarv som byggnaderna utgör. När äldre byggnader genomgår större förändringar ställs samma krav på energieffektivitet som för nyuppförda bygg-nader. Detta innebär en problematik då både bevarandekrav och krav på energieffektivisering måste tillgodoses och balanseras.
Byggnader som innehar ett kulturvärde bedöms vara värdefulla ur ett kulturhistoriskt, estetiskt och socialt perspektiv. En stor del av Lunds kommuns fastighetsbestånd utgörs av kulturhisto-riskt värdefulla byggnader och ska därför bevaras. Plan- och bygglagen formulerar de regler som gäller vid förändring av kulturhistoriskt värdefulla fastigheter. Byggnader med kulturhi-storiskt värde får inte förvanskas och de måste bevaras så att dess karaktär inte går förlorad. Alla typer av renovering måste således genomföras med försiktighet (Lunds kommun, 2018).
“Varje bebyggelsevårdande situation är unik, med många samspelande fak-torer och förutsättningar. Den kräver sin egna speciella kunskapsuppbygg-nad med analyser, bedömningar och ställningstaganden som måste tydliggö-ras, motiveras och dokumenteras” (Robertsson, 2002).
8
1.2 Syfte
Syftet med denna studie är att undersöka möjligheter för modernisering av kulturhistoriskt vär-defulla byggnader. Moderniseringen ska kunna genomföras utan att inskränka på de individu-ella bevarandekrav som finns för denna typ av byggnader. Behovsstyrning av byggnadens tek-niska installationer skulle kunna vara ett alternativ som uppfyller alla krav med minimal estetisk påverkan. I studien undersöks också vilka effekter på en sådan modernisering skulle medföra för drift- och underhållskostnaderna för den typen av byggnader.
1.3 Frågeställningar
För att uppfylla syftet med studien behöver de individuella byggnadernas bevarandekrav bely-sas. Samtidigt måste en grundläggande inventering av vilka typer av installationer med avse-ende på uppvärmning och ventilation som finns att tillgå på marknaden genomföras. Med dessa utgångspunkter har två frågeställningar fastställts.
• Hur kan en modernisering av tekniska installationer genomföras i kulturhistoriskt värde-fulla byggnader utan att det strider mot byggnadernas individuella bevarandekrav?
• Kan det vara lönsamt att behovsstyra tekniska installationer i kulturhistoriskt värdefulla byggnader?
1.4 Avgränsning
Studien är begränsat till att endast omfatta tre kulturhistoriskt värdefulla byggnader i Lunds kommuns fastighetsbestånd. Med utgångspunkten att varje enskild fastighet inte är den andra lik kan inte resultatet för studien användas som en generell lösning för denna typ av byggnader. Studien kan däremot ge indikationer på vilka begränsningar och ekonomiska effekter föränd-ringsarbetet med kulturhistoriskt värdefulla byggnader med avseende på behovsstyrda install-ationer medför.
Vidare är alla byggnader belägna i Lunds kommun. Studien undersöker därmed de bevarande-krav som fastställts inom Lunds kommun. De bevarandebevarande-krav som finns för liknande byggnader i Sveriges fastighetsbestånd kan därmed skilja något beroende på byggnadernas geografiska belägenhet. Studien begränsas till att endast behandla installationer för belysning, uppvärmning och ventilation.
9
2. Metod
För att besvara frågeställningarna i studien och därmed uppnå syftet har tre kulturhistoriskt värdefulla byggnader i Lunds kommuns fastighetsbestånd undersökts. Byggnaderna som ingår i studien är Ekska huset, Lunds konsthall och Vårfruskolan. Studien utgår vidare ifrån de indi-viduella restriktioner byggnaderna har som är formulerade i deras bevarandekrav.
En kvalitativ studie har genomförts. För att fördjupa våra kunskaper om byggnaderna och för att få en förståelse för vilka bevarandekrav som finns har antikvariska dokument för respektive byggnad studerats. En kvalitativ metod har en induktiv syn på förhållandet mellan teori och forskning (Bryman, 2011). Denna studie kommer därför genomföras med denna ansats. Empi-riska data kommer användas som ett redskap för att utveckla teorin i området för modernise-ringar av tekniska installationer i kulturhistoriskt värdefulla byggnader.
2.1 Urvalsprocessen
Urvalsprocessen av vilka byggnader som skulle ingå i studien genomfördes i samråd med för-valtningsavdelningen på Lundafastigheter. Flertalet kulturhistoriskt värdefulla byggnader ingick i urvalsprocessen vilka sedan avgränsades till tre byggnader. De byggnader som ingår i studien valdes dels beroende på att de har olika användning men också för att bevarandekraven för respektive byggnad är olika. De aktuella verksamheterna utgörs i dagsläget av kontor, konst-hall och skola.
2.2 Intervjustudie
Informationen om byggnadernas kulturhistoriska värde som är formulerat i de antikvariska do-kumenten har kompletterats genom en intervju med stadsantikvarien i Lunds kommun. Vidare har specialister inom el, ventilationssystem och värmesystem intervjuats för att ta del av deras erfarenheter och kunskaper inom deras respektive kunskapsområde.
Frågorna till intervjuerna är individuellt anpassade för att passa respektive respondent. Inter-vjuerna spelades in med tillåtelse av respondenterna. Det finns nackdelar med att spela in inter-vjuer då det kan störa respondenterna. Samtidigt medför inspelningen fördelar med att ingen information faller bort på grund av intervjuarens misstag (Alvehus, 2013).
10
Respondenterna gavs rollen som berättare och vi som intervjuade intog rollen som insatta och intresserade lyssnare. Vi inledde intervjuerna genom att presentera ämnet för vår studie och tydliggöra vår kunskapsnivå. Detta tillvägagångssätt resulterar ofta i längre och mer utvecklade svar och på rätt kunskapsnivå. Dessutom förstår respondenterna lättare vilken problematik som berörs i studien (De Santis, 1980). En intervjuguide med teman som skulle beröras användes i intervjuerna men respondenterna gavs stor frihet att utforma svaren på sitt sätt. Frågor som inte fanns med i intervjuguiden uppstod också under intervjuerna. Intervjuerna av denna karaktär kallas semistrukturerad intervju (Bryman, 2011). Efter varje intervjutillfälle transkriberades materialet omgående. Genom att göra detta minimeras risken att feltolka respondenternas svar (Alvehus, 2013). Inspelningsmaterialet är idag arkiverat.
2.3 Presentation av respondenterna
Henrik Borg arbetar som stadsantikvarie på stadsbyggnadskontoret i Lunds kommun. Vid för-ändringar av en byggnad som är utvald som kulturhistoriskt värdefull i Lunds kommuns beva-randeprogram behöver uppfyllandet av varsamhetskraven enligt 8 kap. PBL säkerställas. Råder det osäkerhet kring innebörden av varsamhetskraven för respektive byggnad kontaktar Lunda-fastigheter Henrik för konsultation (Borg, Stadsbyggnadskontoret 2018-04-10).
Henrik Lindberg var tidigare anställd som elingenjör på Lundafastigheter. Där administrerade han elrevisioner och granskade ritningar för nybyggnadsprojekt. Han hade också egna projekt som berörde exempelvis belysnings- och solcellsinstallationer på skolor och förskolor. På LKF, där Henrik för närvarande arbetar, har han liknande arbetsuppgifter (Lindberg, LKF 2018-04-18).
Mikael Ekström arbetar som ventilationsspecialist på Lundafastigheter. Han har tidigare arbetat på företagen Climat 80 och Bravida i Malmö. Han administrerar all dokumentation kring ven-tilationssystemen i Lunds kommuns fastighetsbestånd (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
Christoffer Malm arbetar som specialist på tekniska installationer i Lunds kommun. De områ-den han arbetar med är VVS, ventilation, kyla, styr och regler, storkök och delvis energi (Malm, Lundafastigheter 2018-04-12).
11
Esad Henic arbetar som fastighetsförvaltare på Lundafastigheter. Ekska huset tillhör ett av de många fastighetsobjekt han ansvarar för (Henic, Lundafastigheter 2018-03-27).
