Tillämpning av träbaserat modulväggsystem för påbyggnad av efterkrigstidens flerbostadshus : Utifrån energikrav och ekonomiska förutsättningar

Postadress: Besöksadress: Telefon:

Tillämpning av träbaserat modulväggsystem för

påbyggnad av efterkrigstidens flerbostadshus

utifrån energikrav och ekonomiska förutsättningar

Application of Wood Based Module Wall System for

Vertical Attic Extension of Post-war Residential Building

By Energy Demand and Economic Preconditions

Yahya Debes

Jimmy Samuelsson

EXAMENSARBETE

2017

Detta examensarbete är utfört vid Tekniska Högskolan i Jönköping inom Byggnadsteknik. Författarna svarar själva för framförda åsikter, slutsatser och resultat. Examinator: Geza Fischl

Handledare: Thomas Olsson Omfattning: 15 hp

Abstract

Purpose: New Swedish energy requirements are defined as Near Zero Energy

Buildings for both new construction and renovation, with the purpose of balancing

energy entering and exiting the building. Vertical attic extensions through prefabricated module system containing loadbearing walls of cross laminated timber has, by international studies, shown the potential for time and cost efficiency during renovation projects. The purpose of this inquiry is to examine the possibility to apply this extension system for Swedish renovation projects on post-war residential buildings that are both cost effective and that satisfies new Swedish energy regulations.

Method: The report aims to answer the questions through a case study. Initially a literature study describes the incentives of vertical attic extensions and renovation. Then through a document analysis of a reference building, energy and cost comparisons are carried out between an attic extension of cross laminated timber and wood construction assembled on site.

Findings: The Swedish post-war housing stock shows high potential through renovation and attic extension, to positively influence the Swedish average specific energy use while simultaneously providing fast and cost effective urban densification. The heat insulating performance of cross laminated timber is, for an attic extension, equivalent that of an on-site assembled wood construction. However, calculations shows difficulties for post-war housing stock to achieve the requirements for Near Zero

Energy Buildings. The cost for assembling extending structure and interior walls etc.

reveals approximately 2,7 % savings with cross laminated timber.

Implications: The report brings forth the possibilities regarding renovation of the Swedish post-war stock of multifamily housing and the advantages of doing so in combination with vertical attic extensions. There are good conditions for implementation of cross laminated timber walls even in Swedish extension projects, while having the potential to lower costs slightly and saving time in relation to on site construction. Even though the results depend a lot on the choice of prefabrication, the study has exposed a valid alternative for future attic extension projects. The report also reveals potential difficulties in achieving new energy requirements for renovation of older housing stock.

Limitations: Verification of load capacity through constructional calculations are not performed in this inquiry.

Calculating the life-cycle cost is not a part of this project, which instead focuses on economic efficiency during production.

The report focuses its research at energy-saving measures and doesn’t concern measures regarding for example higher accessibility.

Keywords: Vertical attic extensions, cross laminated timber, post-war, housing stock, specific energy use, Near Zero Energy Building, cost calculation

Sammanfattning

Sammanfattning

Syfte: Nya svenska energikrav definieras som nära-nollbyggnader för både nybyggnation och renovering, där man strävar efter en årlig balans mellan ingående och utgående energi för byggnaden. Påbyggnad genom prefabricerade modulsystem med bärande väggar av korslimmat massivträ har genom internationella studier visat sig både tids- och kostnadseffektiv vid renovering. Målet med rapporten är att undersöka möjligheten att tillämpa detta påbyggnadssystem för svenska renoveringsprojekt av efterkrigstidens flerbostadshus som både är kostnadseffektivt och som klarar nya svenska energikrav.

Metod: Rapporten syftar till att besvara frågeställningarna genom en fallstudie. Inledningsvis, under en litteraturstudie, beskrivs incitament till påbyggnation vid renovering. Utefter en dokumentanalys av referensbyggnaden, utförs sedan energi- och kostnadsjämförelser mellan påbyggnation av korslimmade massivträväggar och platsbyggd träregelkonstruktion.

Resultat: Svenska efterkrigstidens bostadsbestånd visar sig, via renovering och påbyggnation, ha hög potential för att positiv påverka den i Sverige genomsnittliga specifika energianvändningen samtidigt som det erbjuder snabb och kostnadseffektiv urban bostadsförtätning. Den värmeisolerande förmågan för korslimmat massivträ är, för en påbyggnad, likvärdigt det av platsbyggd träkonstruktion. Beräkningarna visar däremot hur byggnation från efterkrigstiden har svårt att uppnå krav för nära-nollenergihus. Kostnad för montering av påbyggnadsstomme och innerväggar m.m. visar på ca 2,7 % besparing för förslag av korslimmat massivträ.

Konsekvenser: Rapporten lyfter fram möjligheterna kring renovering av svenska flerbostadshus från efterkrigstiden och fördelarna att göra detta i kombination med påbyggnation. Det finns goda förutsättningar för implementering av korslimmade massivträväggar även i svenska påbyggnadsprojekt och detta till något lägre pris och arbetstid gentemot platsbyggd konstruktion. Trots att detta vilar mycket på valet av prefabricering, har undersökningen lyckats exponera ett befogat alternativ för påbyggnadsprojekten i framtiden. Eventuella svårigheter i att uppnå nya energikrav vid renovering av äldre bostadsbestånd har även lyfts fram i rapporten.

Begränsningar: Kontroll av bärförmåga för referensbyggnaden via

konstruktionsmässiga beräkningar genomförs inte i denna rapport.

Beräkning av livscykelkostnad ingår inte i detta arbete. Rapporten fokuserar istället på ekonomisk effektivitet i produktionsskedet.

Rapporten fokuserar sin undersökning kring åtgärder för energianvändning och berör inte eventuella åtgärder för t.ex. högre tillgänglighet.

Nyckelord: Påbyggnation, renovering, korslimmat massivträ, efterkrigstiden, bostadsbestånd, specifik energianvändning, nära-nollenergibyggnad, kostnadskalkyl

Innehållsförteckning

1

Inledning ... 1

2

Metod och genomförande ... 3

2.1 UNDERSÖKNINGSSTRATEGI ... 3

2.2 KOPPLING MELLAN FRÅGESTÄLLNINGAR OCH METODER FÖR DATAINSAMLING ... 3

2.2.1 Frågeställning 1: Incitament till att investera i påbyggnad av efterkrigstidens typiska flerbostadshus. ... 3

2.2.2 Frågeställning 2 & 3: Hur ett prefabricerat träbaserat modulväggsystem förhåller sig mot ett platsbyggt utifrån både krav på energianvändning och ur ett ekonomiskt perspektiv. ... 3

2.3 VALDA METODER FÖR DATAINSAMLING ... 3

2.3.1 Litteraturstudie ... 3 2.3.2 Dokumentanalys ... 4 2.4 ARBETSGÅNG ... 4 2.4.1 Frågeställning 1 ... 4 2.4.2 Frågeställning 2 ... 4 2.4.3 Frågeställning 3 ... 4 2.5 TROVÄRDIGHET ... 4

3

Teoretiskt ramverk ... 6

3.1 KOPPLING MELLAN FRÅGESTÄLLNINGAR OCH TEORI ... 6

3.1.1 Påbyggnation ... 6 3.1.2 Investering ... 6 3.1.3 Efterkrigstidens Byggnader ... 6 3.1.4 Energiberäkningar ... 6 3.1.5 Kalkylering ... 7 3.2 PÅBYGGNATION ... 7

Innehållsförteckning

3.3 EFTERKRIGSTIDENS BYGGNADER ... 7

3.4 INVESTERING ... 8

3.5 ENERGIBERÄKNINGAR ... 8

3.5.1 Boverkets Krav ... 8

3.5.2 Near Zero Energy Buildings ... 9

3.6 KALKYLERING ... 9

3.6.1 Korslimmat Massivträ ... 10

3.7 SAMMANFATTNING AV VALDA TEORIER... 11

4

Empiri ... 12

4.1 INCITAMENT ... 15

4.1.1 Situationen kring efterkrigstidens byggnader ... 15

4.1.2 Renovering eller rivning? ... 16

4.1.3 Påbyggnad som alternativ ... 17

4.2 ENERGIBERÄKNINGAR ... 18

4.2.1 Ursprungligt skick ... 18

4.2.2 Prefabricerat korslimmat massivträ ... 18

4.2.3 Platsbyggd träregelkonstruktion ... 20

4.2.4 Intern energigenerering ... 20

4.3 KOSTNADSBERÄKNINGAR ... 21

4.3.1 Prefabricerat korslimmat massivträ ... 21

4.3.2 Platsbyggd Träregelkonstruktion ... 22

4.4 SAMMANFATTNING AV INSAMLAD EMPIRI ... 22

5

Analys och resultat ... 23

5.1 ANALYS ... 23 5.1.1 Incitament ... 23 5.1.2 Energiberäkningar ... 25 5.1.3 Kostnadsberäkningar ... 26 5.2 INCITAMENT ... 26 5.3 ENERGIBERÄKNINGAR ... 27 5.4 KOSTNADSBERÄKNINGAR ... 27