Ingvar Frej arbetar som verksamhetsledare för en grupp om sex personer som arbetar med drift och underhåll av byggnader där Kultur- och fritidsförvaltningen är hyresgäster. På Lunds konst-hall sköter Ingvar och hans arbetsgrupp driften av ventilationssystemet (Frej, Kultur- och fri-tidsförvaltningen 2018-04-24).
Madeleine Malmsten arbetar som kommunikatör på Lunds konsthall (Malmsten, Lunds konst-hall 2018-04-10).
Anders Cronzell arbetar som fastighetsförvaltare på Lundafastigheter. Vårfruskolan tillhör de fastighetsobjekt han ansvarar för (Cronzell, Lundafastigheter 2018-03-28).
12
2.4 Platsbesök
Studien kräver inblick i respektive byggnad och därför har platsbesök genomförts i respektive byggnad. Det har gjorts okulära observationer samt dokumentation genom fotografering för att få en fördjupad förståelse om byggnaderna men också för att kunna försäkra förändringarnas genomförbarhet. Lundafastigheter har dessutom bistått studien med relationshandlingar för re-spektive byggnad.
2.5 Objekten
Byggnaderna som behandlas i studien är definierade som kulturhistoriskt värdefulla (Lunds kommun, 2018). För att skapa bättre förståelse för de byggnader som ingår i studien följer nedan en objektbeskrivning för respektive byggnad.
2.5.1 Ekskahuset
Ekska huset är ett tvåvånings korsvirkeshus beläget på Sankt Petri kyrkogata 4 i Lund. Huset stod färdigbyggt år 1827 efter att husets två delar (östra och västra) byggdes i olika etapper (Lunds kommun, 2011). Numera är husets östra del riven (Riksantikvarieämbetet, 2018). Bygg-naden ägs sedan år 1950 av Lunds stad som utförde en omfattande renovering av byggBygg-naden år 1973-74. Byggnaden är trots sin höga ålder i väldigt bra skick såväl utvändigt som invändigt. Lokalerna är i modern standard och huset ålder är på detta sätt inte påtaglig.
Bild 3:1 Ekska huset Foto: Sebastian Dimitrakis
13 2.5.2 Vårfruskolan
År 1867 rådde stor brist på skollokaler i Lund vilket ledde till uppförandet av Södra folkskolan som numera heter Vårfruskolan. Byggnaden är belägen på hörnet mellan Råbyvägen 8 och Lilla tvärgatan 35. Vårfruskolan uppfördes i två etapper, först år 1868 och sedan tillbyggd år 1904. Huset är byggt i gult tegel, har en sockel av granitkvader och ett valmat tak. Arkitekten som ritade skolan hette Per Ulrik Stenhammar och A.B Jakobsson ritade tillbyggnaden (Lunds kom-mun, 2013).
Bild 5:2 Vårfruskolan Foto: Lunds kommun
14 2.5.3 Lunds konsthall
Lunds konsthall är ritat av arkitekten Klas Anshelm efter sitt vinnande förslag i en arkitekttäv-ling och uppfördes därefter år 1956. Konsthallen är belägen på Mårtenstorgets nordvästra hörn och består av två våningsplan. Byggnadens fasad är av tegel med ett vindfång i koppar. Med undantag från entrén och ett smalt fönsterparti utgörs hela södra fasaden av tegel. Syftet med konstruktion är att skilja av konsten från torget. Takets södra och norra sida utgörs till stor del av stora lanterniner vilka bidrar till mycket dagsljusinsläpp (Qvarnström & Anshelm, 1998).
Bild 3:2 Lunds konsthall Foto: Lunds konsthall
15
3. Teori
I detta avsnitt presenteras tidigare forskning kring förändring av kulturhistoriskt värdefulla byggnader, lagtexter rörande bevarandekrav samt beskrivningar av tekniska moderniseringar av installationer för inomhusbelysning, ventilationssystem samt värmesystem.
3.1 Inomhusbelysning
Ljuset påverkar människans biologiska klocka och hormonbildningen i kroppen. Ljuset har också stor inverkan på hur vi människor mår och presterar. Traditionellt sett har forskningen mest fokuserat på den visuella belysningen, alltså det vi direkt tittar på som exempelvis arbet-sytor och skrivbord. Även belysning av omgivningen som väggar och tak påverkar oss. Belys-ningen av omgivBelys-ningen är det som har störst biologisk påverkan i form av hormonbildning som i sin tur påverkar människors vakenhet. Belysningen av omgivningen visar sig ha liknande ef-fekter som dagsljus (Ljuskultur, 2018).
Att byta ut gammal belysning till modern smart belysning är ett av de effektivaste sätten att minska energiförbrukningen. Det är inte ovanligt att lampor står tända i delar t ex skolor och kontor som inte används. Under den ljusare delen av året är dagsljuset dessutom så starkt att den artificiella belysningen utan negativ påverkan kan justeras ner. Belysningen står för cirka 20–30% av energikonsumtionen i byggnader. Genom att byta ut gammal belysningsanläggning till ett modernt och smart system kan besparingar uppemot 80% uppnås. Eftersom använd-ningen av olika lokaler eller till och med olika utrymmen av samma lokal varierar krävs det att man styr belysningen på olika sätt. Exempel på olika styrningar av inomhusbelysning är när- och frånvarostyrning, dämpning och dagsljusreglerad belysning (Belysningsbranschen, 2018). Genom att installera LED-teknik i kulturhistoriskt värdefulla byggnader kan en energibesparing på minst 60% uppnås. Genom att dessutom installera kompletterande styrsystem kan byggna-dernas energibehov sänkas ytterligare (Statens fastighetsverk, 2018).
Vid förändring av inomhusbelysning i kulturhistoriska miljöer behöver krav på ljussättning be-aktas. Ofta är ljuskällan synlig vilket ställer krav på formen av denna för att kunna samverka med armaturen och minska risken för bländning. Samtidigt är ljusfärgen och färgåtergivning två viktiga faktorer som påverkar valet av ljuskälla. Ofta tillämpas en varmare ljusfärg i dessa miljöer (Statens fastighetsverk, 2018).
16
De befintliga armaturernas estetiska och arkitektoniska värden behöver tillgodoses vid valet av lösning. Det kan finnas visuella krav på belysningen som behöver uppfyllas. Belysningen bör synliggöra de speciella egenskaper och värden byggnaden har genom att visa hänsyn till dess historik. En rätt utformad belysning kan förstärka intrycket från en tidsepok och frambringa utrymmenas kulturhistoriskt karaktäristiska element. Det är däremot viktigt att tillgodose de ljusbehov som ställs från den verksamhet utrymmet är avsett för. Då kan ljuset exempelvis punktvis förstärkas för att ge bra visuella förutsättningar (Sveriges fastighetsverk, 2018).
3.1.1 Behovsstyrd inomhusbelysning
Reglering av inomhusbelysning skapar möjligheter att anpassa ljuset efter brukarens behov samtidigt som energiförbrukning och driftkostnader kan minimeras. Stora energibesparingar kan uppnås genom att använda dagsljuset som ljuskälla inomhus. Hur dagsljuset hanteras har därför stor betydelse för energiförbrukningen i byggnader. En liten mängd dagsljus resulterar i ökat behov av elbelysning samtidigt som för mycket dagsljus medför bländning och ett ökat kylbehov. En kombination av dagsljusstyrning av elbelysning, frånvarostyrning och solav-skärmning kan leda till stora energibesparingar (Hållbar utveckling väst, 2012).
Närvarostyrning innebär att belysningen automatisk tänds med hjälp av rörelsedetektorer när en person går in i ett rum. Belysningen släcks också automatiskt när det inte registrerats någon rörelse i rummet efter en förutbestämd tid. Frånvarostyrning är väldigt lik närvarostyrning med skillnaden att belysningen tänds manuellt (Smart belysning, 2018).