5.5 KOPPLING TILL MÅLET ... 27

6

Diskussion och slutsatser ... 28

6.1 RESULTATDISKUSSION ... 28

6.2 METODDISKUSSION ... 28

6.3 BEGRÄNSNINGAR ... 29

6.4 SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER ... 29

6.5 FÖRSLAG TILL VIDARE FORSKNING ... 29

Referenser ... 30

Inledning

1

Inledning

Detta examensarbete omfattar 15hp och berör ämnet byggnadsteknik. Uppsatsen är en avslutande del av programmet Byggnadsutformning med Arkitektur på 180hp, vilket befinner sig under avdelningen för byggnadsteknik och belysningsvetenskap på Tekniska högskolan i Jönköping.

1.1 Bakgrund

Energimyndigheten har, i sin årliga rapport från 2015, konstaterat att bostäder och service bidrar med hela 40% av Sveriges totala energianvändning. Samma undersökning visar även för 2015 hur flerbostadshus med byggnadsår under efterkrigstiden har genomsnittlig energianvändning som kan sträcka sig upp till 145kWh/m2. Statistiken för nybyggnation under 2013 och framåt håller sig under 90kWh/m2 _{och är en klar förbättring tack vare strängare krav och utveckling i} byggnadsteknik (Energimyndigheten, 2015).

EU-kommissionen har skapat nya mål inför 2020, där man tar större initiativ mot att renovera nuvarande byggnader samt att nybyggnation ska definieras som nära-nollbyggnader och därmed ha en årlig balans mellan ingående och utgående energi (European Commission, 2011). Detta har lett till Sveriges uppsatta energi- och klimatmål där man strävar efter 20% högre effektivitet 2020 jämfört med 2008 för Sveriges sammanlagda energianvändning. Man nämner då bland annat EU-direktivet för byggnaders energiprestanda (EPBD2) som en styrande insats i denna riktning (Energimyndigheten, 2015).

1.2 Problembeskrivning

De senaste åren har en rad olika undersökningar genomförts för att få klara tillvägagångssätt vid renovering av äldre kvarvarande byggnader. Forskning kring detta ämne är inte bara aktuellt för länder som delar vårt nordiska klimat men även i stor utbredning i Europas centrala samt östra länder och anses därför vara ett väl utspritt problem (Jokisalo, Kosonen, Niemelä, 2016; Schrott, Stocker, Tschurtschenthaler, 2015; Cirman, Mandic, Zoric, 2012).

För att nå de nya målen från EU-kommission kommer det att krävas drastiska metoder för renovering av dessa byggnader. En finsk rapport kring energiåtgärder vid renovering visar på hur kraven går att nå kostnadseffektivt, men detta är däremot efter Finlands uppsatta mål för offentliga byggnader på 104[kWh /m2, år] (Jokisalo, Kosonen, Niemelä, 2016). Detta anses inte vara lika krävande som den svenska motsvarigheten vilket, enligt Sveriges Centrum för Nollenergi, definieras som en årlig balans mellan inkommande och utgående energi från en byggnad. Granskar man därmed ett nollenergihus över ett års period, ska total energianvändning angränsa 0kWh /m2, år (SCNH, 2012).

I Österrike genomfördes en rapport som syftade till att ta fram ett system för påbyggnad av prefabricerade trämoduler som ett ytterligare alternativ utöver vanlig renovering. Man studerade några av stadens 50- och 60-tals flerbostadshus vilka visar sig, även om bärförmågan för påbyggnation måste granskas för varje enskilt fall, hade byggnaderna potential för extra boyta som i nuläget inte utnyttjades (Frankea, Jakscha, Treberspurgb, Österreicherb, 2016). Argumentet till att gå denna väg är i syfte att skapa extra boyta i samband med sin renovering (Frankea, Jakscha, Treberspurgb, Österreicherb, 2016). Systemet utnyttjar prefabricerade väggelement av korslimmat massivträ, och har

möjligheten för både tids- och kostnadseffektiv påbyggnad vid renovering (Frankea, Jakscha, Treberspurgb, Österreicherb, 2016). Skulle denna lösning gå att implementera i Sverige, skulle vi ha möjlighet att utnyttja denna annars tappade potential, men i och med att de svenska kraven för framförallt energiprestanda vid renovering snart kommer skärpas, går det i nuläget inte att garantera.