Dagsljusreglering innebär att belysningen anpassas steglöst efter aktuell mängd dagsljusinsläpp (Hållbar utveckling väst, 2012). Vid dagsljusreglerad belysning är ljusnivån konstant. Det som skiljer är var ljuset genereras. När dagsljuset utifrån är stort är ljuset från de artificiella ljuskäl-lorna litet och tvärtom. En sensor är placerad i rummet för att mäta dagsljuset. Armaturerna kan med fördel regleras beroende på avstånd från fönster. Armaturer närmast fönsterna bör lysa svagare än de längre ifrån fönster (Smart belysning, 2018).
Implementering av dagsljusstyrning kräver installation av komponenter som försvårar använd-ningen av styranvänd-ningen. Komponenterna kräver inte bara varsamma drift- och underhållsåtgärder, de medför även ökade kostnader till installationen av systemet (Park et al., 2014).
17
3.2 Ventilationssystem
Eftersom det är individerna som vistas i en byggnad som påverkas av ventilation är det av stor vikt att planera ventilationen utefter dessa individer. Fokus ligger inte i första hand på byggna-dens funktion och skick. Målet är att skapa hälsosamma, realistiska och hållbara inomhuskli-mat. Personal står i många fall för en mycket större kostnad än den för energiförbrukning. Detta stärker argumentet att fokusera på en god inomhusmiljö och på så sätt öka individernas välmå-ende. En god inomhusmiljö skapar sammanfattningsvis hälsomässiga fördelar och ekonomiska incitament för användaren (Sandberg et al., 2008).
God luftkvalitet, oavsett aktivitet i byggnaden, kan säkerställas genom att mäta koldioxidhalten och luftfuktigheten på flera platser i byggnaden (Bearg, 1998). Mäts endast mängden uteluft som tillförs byggnaden finns det risk att vissa delar av byggnaden ventileras för lite. Detta kom-mer i sin tur påverka människors hälsa och produktivitet. För att försäkra luftkvaliteten för samtliga personer i en byggnad krävs sammanfattningsvis mätningar av dels hur mycket luft som sugs in i byggnaden men även hur mycket som fördelas till varje rum (Sandberg et al., 2008; Bearg, 1998).
3.2.1 Behovsstyrd ventilation
Behovsstyrd ventilation (DCV), innebär att luftflödet varierar beroende på vilket behov som finns i utrymmet. Fördelen med DCV jämfört med ett konstant luftflöde (CAV) är att ett lägre medelluftflöde kan uppnås. Detta innebär att mindre energi förbrukas för att driva ventilations-fläktar men även att energiförbrukningen från uppvärmning och kylning kan minskas. Ofta an-vänds inte samtliga utrymmen samtidigt i exempelvis en skola eller kontorslokal. Det finns därför inget behov att fullt ventilera alla rummen (Maripuu, 2011).
Det finns uppenbara fördelar med att styra ventilationen efter behov. Ventilationssystemet som krävs för att det ska vara möjligt är däremot mer komplext än ett system med konstant luftflöde. För att ett behovsstyrt system ska fungera och generera de besparingar som förväntas krävs det drift och underhållsarbete. En stor del av den tekniska komplexitet som DCV-system medför är att hantera de obalanserade lufttrycken inne i systemet. Det krävs att hela ventilationssyste-met effektivt klarar av stora variationer i luftflödet. Systeventilationssyste-met måste dels klara av att hålla höga luftflöden utan att för mycket buller uppstår och dels låga luftflöden med stabil omsättning av luften i rummet. Mängden luft som går till ett rum styrs antingen genom tilluftsdon eller med
18
hjälp av spjäll i ventilationskanalerna. Det används olika tryckkontrollmetoder för att försäkra att trycken inte blir för höga i kanalerna. En vanlig sådan metod är att variera fläktens hastighet (Maripuu, 2011).
Ett DCV-system kräver också en komplexare design av fläktar på grund av att de ska klara av ett större variation av frekvens. Beaktas inte detta och en fläkt som är konstruerad till ett system med konstant flöde installeras kan problem med buller och styrning av luftflöden uppstå (Ma-ripuu, 2011).
För att ett DCV-system ska fungera effektivt är det viktigt att tilluften har en temperatur på cirka 15°C till 16°C. Systemet måste fungera i dessa temperaturer utan att det finns risk att kondens uppstår. Eftersom tilluften måste ha en relativt låg temperatur är det inte optimalt med tilluftsdon som har en deplacerande funktion. Anledningen till detta är att tilluftsdonen i ett deplacerande ventilationssystem måste vara placerade lågt. Då måste temperaturen på tilluften vara omkring 19°C (Maripuu, 2011).
Tidigare studier visar att det är möjligt att installera DCV-system som uppnår förväntningarna både på termiskt klimat och energiförbrukning. I studierna har data samlats in timvis under ett års tid. Som mest har 78% av ventilationssystemets maximala kapacitet använts. Under 80 % av den operativa tiden har endast 45% av ventilationssystemets maximala effekt använts. An-vändarstatistik och belastningsvariationer är viktiga faktorer vid optimering av dimensionerna av exempelvis fläktar (Maripuu, 2011).
3.3 Värmesystem
Uppvärmning av en byggnad kan stå för en stor del av den totala energianvändningen. Ungefär 40 procent av EU:s totala energianvändning kommer från uppvärmning av byggnader. Genom att förändra systemen i befintlig bebyggelse kan en halvering av dess energianvändning uppnås. Därför är drift, funktion och effektivitet viktiga faktorer för ett värmesystem eftersom både energi och pengar kan sparas (Energimyndigheten, 2018).
En sänkning av inomhustemperaturen med en grad Celsius kan minska energianvändningen med fem procent (Energimyndigheten, 2018). Att kyla ner en byggnad kostar tre gånger så mycket som att värma upp den. Till följd av att uppvärmningskostnaden ofta ingår i hyran står
19
exempelvis radiatorerna på alldeles för höga temperaturer. Detta resulterar i att ventilationen måste arbeta hårdare för att kyla ner till rätt inomhustemperatur. Genom att minska värmen sparar hyresvärden pengar från uppvärmningen samtidigt som hyresgästen sparar pengar från nedkylningen från ventilationen (Länsstyrelsen, 2010).
Det värmesystem som installeras i en kulturhistoriskt värdefull byggnad bör innebära så små ingrepp som möjligt och samtidigt vara enkelt att ta bort. Byggnadens ursprungliga skick ska kunna återställas. Det finns en problematik i att såväl tekniken som hälso- och säkerhetskrav ständigt förändras. Ur dessa synpunkter finns det inget värmesystem som är hållbart i mer 30 år (Camuffo, 2010).
Central uppvärmning är sällan ett bra alternativt för uppvärmning av kulturhistoriskt värdefulla byggnader. Till följd av stora mängder köldbryggor, värmeläckage och värmekonservering i klimatskalet blir energiförbrukningen för hög. Individerna som vistas i byggnaden kommer dessutom endast dra fördelar av en väldigt liten del av värmen som produceras och distribueras. I motsats till central uppvärmning är lokal uppvärmning oftast ett bättre alternativ eftersom mer nytta dras av energiförbrukningen. Genom att endast värma upp de ytor som används minskar risken för värmeläckage och ger samtidigt större nytta för individerna som vistas i byggnaden. I byggnader med otäta klimatskal behöver först åtgärder för att täta klimatskalet genomföras för att andra alternativ än lokal uppvärmning ska vara effektivt (Camuffo, 2010).
3.3.1 Behovsstyrd uppvärmning
En väl fungerande styrning av uppvärmning och kylning av en byggnad kan resultera i energi-besparingar och bättre inomhusmiljö (Energimyndigheten, 2014). En värmebesparing på mel-lan 5–10 procent kan uppnås efter installation av ett system för avancerad värmestyrning (Sta-tens fastighetsverk, 2018). Placeringen av temperaturgivare är en viktig faktor för att nå optimal styrning. Genom att tillämpa en säkerhetsmarginal mellan temperaturen för där värme- och kylsystemet arbetar kan onödig energiförbrukning minskas. På detta sätt värms och kyls inte byggnaden samtidigt. Om uppvärmningen startar när inomhustemperaturen är lägre än 20 gra-der Celsius och kylningen startar när den är högre än 22 gragra-der kan systemen inom temperatur-spannet hållas avstängda (Energimyndigheten, 2014).
Den befintliga styrningen av värmesystemet har stor inverkan på möjligheten att installera en avancerad värmestyrning. Därför behöver möjligheterna att komplettera den befintliga
20
styrningen innan en ny installeras utredas. De faktorer som spelar roll för en eventuell kom-pletterande styrning är det befintliga styrsystemets fabrikat, skick och ålder. Vissa fabrikat är inte kompatibla med andra fabrikat. En ny styrning kan därmed innebära ett behov av att byta ut det befintliga värmesystemet. Det kan trots allt finnas ett behov av utbyte av det befintliga värmesystemet i de fall där systemets ekonomiska livslängd är passerad (Statens fastighets-verk, 2018).
En ändring av inomhustemperatur och luftflöden över dygnet och veckan kan också innebära en minskning av energiförbrukning. Nattsänkning av inomhustemperatur kan spara energi för uppvärmning under natten. Samtidigt kan ytterligare energi sparas genom att inte behöva an-vända komfortkyla under de första timmarna på morgonen. Genom att zonindela byggnaden efter vilken typ av verksamhet som finns i respektive utrymme blir behovsstyrningen lättare att tillämpa samtidigt som energibesparingar och bättre inomhusklimat kan uppnås (Energimyn-digheten, 2014).
En byggnad med tung och värmetrög stomme kan dra fördelar av ett styrsystem som justerar värmetillförseln efter väderprognosen. En jämnare inomhustemperatur kan uppnås samtidigt som energianvändningen minskas (Energimyndigheten, 2014)
3.4 Förändring av kulturhistoriskt värdefulla byggnader
Det är viktigt att bevara gamla byggnader då de tillför en bild av hur vi levde förr (Dyson et. al., 2016; Tokede et al., 2018). Men, för att undvika att gamla byggnader rivs måste de använ-das. För att det ska vara möjligt att använda byggnaderna kan det krävas att moderniseringar genomförs. Det finns idag möjligheter att modernisera kulturminnesmärkta byggnader genom att tillföra ny teknik. Detta måste däremot göras på ett sådant sätt att byggnadens historiska uttryck bibehålls och att byggnadernas individuella förutsättningar tillgodoses (Kyriakou, 2010; Mazzarella, 2015).
Till följd av varje byggnads individuella förutsättning måste varje projekt planeras och utföras var för sig. Det är därför viktigt att inför varje förändring se över de lagar och regler som gäller i varje enskilt fall. Förändringen måste uppfylla mål och krav för såväl funktion som estetik (Kyriakou, 2010). Den utdragna individuella planering som krävs skapar en flaskhalseffekt i byggbranschen. Den ekonomiska vinsten av att modernisera en kulturhistoriskt värdefull
21
byggnad är betydligt mindre än för en vanlig byggnad. Staten och andra intressenter för bygg-naderna borde öka incitamenten för att utföra moderniseringar på byggnader för att gynna såväl miljön som det kulturella arvet (Tokede et al., 2018). Sammantaget finns det lagar, planbestäm-melser och andra restriktioner som skapar förutsättningarna för förändringar. Samhället kan också erbjuda stödmöjligheter för att gynna förändringsarbetet (Robertsson, 2002).
Varje byggnad betraktas som en unik del av kulturarvet. Byggnaderna innehar en mängd egen-skaper såsom byggnadshistoria, konstruktion och teknisk- och underhållsmässig status. Dessa kompletteras vidare av egenskaper som samhället har tillskrivit byggnaderna. Exempel på dessa är det kulturhistoriska värdet eller upplevelsen av byggnaden (Robertsson, 2002).
En förändrings reversibilitet är ett förhållningssätt som kan tillämpas vid förändringsarbeten. Detta förhållningssätt används för att skapa det mest skonsamma sättet att förändra byggnaden. Detta innebär däremot inte att kvalitet i estetik och utförande får förbises (Robertsson, 2002). Att återställa en byggnad syftar till att bibehålla byggnadens ursprungliga funktion. En moder-nisering innebär å andra sidan att byggnadens funktion förbättras. Modermoder-niseringar är ofta kopplade till att minska energiförbrukning och koldioxidutsläpp (Tokede et al., 2018; Mazza-rella, 2015).
Byggnaderna måste grundligt analyseras och studeras för att förändringen inte ska strida mot byggnadernas bevarandekrav. På detta sätt kan risken att förändra byggnadens karaktär minskas samtidigt som det kulturhistoriska värdet inte förvanskas. Målet med energibesparingen måste sammanfattningsvis definieras samtidigt som risken med genomförandet måste bedömas (Bro-ström et al., 2014, Dyson et al., 2016; Robertsson, 2002). Det är således viktigt att minimera ingreppen i byggnaderna eftersom dolda problem ofta framträder (Dyson et al., 2016). Tekniska installationer har ofta betydligt kortare livslängd än byggnader. Därför bör tidigare nämnda förhållningssätt kring reversibilitet användas vid denna typen av förändring (Robertsson, 2002).
Moderniseringar av byggnaders tekniska installationer kan generera stora energibesparingar. Dessa förändringar kan genomföras med hänsyn till bevarandekraven för respektive byggnad. Det är möjligt att uppnå relativt stora energibesparingar med moderna tekniska installationer och minimala ingrepp i klimatskalet (Sahin et al., 2015; Alev et al., 2014; Myhrén et al., 2014).
22
Den största utvecklingspotentialen för att spara energi berör energikällan för uppvärmning. Ge-nom att byta ut uppvärmnings- och ventilationssystemet i en byggnad kan den totala energian-vändningen minskas med 47 procent (Alev et al., 2014).
Det finns möjlighet att genom byggnadstekniska åtgärder energieffektivisera kulturhistoriskt värdefulla byggnader. Vissa av förändringarna är däremot förknippade med stora utmaningar till följd av de strikta energikrav som finns (Grundberg & Häll, 2016). Gamla byggnader som genomgår stora renoveringar måste uppfylla samma energikrav som nya byggnader (Broström et al., 2014). Det är omöjligt att uppnå Boverkets krav på energiförbrukning för nya eller om-fattande renoverade byggnader. Sammantaget finns det en problematik i att bevarande- och energiförbrukningskrav strider mot varandra (Grundberg & Häll, 2016). Det är viktigt att hitta en balans mellan energibesparing och bevarande (Brorström et al., 2014).
3.5 Lagar kring förändring av byggnader
Enligt 8 kap. i Plan- och bygglagen (SFS 2010:900) ska byggnader vid förändring uppfylla krav gällande utformning, tekniska egenskaper samt varsamhet. Vid ändring av byggnader gäller samma utformningskrav och tekniska egenskapskrav som vid nybyggnationer med vissa un-dantag. Vid ändring av en byggnad kan avsteg från kraven göras beroende på ändringens om-fattning, byggnadens förutsättning, varsamhetskravet och förvanskningsförbudet.
Är byggnaden särskilt värdefull ur ett historiskt, kulturhistoriskt, miljömässigt eller konstnärligt perspektiv tillämpas enligt 8 kap. 13§ i Plan- och bygglagen (SFS 2010:900) även ett förvansk-ningsförbud. Förvanskningsförbudet likställs inte med ett förändringsförbud. Genom att iden-tifiera byggnadens karaktär och de egenskaper som skapar det kulturhistoriska värdet kan för-ändringar genomföras utan att byggnaden förvanskas (Boverket, 2017).
Ovanstående krav tillämpas endast på den ändrade delen av byggnaden, alltså den del som fy-siskt berörs genom förändringen. Vid utbyte av delar av tekniska installationer gäller kraven endast för de utbytta delarna. Ett utbyte av exempelvis en fläktmotor innebär att krav kan ställas på den nya motorns inverkan på byggnadens egenskaper men inte på det övriga ventilationssy-stemet (Boverket 2017).
23
Vidare kan länsstyrelsen besluta om en byggnad ska byggnadsminnesförklaras. Då fastställs skyddsbestämmelser för hur det kulturhistoriska värdet som byggnaden innehar ska bevaras enligt 3 kap. 2§ Kulturmiljölag (SFS 1988:950).