1.3 Mål och frågeställningar

Målet med rapporten är att undersöka möjligheten att tillämpa ett påbyggnadssystem för svenska renoveringsprojekt av efterkrigstidens flerbostadshus som både är kostnadseffektivt och som klarar nya svenska energikrav.

Frågeställning 1: Vad finns det i nuläget för incitament till att investera i påbyggnad av efterkrigstidens typiska flerbostadshus?

Frågeställning 2: Hur väl förhåller sig ett prefabricerat träbaserat modulväggsystem mot ett platsbyggt utifrån 2020 krav på energianvändning för påbyggnad inom de svenska renoveringsprojekten av efterkrigstidens typiska flerbostadshus?

Frågeställning 3: Hur förhåller sig detta prefabricerade modulväggsystem gentemot ett platsbyggt ur ett ekonomiskt perspektiv?

1.4 Avgränsningar

Rapporten fokuserar på bärande väggelement av korslimmat massivträ och låter t.ex. icke-bärande innerväggar och takkonstruktionen vara av träregelkonstruktion.

Kontroll av bärförmåga för referensbyggnaden via konstruktionsmässiga beräkningar genomförs inte i denna rapport.

Beräkning av livscykelkostnad ingår inte i detta arbete. Rapporten fokuserar istället på ekonomisk effektivitet i produktionsskedet.

Rapporten fokuserar sin undersökning kring åtgärder för energianvändning och berör inte eventuella åtgärder för t.ex. högre tillgänglighet.

1.5 Disposition

Kapitlet Metod och genomförande går igenom och förklarar undersökningsstrategin, de valda datainsamlingsmetoder och arbetsgången för rapporten. Denna del avslutas även med en diskussion kring trovärdigheten av rapporten. Vidare följer Teoretiska ramverk som både förklarar den förkunskap som krävs för att senare genomföra analysen och kopplar dessa till frågeställningarna. Under kapitlet Empiri beskrivs undersökningsobjektet och rapportens insamlade data redogörs. Denna data granskas under Analys och resultat tillsammans med kunskapen från det teoretiska ramverket för att kunna besvara uppsatta frågeställningar. Slutligen diskuteras metoderna och resultatet under kapitlet Diskussion och slutsatser vilket avslutas med en slutsats kring resultatet av undersökningen.

Metod och genomförande

2

Metod och genomförande

Kapitlet beskriver vald undersökningsstrategi och datainsamlingsmetoder, går igenom rapportens arbetsgång och avslutas med en diskussion kring trovärdigheten av undersökningen.

2.1 Undersökningsstrategi

Den strategi som kommer användas är en deduktiv fallstudie. Enligt det deduktiva arbetssättet syftar rapporten till att testa en befintlig teoris förankring till verkligheten. En heltäckande undersökning av ett specifikt fall där resultatet senare generaliseras till liknande situationer kategoriseras som en fallstudie (Davidson & Patel, 2011). För vår undersökning kan vi inte utgå efter slumpmässigt utvalt fall, utan istället har ett väl identifierat objekt som är vald för att i så stor utsträckning som möjligt passa vår målgrupp.

Detta är huvudsakligen en kvantitativ undersökning som beskrivet enligt Davidson och Patel (2011). Insamlade data är därmed starkt baserad på statistik och beräkningar. Mätbara modeller byggs upp utifrån valt referensfall och beräkningar genomförs sedan utifrån detta (Davidson & Patel, 2011).

2.2 Koppling mellan frågeställningar och metoder för

datainsamling

2.2.1 Frågeställning 1: Incitament till att investera i påbyggnad av

efterkrigstidens typiska flerbostadshus.

Första frågeställningen kring huruvida påbyggnad är ett meningsfullt alternativ för att lösa renoveringsbehovet, kommer besvaras genom en litteraturstudie. Att för denna rapport ge en inblick i forskningsläget kring renovering och påbyggnation är i syfte att kunna argumentera för utnyttjandet av påbyggnation. Frågor som undersöks är därmed varför åtgärder krävs för befintligt bostadsbestånd och varför man ska investera i renovering men framförallt varför man ska investera i påbyggnation.

2.2.2 Frågeställning 2 & 3: Hur ett prefabricerat träbaserat

modulväggsystem förhåller sig mot ett platsbyggt utifrån både krav på energianvändning och ur ett ekonomiskt perspektiv.

För den andra och tredje frågeställningen baserar rapporten sitt empiriska data på ritningar och beskrivningar av en referensbyggnad, vilket enligt Davidsson & Patel (2011) kategoriseras som dokumentbehandling. En analys av dokument kan utnyttjas i syfte att fastställa faktiska förhållanden, för det här fallet en verklig byggnad (Davidson & Patel, 2011).

2.3 Valda metoder för datainsamling

Enligt Ejvegård kan litteraturstudien fungera som en översikt över forskningsfronten som en del av undersökningen. Detta blir alltmer nödvändigt i dagens rapporter då ämnena är mer djupgående och har annars lätt att tappa sin anknytning till helhetsperspektivet (Rolf Ejvegård, 2003).

2.3.2 Dokumentanalys

Denna metod kräver omfattande källkritik kring när, var och under vilka förhållanden dokumenten är producerade (Davidson, Patel, 2011). Att säkerställa huruvida dokumenten har förvrängts eller förfalskats är även nödvändigt. Därför för att bidra till hög kvalité, strävar man efter att behandla förstahandsmaterial vilket man kallar primärkällor (Davidson, Patel, 2011). Det faktum att undersökningen bygger på tekniska ritningar och beskrivningar framtagna i första hand är därmed en av styrkorna i rapporten.

2.4 Arbetsgång

Litteratursökningen sker utifrån två internationella vetenskapliga databaser, Scopus och Science Direct. Rapporten fokuserar framförallt på ämnena energiberäkning, renovering, och påbyggnad. Behovet av att renovera befintliga bostäder målas upp genom olika studier från norden samt över Europas centrala samt östra länder (Jokisalo et al., 2016; Schrott et al., 2015; Cirman et al., 2012). Den svenska påverkan av byggnationen under efterkrigstiden beskrivs av Johansson, O.H., B. (2011), vilket kopplas med statistik över energianvändningen för dessa byggnader. En vetenskaplig undersökning från Nederländerna tar upp huruvida renovering eller nybyggnation är rätt tillvägagångssätt för att hantera bristfälliga bostäder (Itard, Klunder, 2007). Även undersökningen kring det modulsystem som frågeställning två och tre baseras på argumenterar för fördelar med att, vid renovering, satsa på påbyggnation (Frankea et al., 2016).

2.4.2 Frågeställning 2

Andra frågeställningen besvaras genom dokumentanalys av en modell som byggs upp från befintliga ritningar. Med detta som grund, produceras två påbyggnadsalternativ som utnyttjar antingen valt prefabricerat system eller platsbyggt system för bärande väggar. Detta illustreras genom ritningar och 3-Dimensionella visualiseringar. Med syfte att försöka uppnå kravet för 2020 ”Near Zero Energy Building”, kommer påbyggnadsförslagen utvecklas samt jämföras, och energianvändning kommer simuleras över ett års period för att avgöra hur väl de går att genomföra.

2.4.3 Frågeställning 3

Tredje frågeställningen kommer även att besvaras genom samma modell skapad ur samma dokumentanalys som för frågeställning 2, men där kostnaderna vid produktion för framtagen påbyggnadslösning med prefabricerade väggar summeras via hjälpmedlet Bidcon och jämförs med kostnaderna för ett platsbyggt system. Vi formar sedan en slutsats kring resultatet.

2.5 Trovärdighet

En av de viktigaste faktorerna för att uppnå hög kvalitet i en kvantitativ undersökning är trovärdigheten av insamlade data (Davidson & Patel, 2011). För att ha någon användbarhet som vetenskapligt resultat, krävs reliabilitet och validitet (Rolf Ejvegård, 2009).

Med validitet syftar man till författarens förmåga att mäta det han/hon avser att mäta. För kvantitativ och tydligt mätbara data är det vanligtvis inte problematiskt så länge författaren tydligt informerar om exakt vad det är för värde som redovisas. Det går alltså

Metod och genomförande

att använda olika metoder beroende på hur man definierar det som ska mätas, vilket måste beskrivas. Detta vilar då naturligtvis på författarens kunskap att korrekt analysera och säkerställa att de värde han/hon själv samlar in överensstämmer med den metod man utgår efter (Rolf Ejvegård, 2009). Undersökningen hanterar detta genom att vara källkritisk, vara tydlig och beskrivande samt att utgå efter standardbenämningar för branschvärden. Genom att noggrant granska det verkliga referensobjekts specifikationer för att bedöma hur väl det faller in i den typiska konstruktionen av efterkrigstidens typiska bostadshus och säkerställa att den överensstämmer med det valda systemets krav, syftar rapporten till att skapa hög validitet.