“När en byggnad förklaras för byggnadsminne, skall länsstyrelsen genom skyddsbe-stämmelser ange på vilket sätt byggnaden skall vårdas och underhållas samt i vilka avseenden den inte får ändras. Om det behövs får föreskrifterna också innehålla be-stämmelser om att ett område kring byggnaden skall hållas i sådant skick att byggnads-minnets utseende och karaktär inte förvanskas.” Lag (2000:265).
Det finns däremot undantag till skyddet från byggnadsminnesförklaringen. Vid behov av änd-ring i en byggnadsminnesförklarad byggnad kan länsstyrelsen enligt 3 kap. 14§ Kulturmiljöla-gen lämna tillstånd om ändring i strid mot skyddsbestämmelserna. Det måste däremot finnas särskilda skäl till att detta tillstånd utdelas enligt. Robertsson (2002) trycker på vikten av ett samhälleligt deltagande i förändringsarbetet samtidigt som dokumentation förs. På detta sätt kan kommande generationer få reda på varför generationerna innan valde att göra på ett visst sätt.
24
4. Empiri
I detta avsnitt beskrivs de tre byggnaderna som ingått i studien mer djupgående. Här presenteras de bevarandekrav varje byggnad innehar samt det empiriska material som inhämtats från plats-besök, intervjuer med specialister inom byggnadsbevarande och tekniska installationer.
4.1 Ekska huset
Sommaren år 2018 planeras en ombyggnation av ventilationssystemet, vilket kommer resultera i en ökad kapacitet. Samtidigt kommer byggnadens täthet kontrolleras runt fönster för att sä-kerställa ett tätt klimatskal. Byggnaden lider för tillfället av fuktproblematik och en doft av tryckimpregnerad syll är påtaglig. Detta är också något som kommer åtgärdas under året genom att utföra ett byte av syllarna. Eventuellt förekommer tryckimpregnerat trä även kring fönsterna. Om detta konstateras kommer inget utbyte av virket ske utan lukten kommer då ventileras bort för att inte störa brukarna (Henic, Lundafastigheter 2018-03-27). Kontoren är inredda för två till tre arbetsplatser.
Bild 5:1 Kontorsutrymme i Ekska huset Foto: Sebastian Dimitrakis
25 4.1.1 Bevarande
Riksantikvarieämbetet utfärdade den 26 juli år 1974 beslutet om en byggnadsminnesförkla-ring för Ekska huset.
”1. Byggnaden må ej utan riksantikvariens samtycke rivas, flyttas eller till sitt yttre ombyggas eller på annat sätt förändras.
2. Byggnaden skall ägnas för dess framtida bestånd erforderligt löpande underhåll.”
Ofta beskrivs inte specifikt vad som inte får förändras. Samtliga förändringar behöver därför granskas för att säkerställa bevarandet av byggnadens karaktär. En byggnad kan vidare erhålla specifika skyddsbestämmelser som kompletterar detaljplanen eller byggnadsminnesförkla-ringen. Det kan exempelvis vara en trappa som är speciellt viktig för en byggnads karaktär. Kakelugnarna som bevarats i Ekska huset skulle därför kunna utgöra underlag för en sådan särskild skyddsbestämmelse. Installationsmässigt skulle denna byggnaden kunna genomgå moderniseringar utan problem så länge byggnadens karaktär bevaras (Borg, Stadsbyggnads-kontoret 2018-04-10).
4.1.2 Ventilationssystem
I Ekska huset installerades ett FTX-system år 2012. Systemet är däremot underdimensionerat för det utrymme som idag används för konferensändamål (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28; Henic, Lundafastigheter 2018-03-27). Lokalen utrustades till en början med ett system för att kunna tjäna som kontor. Det finns en problematik med att verksamheten ser lokalen ur annat perspektiv än fastighetsägaren. Verksamheten ser bara en outnyttjad yta som kan användas till något annat men ser till en början inte problematiken kring ventilationen (Ekström, Lundafas-tigheter 2018-03-28).
Bild 5:2 Konferensrum i Ekska huset Foto: Sebastian Dimitrakis
26
Kostnaden för ventilationssystemet ökar med storleken på systemet. Det är därför inte kost-nadseffektivt att överdimensionera ett system för att tillgodose eventuella framtida behov. Ofta installeras en liten reservkapacitet. Att ändra användningen av en lokal kan därför vara problematiskt. För att ett ventilationssystem ska klara en ökad belastning krävs det att samt-liga delar av systemet klarar av ökningen. Det räcker exempelvis inte med att aggregatet kla-rar av ökningen om kanalerna eller donen inte gör det. Om kanaler och don är för små kan problem med buller och drag uppstå. Om ventilationssystemet är överdimensionerat och luft-flödena är förhållandevis låga fungerar inte heller systemet optimalt. Det gäller alltså att hitta en nivå där systemet jobbar som bäst. Ofta används inte alla utrymmen i en byggnad samti-digt. Därför behöver inte ventilationssystemet dimensioneras för att kunna ventilera alla ut-rymmen samtidigt (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
Till följd av skyddsbestämmelsernas begränsning till byggnadens utsida skulle det ur ett ven-tilationsperspektiv resultera i vissa restriktioner. En huva eller ett galler i fasaden skulle be-höva utformas på ett visst sätt. Formen kan exempelvis bebe-höva vara samma som ett av föns-terna. Alternativet kan vara att anordningen behöver sitta på taket då fasaden måste bevaras som den är utan ingrepp. Detta medför stora kostnader eftersom installationen kan kräva att schakt tas upp tvärs igenom byggnaden för att i sin tur kunna få fram ventilationskanaler till alla våningar. Det kan alltså ställa till det rejält om både fasaden och det invändiga i en bygg-nad är skyddat. Om det förekommer invändigt skydd måste ventilationskanaler ibland döljas samtidigt som don ska inte synas. Systemet ska vara fungerande trots allt (Ekström, Lundafas-tigheter 2018-03-28).
4.1.3 Värmesystem
Byggnaden värms upp genom fjärrvärme. Vidare värms utrymmena med vattenburna radiato-rer. Grundtemperaturen för uppvärmningen är programmerad till att hålla 20 grader Celsius. Termostater står för den enda styrningen av värmesystemet (Malm, Lundafastigheter 2018-04-12).
I centrala Lund förekommer främst uppvärmning genom fjärrvärme. Gällande ny teknik i samband med fjärrvärmesystem menar Christoffer Malm att det inte har hänt mycket under de senaste årtiondena (Malm, Lundafastigheter 2018-04-12).
27
Vidare är närvaro- och behovsstyrning av samtliga värmesystem är möjlig. Skillnaden mellan olika system är hur snabbt temperaturen kan regleras. Inomhustemperaturer är generellt sett trögrörliga. Stora radiatorer och radiatoreffekter kan snabbare förändra inomhustemperaturer. Visserligen kan uppvärmning genom ventilationssystem också höja inomhustemperaturen på kort tid men är ineffektivt ur en energi- och kostnadsaspekt (Malm, Lundafastigheter 2018-04-12).
4.1.4 Inomhusbelysning
På bottenvåningen utgörs belysningen av allmänbelysning i form av sex stycken takplafonder med 14 ljuskällor i vardera armaturen. Ljuskällorna i plafonderna är 25 Watts halogenlam-por. Kompletterande belysning i form av bordslampor är placerade i vartdera fönstret. På hela våningsplanet finns ett tiotal fönster som till följd av byggnadens placering inte släpper in några stora mängder dagsljus. Upplevelsen av ljuset på bottenplan är därför relativt dunkelt. Ljuset från glödlamporna upplevs som varmt och trevligt men ljusstyrkan är låg.
I trapphuset står två plafonder försedda med LED ljuskällor för allmänbelysningen. Dagsljus tillförs genom ett enda fönster i trapphuset.