Reliabilitet syftar till tillförlitligheten av resultatet. Istället för att fokusera kring om det är rätt vald data för arbetet, så fokuserar reliabiliteten kring hur data har samlats in och ifall denna metod är tillförlitlig Om framtagandet eller analysen av data har på något sett genererat ett resultat som inte går att reproducera går det inte att lita på resultatet och syftet med hela rapporten faller (Rolf Ejvegård, 2009). Reliabiliteten är viktig för i fallstudien kunna generalisera resultatet till liknande objekt (Davidson & Patel, 2011). Genom att följa kraven från BBR, använda skarpa beräkningsverktyg och branschens standardberäkningar som vi noggrant redovisar, är syftet att detta även ska leda till hög reliabilitet.

3

Teoretiskt ramverk

Under detta kapitel kopplas relevant teori till respektive frågeställning och sedan beskrivs för att bygga upp den förkunskapen som krävs för senare analysering.

3.1 Koppling mellan frågeställningar och teori

Följande figur visar sambandet mellan de olika teorierna och deras motsvarande frågeställningar:

3.1.1 Påbyggnation

En förutsättning för alla frågeställningar är att definiera begreppet påbyggnad och beskriva förutsättningar för genomförandet av ett sådant projekt. Tidigare diskussion kring ämnet går att hitta från bland annat en rapport utförd av Skanska (Lidgren & Widerberg, 2010).

3.1.2 Investering

För att kunna fastställa incitament till att investera i en påbyggnad vid renovering, krävs en förundersökning kring vad som räknas som en investering och varför de genomförs. Undersökningen har använts sig av litteraturer inom företagsekonomi och mer specifikt på investeringsbedömningen inom ett företag (Skärvad, Olsson, 2015; Nilsson, & Persson, 1999; Löfsten, H., 2002).

3.1.3 Efterkrigstidens Byggnader

Rapporten målar även upp situation som växte kring efterkrigstidens byggnation för att bättre förstå anledningen till dagens bestånds utseende. Detta grundar sig främst på vetenskapliga rapporter gjorda av Johansson, O.H., B. (2011) och Cirman, Mandic, & Zoric, (2012).

3.1.4 Energiberäkningar

Syftet med andra frågeställningen var att undersöka kring en möjlig påbyggnadslösning som klarar kraven för 2020 energikrav. En förutsättning för denna analys är att fastställa boverkets krav på energiberäkning, vilket även utvecklas av Arne Elmroth, samt att

Hur förhåller sig detta prefabricerade modulväggsystem gentemot ett platsbyggt ur

ett ekonomiskt perspektiv?

Vad finns det i nuläget för incitament till att investera i påbyggnad av efterkrigstidens

typiska flerbostadshus?

Hur väl förhåller sig ett prefabricerat träbaserat modulväggsystem mot ett platsbyggt utifrån 2020 krav på energianvändning för påbyggnad

inom de svenska renoveringsprojekten av efterkrigstidens typiska flerbostadshus?

Påbyggnation Investering Energiberäkningar Kalkylering Efterkrigstidens byggnader

Figur 1. Kartläggning av teoriernas koppling till frågeställningarna.

Teoretiskt ramverk

definiera energikraven för 2020 nära nollenergihus. Definitionen för nära nollenergihus är tagen från Sveriges Centrum för Nollenergihus (SCNH).

3.1.5 Kalkylering

En förutsättning för att genomföra en ekonomisk jämförelse är en klar inblick i kalkyleringsprocessen för ett byggnadsprojekt, något som beskrivs i litteraturer som

Byggledning Projektering. Eftersom projektet baserar sig på en bärande stomme av

korslimmat massivträ vilket kan anses vara en relativt outnyttjad metod, är en förundersökning kring rimliga kostnader för ett sådant stomsystem nödvändigt.

3.2 Påbyggnation

Påbyggnation syftar till bostadsförtätning ovanpå befintlig konstruktion, en vertikal utökning av byggnadsvolymen där ytterligare våningsplan adderas. Det är ett sätt att utöka bostadsbeståndet utan att exploatera ny mark och samtidigt bevara befintliga byggnader, vilket särskiljer den från nybyggnation eller fullständig rivning. Påbyggnation sker vanligtvis ovanpå mindre avancerade funktioner som t.ex. ett parkeringshus. Att anpassa denna typ av projekt till ett bostadshus anses som en av de mer komplicerade metoderna för vertikal förtätning, både konstruktions- och regelmässigt, men är ändå fördelaktigt över de andra alternativen (Lidgren & Widerberg, 2010).

Eftersom konstruktionen en gång i tiden uppfördes utan åtanke om utökande våningsantal, bör bärförmågan vid ett påbyggnadsprojekt beaktas. Det är oftast aktuellt att bygga den utökande sektionen av ett lättare byggmaterial som t.ex. trä eller lättbetong, men förstärkning av befintlig stomme förekommer också (Lidgren & Widerberg, 2010).

I en rapport av Nygren et al. (2008) där de undersökte olika byggnadsprojekt av trä, framförs tidigare fördelar med träelementbyggande vid påbyggnad. För ett byggarbete nära andra boende som påbyggnad i regel är, visade sig prefabricerade träelement väsentligt för att kunna genomföra arbetet på kort tid utan att störa grannar. Detta med ytterligare fördelar av att träkonstruktionen blev lätt men samtidigt bärkraftig. Därför kunde man undvika omständlig upprustning av konstruktionen (Nygren, I., Rask, L.-O., Stehn, L. & Östman, B. (2008).

3.3 Efterkrigstidens Byggnader

Bengt O.H. Johansson (2011) beskriver i sin internationella forskningsrapport, efterkrigstidens start under tidigare 50-tal som har en kraftigare tillväxt under 60-talet och vidare in på 70-talet. Då inkluderar han även det vi i Sverige anser som miljonprogrammet vilket inte har en direkt internationell motsvarighet. För den rapporten fokuserar vi på efterkrigstidens byggnation under främst 50-talet.

Renovering av bostadsbeståndet från efterkrigstiden har varit ett aktuellt ämne i flera delar av Europa. En finsk studie som arbetade med att utveckla ett tillförlitligt sätt att nå nya energikrav för lärobyggnader, beskriver detta problem och påpekade hur främst byggnadsåren 1940–1959 men även perioderna 1960–1969 och 1970–1979 har ett stort och energikrävande byggnadsbestånd, men då fokuserade undersökningen bara på offentliga lärobyggnader (Jokisalo, Kosonen, Niemelä, 2016). Inom tidigare starkt socialistiska central och östeuropeiska länder, undersöktes orsaken till varför flerbostadshus från efterkrigstiden ser bristfälliga renoveringsåtgärder. Rapporten

påpekar att dessa byggnader är i kritiskt behov av renovering. Men på grund av att en stor del av byggnaderna har övergått från statsägda till privatägda, begränsar detta antal renoveringsprojekt då dessa ägare saknar intresse eller resurser för att åtgärda detta bestånd (Cirman, Mandic, & Zoric, 2012). I Sveriges fall präglades efterkrigstiden av omfattande rivnings- och nybyggnationsarbeten kring stadskärnan vilket rensade städerna från tidigare byggnation i stor utsträckning (Johansson, O.H., B., 2011). Därför är det en mindre andel av dagens bostadsbestånd som sträcker längre bakåt i tiden än denna period.

3.4 Investering

Enligt Skärvad & Olsson kan man beskriva en investering som en satsning av resurser för en nytta längre fram i tiden. En satsning i kapital för ett företag har oftast många år i återbetalningstid och måste därför utvärderas varsamt på lång sikt (Skärvad, Olsson, 2015; Löfsten, H., 2002). Målet med varje investering är att konkurrera, något man uppnår genom bl.a. att särskilja produkterna och göra dem unika (Nilsson, & Persson, 1999). För bostadsbyggande skulle man kunna konkurrera med t.ex. attraktiva lägen, funktionella bostadslösningar eller låga priser. Statliga regleringar beskrivs även i vissa fall kunna skapa möjligheter till investering (Löfsten, H., 2002). För bostadsbyggande kan regleringar däremot hindra tillväxten, framförallt genom begränsningar till exploatering av ny mark. Det går då att konkurrera genom att erbjuda lägenheter utan att utnyttja nyexploatering. Investeringar genomförs ofta under samhällets ekonomiska tillväxt, men kan även påverkas av andra faktorer såsom befolkningsökning, trender eller nya uppfinningar (Nilsson, & Persson, 1999).