I lunchrummet på övervåningen återfinns även där en plafond som står för allmänbelysningen och kompletteras av ett liknande dagsljusinsläpp som på bottenvåningen från två fönster och underskåpsbelysning vid diskbänken. Både plafonden och underskåpsbelysning är försedda med LED ljuskällor. Vidare har lysrörsarmaturer med både arbetsbelysnings- och uplight-funktion installerats i de utrymmen som används som kontor. Ingen annan kompletterande be-lysning återfinns där förutom dagsljusinsläppet från fåtalet fönster som finns i de tre kontors-utrymmena. Ingen styrning av inomhusbelysningen förekommer. Manuell tändning och släck-ning genom strömbrytare tillämpas.
28
Henrik Lindberg berättar att han passade på att mäta energiförbrukningen i ett projekt där in-omhusbelysningen moderniserades. I ett utrymme behöll man den ursprungliga belysningen och i två andra utrymmen moderniserades den genom att installera LED-armaturer, frånvaro-styrning och dagsljusreglering. Frånvarofrånvaro-styrning installerades istället för närvarofrånvaro-styrning för att undvika att ljuset tändes när personer endast tillfälligt vistades i rummet. Energiförbruk-ningen ökade i de utrymmen där modern teknik installerats. AnledEnergiförbruk-ningen till detta var att verksamheten utökade användningen av dessa då belysningen numera var bättre där (Lind-berg, LKF 2018-04-18).
I ett liknande projekt där alla övriga tekniska installationer var oförändrade halverades den to-tala energiförbrukningen med liknande modernisering av belysningen. Investeringskostnaden för ombyggnaden uppgick till 1,8 miljoner kronor. Återbetalningstiden för investeringen skulle troligtvis vara väldigt lång. Incitamentet för att genomföra investeringen var snarare att tillgodose det behov som fanns av förbättrad belysning (Lindberg, LKF 2018-04-18).
Det är inte säkert att dagsljusreglering innebär tillräckligt stor energibesparing i förhållande till vad det kostar att installera och underhålla. Henrik berättar att med all modern teknik som finns i nya byggnader blir det mer komplicerat att styra. Han berättar om hur komplicerat det var att släcka ner hela kommunhuset i Lund under “earth hour”. Varje installation har en egen adress och behöver därför programmeras (Lindberg, LKF 2018-04-18). Detta talar för att en enklare styrning i form av frånvarostyrning är att föredra.
29
4.2 Vårfruskolan
Vårfruskolan kommer genomgå en stor ombyggnation sommaren 2018. I detta ombyggnads-projekt ingår åtgärder gällande såväl byggtekniska åtgärder som förbättringar av inomhusmil-jön (Cronzell, Lundafastigheter 2018-03-28).
4.2.1 Bevarande
En förändring av de tekniska installationerna torde inte vara problematiskt på Vårfruskolan eftersom detaljplanen inte berör den specifika byggnaden behöver frågan kring hur varsam-heten uppfylls prövas. Det kan vid förändring av ventilationssystemet krävas håltagning eller installation av nya don. Förändringsarbetet kräver lyhördhet kring byggnadens specifika ka-raktär och vilka konsekvenser det medför. Valet av färg på innerväggar spelar exempelvis mindre roll. Det viktiga är att bevara den specifika strukturen på hur klassrummen, kapprum-men och trapphusen är utformade (Borg, Stadsbyggnadskontoret 2018-04-10).
Gällande inomhusbelysning i kulturhistoriskt värdefulla byggnader är det viktigt att armaturer och belysning samverkar med upplevelsen av rummet. Belysningsinstallationer är å andra si-dan något som går att reversera relativt enkelt. Just reversibilitet är något som ofta är en på-verkande faktor i restaureringsammanhang. Att det finns möjlighet att plocka bort det som in-stallerats när tekniken eller behovet förändrats. Därför kan en förändring som inte helt stäm-mer överens med byggnadens karaktär godkännas om förändringen är reversibel (Borg, Stads-byggnadskontoret 2018-04-10).
4.2.2 Ventilationssystem
På Vårfruskolan betjänas majoriteten av byggnaden av frånluftssystem. Undantaget är översta våningen och källarvåningen som är utrustade med ett FTX-system vardera. Det har troligtvis varit besvärligt att installera FTX-systemet då schakt måste öppnas upp samt att det kräver stora ventilationskanaler. Det kan vara så att det först inte förekom någon skolverksamhet på översta våningen och källaren. När dessa sedan togs i bruk installerade man FTX-systemen.
På de andra våningsplanen kommer friskluftsintaget genom ventiler i fasaden och ventileras ur med frånluftsfläktar på taket av byggnaden. Egentligen är ventilationsflödena för låga för att uppnå de krav som finns. För att systemet ska vara godkänt och klara den personbelastning som förekommer tillämpas vädringsrutiner mellan lektionerna. Då ska lokalerna utrymmas
30
och ny friskluft tas in via öppnade fönster. Frånluftssystem hämtar friskluft utan att först värma upp den (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
Den stora nackdelen med frånluftssystem är alltså problematiken att hålla rätt inomhustempe-ratur samtidigt som drag ska motverkas. Därav har man godkänt ventilationen med villkoret att vädring måste tillämpas. Det är mindre komplicerat i exempelvis bostäder eftersom venti-lationsflödena är mycket lägre. Men på förskolor och skolor blir det hela mycket mer kompli-cerat (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
Implementering av behovsstyrning är möjlig oavsett om det befintliga systemet är ett frånluft-, från- och tilluft eller FTX-system. Det kan däremot bli problematiskt om en byggnads kli-matskal är otätt. Ett frånluftsystem i kombination med ett otätt klikli-matskal skapar okontrolle-rade ventilationsflöden. Luft kan ta sig in på fel ställen i byggnaden vilket kan leda till att ut-rymmena inte ventileras som de ska. På detta sätt är frånluftssystem mer känsliga. Med meka-nisk tilluft kan friskluft tillföras på önskade utrymmen. På detta sätt är ett från- och tilluftssy-stem inte lika känsligt mot otätheter i klimatskal (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
Variabla ventilationsflöden (VAV) installeras vid alla nybyggnationer i utrymmen för minst sex personer. Även i de byggnader där en större ombyggnation genomförs installeras närvaro-styrning. Koldioxid- och temperaturdosor monteras i varje rum vilka känner av värdena och reglerar därefter efter behov. Närvaro kan mätas genom sensorer som räknar hur många per-soner som går in i ett utrymme. På detta sätt kan ventilationsflödena styras med ännu bättre precision. Mikael påpekar däremot att behovsstyrningens syfte är att hålla ventilationsflödena på en så låg nivå som möjligt. Att mäta hur många personer som befinner sig i ett rum är inte det effektivaste sättet att gå tillväga. Bara för att det kommer in personer i ett rum behöver luftflödet inte öka till maximal nivå. Därför regleras luftflödet beroende på koldioxidhalt och temperatur. Målet är att hålla luftkvaliteten på en tillräcklig nivå, inte mer än så. Ökad venti-lation kan leda till onödiga energikostnader (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
Lundafastigheter brukar kombinera koldioxid-, temperatur- och närvaromätning för att be-stämma luftflödena. Det finns tre nivåer på flöden. När rummet är tomt tillämpas ett lågt flöde. Rörelsedetektorer känner sedan av om rummet blir utsatt av personlast och aktiverar ett närvaroflöde. Detta flöde ligger mellan det lägsta och högsta flödet. Därefter reglerar koldi-oxid- och temperaturmätare mellan närvaroflöde och maxflöde efter det behov som finns. När
31
ett rum fylls utav personer tar det tid innan nivåerna av koldioxid och temperatur slår igång systemet. Utan rörelsedetektorer kommer rekommenderade nivåer för temperatur och koldi-oxid tillfälligt överskridas. På detta sätt kan luftkvaliteten upplevas som dålig och varm. Detta är anledningen till att koldioxid- och temperaturmätningen kompletteras med rörelsedetektion. Mikael förklarar att eftersom belysningen redan styrs av en rörelsedetektor behöver inte ytter-ligare en installeras (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
Det är inte endast personbelastning som har en inverkan på temperaturförändringar i ett rum. Även solljus och internlaster från elektriska apparater och maskiner bidrar till ökad inomhus-temperatur. Ventilationen bör regleras efter temperatur även när det inte förekommer någon personlast för att inomhusklimatet ska vara bra när utrymmet ska användas. Det är vanligt att något högre temperatur tillåts när utrymmet inte används. Som tidigare nämnts är ventilat-ionssystem ofta inte dimensionerat för att ventilera samtliga utrymmen samtidigt. Detta gäller alltså att balansera systemet så att tomma utrymmen inte använder ventilationskapacitet som behövs i utrymmen som används (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
Individuella mätningar på rumsnivå kan garantera en godkänd luftkvalitet i samtliga utrym-men. Genom att installera spjäll i samtliga utrymmen som reglerar hur mycket luft som går till dessa kan ventilationen styras individuellt efter behov. Denna typ av installation kan vara väl-digt kostsam (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
Alternativet till individuell styrning är att ventilera hela byggnaden så fort det finns behov i något av utrymmena. Detta leder till god luftkvalitet i använda utrymmen samtidigt som oan-vända utrymmen överventileras. Denna typ av styrning resulterar i högre driftkostnader men innebär också en lägre investeringskostnad. Investeringsbeslutet beror således på vilken typ av installation som är mest ekonomiskt och tekniskt effektiv (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
4.2.3 Värmesystem
Vårfruskolan är kopplad till fjärrvärmesystemet. Radiatorerna är vattenburna och står för upp-värmningen av byggnaden. Termostater står för den enda styrningen av värmesystemet (Malm, Lundafastigheter 2018-04-12).
32
Nattsänkning av inomhustemperaturer är sällan bra. Även i en byggnad som Vårfruskolan med ett relativt tätt klimatskal, modern inredning samt regelbunden användning skulle natt-sänkningen resultera i en hög energianvändning. Värmelagringen i väggar skulle försvinna om temperaturen sänks på natten. När värmen sedan ökar under dagen måste väggarna värmas upp igen. En bieffekt till detta är dessutom missnöjda människor som vistas i utrymmena (Malm, Lundafastigheter 2018-04-12).
Genom att sänka temperaturen under dagtid när temperaturen påverkas av andra faktorer som exempelvis internlaster och värme från solljus kan energibesparingar uppnås. Termostater tar visserligen hänsyn till internlaster men är oprecisa i sin reglering. Dagsänkning av temperatur kan därför användas för att uppnå jämnare temperaturer och motverka att uppvärmning och ventilation motverkar varandra. Dagsänkning av temperatur och minskade ventilationsflöden under nattetid kan vara ett alternativ att nå energibesparingar. Problematiken för Lundafastig-heter är att denna tillämpning är resurs- och tidskrävande. Christoffer förespråkar denna typ av driftoptimering men i nuläget tillämpas det inte. Primärt fokus ligger istället på byggna-dens värmesystems grundläggande funktion (Malm, Lundafastigheter 2018-04-12).
4.2.4 Inomhusbelysning
På fasaden av Vårfruskolans två första våningsplan sitter det stora fönster som ger ett bra dags-ljusinsläpp till salarna. Ljusinsläppet varierar beroende på vilket väderstreck salen ligger i. Fönsterna har kompletterats med solavskärmning i form av manuella rullgardiner.
Bild 5:3 Två klassrum på Vårfruskolan Foto: Simon Argérus
33
Armaturerna är av varierande form i de olika klassrummen. I en del klassrum har moderna LED-armaturer installerats och i andra sitter fortfarande äldre T8 lysrör. Den vanligaste place-ringen av armaturerna är i tre rader längs med klassrummen. På Vindsvåningen är det snedtak vilket resulterar i något lägre fönster. Ljusinsläppet upplevs som bra då fönsterna i de flesta rummen är breda och många till antalet. Belysningen i klassrummen som utrustats med mo-dern LED-belysning upplevs som mer lämplig för studiemiljön.
Belysningen styrs manuellt utan närvarostyrning. De klassrum som är utrustade med LED-armaturer har också inbyggda dimningsdon vilket ger möjlighet att justera ljusstyrkan i rum-met.
Henrik Lindberg berättar om ett tidigare projekt där frånvarostyrning av belysningen på toa-letter installerades på en förskola. Det var aldrig någon som släckte efter sig på toatoa-letterna. Därför installerades plafonder med detektorer som reagerade på rörelse och kroppsvärme. Det visade sig att denna styrning inte fungerade eftersom eleverna inte stängde toalettdörrarna ef-ter sig. Oftast använde eleverna toaletten längst ner i korridoren vilket innebar att de passe-rade övriga toaletter på vägen dit. Eftersom övriga dörrar stod öppna reagepasse-rade detektorerna och tände därmed belysningen i alla toaletter. Med facit i hand hade ett utbyte av endast ljus-källan i de befintliga armaturerna varit mer lönsamt trots att ljuset alltid hade varit tänt. Sam-manfattningsvis menar han att människans beteende är en viktig faktor som måste beaktas vid förändringsarbete med belysning (Lindberg, LKF 2018-04-18).
Vidare är placeringen av rörelsedetektorer viktigt i ett klassrum. På skolan Spyken behöver eleverna vifta med armarna eftersom belysningen ibland stängs av till följ av felaktigt place-rade rörelsedetektorer. Detektorerna är placeplace-rade längst fram i klassrummet. Eleverna väljer ofta att sitta längre bak i rummet vilket gör att detektorerna inte känner av rörelsen. Rörelse-detektorns förmåga att uppfatta rörelse försämras med ökat avstånd. En central detektor med kompletterande detektorer i varje hörn av klassrummet hade varit optimalt ur ett funktionellt perspektiv. Det hade däremot inneburit stora investeringskostnader (Lindberg, LKF 2018-04-18).
34
4.3 Lunds konsthall
I Lunds konsthall bedriver Kultur- och fritidsförvaltningen konsthallsverksamhet. Såväl bygg-nadens yttre och inre skick är fint. Kultur- och fritidsförvaltningen lägger stor vikt vid att bevara arkitektens ursprungliga idéer och uttryck vid förändringar i byggnaden (Malmsten, Lunds konsthall 2018-04-10).
Bild 5:4 En av de stora salarna i Lunds konsthall Foto: Sebastian Dimitrakis
4.3.1 Bevarande
Konsthallen är betraktad som en kulturhistoriskt värdefull byggnad eftersom det är en speciell arkitektur från 1950-talet. Den är dessutom väl bevarad. De delar av byggnaden som bör be-varas är ytskikten. Kalkstensgolvet som finns i hela byggnaden är ett exempel på ett sådant ytskikt. Detaljerna i byggnaden är dessutom specifikt utformade och är bidragande till bygg-nadens specifika karaktär. Stora invändiga förändringar behöver också följa varsamhetskra-ven. Exempelvis kan uppförande av en ny trappa till övervåningen eller rivning av balkongen på andra våningen anses störa byggnadens karaktär (Borg, Stadsbyggnadskontoret 2018-04-10).
35
Nya tekniska installationer hade med fördel installerats så dolt som möjligt för att inte på-verka upplevelsen av rummet. Samtidigt kan en installation av exempelvis nya ventilationska-naler vara svårt att genomföra eftersom det inte finns några utrymmen där de kan löpa utan att störa. Det finns inte direkt några utrymmen på fasaden eftersom fönsterna i stort sett täcker hela ytan. Att använda de befintliga kanalerna för ventilation kan vara ett sätt att förbättra ventilationssystemet utan att påverka byggnadens karaktär. Sammanfattningsvis skulle en för-ändring av en installation kunna fungera ur ett tekniskt och funktionellt perspektiv. Men inte ur ett arkitektoniskt perspektiv (Borg, Stadsbyggnadskontoret 2018-04-10).
Vid förändringsarbeten kan två förhållningssätt tillämpas. Förändringen kan genomföras så likt originalutförandet som möjligt för att smälta in i byggnadens karaktär. En motsatt strategi kan också tillämpas genom att markant bryta av från byggnadens karaktär. Vilken strategi som är bäst lämpad beror på byggnaden och vad som ska förändras (Borg, Stadsbyggnadskon-toret 2018-04-10). När radiatorer skulle installeras på Citadellet i Landskrona beslutade antik-variatet att moderna radiatorer i form av kamflänsrör skulle installeras istället för klassiska sektionsradiatorer med slottsvred. Kamflänsrören ansågs passa in bra och vara lätta att ur-skilja från originaldetaljerna i byggnaden (Malm, Lundafastigheter 2018-04-12).
36 4.3.2 Ventilationssystem
Projekteringen av konsthallens ventilation ingick i det så kallade EPC-projektet (energy per-formance concept). En rad olika åtgärder genomfördes i projektet för att spara energi. Bland annat byttes många aggregat ut och värmeåtervinning i frånluften installerades om det inte ti-digare fanns och lönsamheten var tillräckligt stor (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
På konsthallen är däremot kanalsystem och don original sedan år 1956. Gamla ventilationsag-gregat renoverades genom att byta ut innanmäten och ersättning av gamla fläktar med nya di-rektdrivna fläktar. Dessutom installerades behovsstyrning i form av närvaro-, temperatur- och koldioxidstyrning. Ventilationen styrs också på tid vilket är fördelaktigt då konsthallen inte alltid är öppen. Tilluften kommer in i byggnaden genom galler som är monterade i betongen. Två ventilationsaggregat betjänar varsin del av byggnaden (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
Bild 5:5 Dolt tilluftsdon i Lunds konsthalls ventilationssystem Foto: Sebastian Dimitrakis
37
Sensorer känner av när någon går in i byggnaden och då går ventilationsflödet upp. Normalt räcker det att flödet går upp i ett mellanflöde. När man har dimensionerat det här har man från början haft ett konstant flöde där samma mängd luft har blåsts in oavsett personbelastning. Systemet är alltså dimensionerat för full personlast. På konsthallen fungerar det alldeles ut-märkt att göra en energibesparing med närvaro-, temperatur- och koldioxidstyrning eftersom byggnaden utgörs av stora ytor och ojämn personbelastning. Ofta förekommer visningar där människor samlas i ena delen av byggnaden. Då tar givarna hand om styrningen. Genom att mäta luften i samlingskanalerna på ventilationssystemet kan luftkvaliteten garanteras eftersom frånluften suger ut från ungefär samma yta (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
Det kan bli problematiskt att skapa förbättrad ventilation och bättre värden utan estetisk på-verkan. På konsthallen, där ett från- och tilluftssystem tillämpas, med tilluftsaggregaten på övervåningen och frånluftsfläktar utomhus, kan det bli svårt att installera återvinning eftersom systemet måste byggas ihop. Ska du exempelvis ha en roterande värmeväxlare måste kana-lerna knytas samman. Alternativet är att installera batteriåtervinning. Båda alternativen för med sig kostnader. Ibland överstiger dessa vinsten. Då kan det vara mer lönsamt som man gjort på konsthallen med behovsstyrning. Energibesparingar kan alltså nås genom att behålla befintliga system och tillämpa modern styrning (Ekström, Lundafastigheter 2018-03-28).
4.3.3 Värmesystem
Konsthallen är ansluten till fjärrvärmesystemet. Vidare värms utrymmena upp genom vatten-buren golvvärme som är ingjutet under den stora ytan av betonggolv som löper i hela byggna-den (Malm, Lundafastigheter 2018-04-12).
En sänkning av temperaturen på golvvärmesystemet i kombination med externa värmekällor för att höja den upplevda temperaturen kan bidra till energibesparingar. Genom att sänka vär-men till 18 grader när människor inte vistas i lokalen slösas inte onödig energi. Problematiken med en extern värmekälla är att de kan vara svåra att dölja (Frej, Kultur- och fritidsförvalt-ningen 2018-04-24).
I arbetet med kyrkobyggnader som likt konsthallen används oregelbundet föredrar Christoffer Malm att arbeta med låga temperaturer året om och att intermittent uppvärmning sker på de platser där människor vistas, exempelvis vid sittbänkar. Genom att öka och sänka
38
temperaturen i byggnaden ändras fuktbalansen. Varierande uppvärmning av hela byggnaden skulle i längden skada väggar, trä och annat material (Malm, Lundafastigheter 2018-04-12).
4.3.4 Inomhusbelysning
Konsthallens lanterniner i kombination med stora glaspartierna mot byggnadens atriumgård står för större delen av byggnadens ljussättning under dagen. När dagsljuset inte är tillräckligt stort kan armaturer placerade på underkanten av lanterninerna och riktade uppåt tändas. Tan-ken med denna belysning är att återspegla dagsljusinsläppet. Hela lanterninytan kan solav-skärmas med manuellt styrda rullgardiner som löper på lanterninernas insida.
Vidare är LED-spotlights är installerade på skensystem i de mörkare utrymmena såsom passa-ger och mindre visningsrum. Denna typen av armatur har syftet att skapa effektfull punktbe-lysning i samband med utställningar. Större delen av konsthallen är ljus trots ett begränsat an-tal belysningsarmaturer.
Ingen styrning av inomhusbelysningen tillämpas i dagsläget. Många utställare uppskattar möj-ligheten att själva få arbeta med ljussättningen av sina verk (Malmström, Lunds konsthall 2018-04-10).
Bild 5:6 Inomhusbelysning i utställningsutrymme i Lunds konsthall Foto: Sebastian Dimitrakis
39
Verksamhetens behov är en viktig faktor vid beslut av moderniseringar av tekniska installat-ioner. Om beteendemönster och behov inte går ihop med den nya styrningen spelar det ingen roll hur stora energibesparingar förändringen kan innebära. En styrning som fastighetsägaren tycker är bra behöver inte alls fungera till verksamheten (Lindberg, LKF 2018-04-18).
40
5. Analys
5.1 Inomhusbelysning
Förändringar av belysning är något som är relativt lätt att återställa och kan därför godkännas utan att det helt stämmer överens med byggnadens karaktär (Borg, Stadsbyggnadskontoret 2018-04-10).
Belysningen står för 20–30% av byggnaders totala energiförbrukning. Med modern belysning och smart styrning som kan anpassas efter burkarnas behov kan energiförbrukning minskas (Belysningsbranschen, 2013; Hållbar utveckling väst, 2012). Potentialen att spara energi be-kräftas av ett projekt där belysningen moderniserades med LED-armaturer, dagsljusreglering och frånvarostyrning. Resultatet av installationen blev en halvering av energiförbrukningen (Lindberg, LKF 2018-04-18).
Med närvarostyrd belysning tänds armaturerna automatiskt med hjälp av rörelsedetektorer när någon går in i rummet. När det inte registreras någon rörelse i rummet släcks belysningen auto-matiskt efter en förinställd tid. Frånvarostyrning fungerar på samma sätt men belysningen tänds manuellt genom en tryckknapp (Smart belysning, 2018). Fördelen med frånvarostyrning är att ljuset inte tänds när en person tillfälligt vistas i rummet exempelvis för att hämta kvarglömda saker (Lindberg, LKF 2018-04-18).
I Ekska huset och Vårfruskolan rekommenderas frånvarostyrning i utrymmen som används un-der längre perioun-der exempelvis kontor, lunchrum och konferensrum och klassrum. Eftersom utställarna i Lunds konsthall uppskattar att arbeta med ljussättningen av sina verk är automatisk styrning av belysningen olämplig i de utrymmen som används för utställning. Toaletter i alla tre byggnader kan med fördel utrustas med frånvarostyrning. I trapphus och hall är närvarostyrd belysning med släckning programmerad till kort fördröjd släckning vid frånvaro av rörelse lämplig.
Eftersom olika delar av en byggnad används på olika sätt krävs heller inte samma typ av ning lämplig överallt (Belysningsbranschen, 2013). Det är viktigt att belysningen och styr-ningen av denna fungerar bra med tanke på verksamheten och beteendemönster hos brukarna. En styrning som fastighetsägaren tycker passar perfekt till en lokal behöver inte alls fungera till