Materiella investeringar är satsningar av t.ex. fastigheter, maskiner eller inventarier och

särskiljs mellan ersättnings- och expansionsinvesteringar (Skärvad, Olsson, 2015). Ersättningsinvesteringar syftar till att ersätta resurser men att samtidigt bevara samma kapacitet i företaget men där expansionsinvesteringar avser att expandera befintlig kapacitet (Skärvad & Olsson, 2015). Man kan även kategorisera investering utefter angreppsätt, antingen via en rationaliseringsinvestering där man försöker sänka kostnaderna eller en intäktshöjande investering där man istället ökar intäkterna (Skärvad & Olsson, 2015). I boken Investeringsbedömning nämner man miljöinvestering, där man via ändring av produktens material, kan sänka emissioner och avfall och därmed även kostnaderna för produkten, en produktutveckling som klassas som en rationaliseringsinvestering (Nilsson, S.-Å., & Persson, I., 1999). Det existerar även ytterligare kategorisering kring investering inriktade på någonting annat än lönsamhet i just kapital (Skärvad & Olsson, 2015), som alltså genererar mer svårdefinierat ickemateriellt värde.

3.5 Energiberäkningar

3.5.1 Boverkets Krav

Enligt boverket byggregler (BBR) definieras byggnadens energianvändning, (även kallat köpt energi), enligt följande:

Ebea = Euppv+ Ekyl + Etvv + Ef

Där Euppv är energi för uppvärmning av bostaden, Ekyl energi för komfortkyla, Etvv energi för tappvarmvatten och Ef är fastighetsenergi (Boverket, maj 2015).

Teoretiskt ramverk

Kraven utvecklas och tillvägagångssätt för beräkning erbjuds i Arne Elmroths handbok för energihushållning och värmeisolering, distribuerad i samband med svensk byggtjänst. Han nämner hur avdrag kan utföras för interna värmetillskott och möjlig solfångare, men han poängterar också hur hushållsenergi inte inkluderas i kraven från BBR (Arne Elmroth, 2015).

Ytterligare faktorer adderas enligt följande:

𝐸𝐸𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏= 𝐸𝐸𝑣𝑣ä𝑟𝑟𝑟𝑟𝑏𝑏+ 𝐸𝐸𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘+ 𝐸𝐸𝑡𝑡𝑣𝑣𝑣𝑣+ 𝐸𝐸𝑑𝑑𝑟𝑟+ 𝐸𝐸𝑓𝑓− 𝐸𝐸𝑣𝑣ä𝑣𝑣− 𝐸𝐸𝑡𝑡𝑡𝑡𝑘𝑘𝑘𝑘𝑡𝑡𝑘𝑘𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡− 𝐸𝐸𝑡𝑡𝑡𝑡𝑘𝑘

• Evärme = behov för att täcka värmeförluster för transmission, ventilation och luftläckning eller vädring vilket även kallas infiltration.

• Edr = Distributions- och regleringsförluster.

• Eväv = värme som återvinns genom olika typer av värmeväxlare

• Etillskott = värmetillskott från människor, hushållsenergianvändning, tappvarmvatten m.m.

• Esol = värmetillskott från solinstrålning

Komfortkyla är enligt Elmroth inte vanligt i våra svenska bostäder, vilket man i så fall kan försumma (Arne Elmroth, 2015).

3.5.2 Near Zero Energy Buildings

Med anledning av olika krav och förutsättningar i olika länder, så är det upp till varje nation att själva definiera begreppet Near Zero Energy Building (NZEB) eller Nära

Nollenergibyggnader. Uppgiften att fastställa de svenska kraven gavs till Forum för Energieffektiva Byggnader (FEBY), men ansvaret övergick sedan till Sveriges Centrum för Nollenergihus (SCNH). Resultatet har sammanfattats i det nu reviderade FEBY 12

(SCNH, 2012). Där definieras termen Nära Nollenergihus enligt följande: 𝐸𝐸𝑣𝑣𝑡𝑡𝑘𝑘𝑡𝑡𝑏𝑏𝑑𝑑 = 2,5 ��𝐸𝐸𝑏𝑏𝑘𝑘 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑘𝑘𝑘𝑘− 𝐸𝐸𝑏𝑏𝑘𝑘 𝑓𝑓𝑟𝑟å𝑛𝑛� + ��𝐸𝐸ö 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑘𝑘𝑘𝑘− 𝐸𝐸ö 𝑓𝑓𝑟𝑟å𝑛𝑛�

+ 0,8 ��𝐸𝐸𝑓𝑓𝑓𝑓𝑣𝑣 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑘𝑘𝑘𝑘− 𝐸𝐸𝑓𝑓𝑓𝑓𝑣𝑣 𝑓𝑓𝑟𝑟å𝑛𝑛� + 0,4 ��𝐸𝐸𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑏𝑏 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑘𝑘𝑘𝑘− 𝐸𝐸𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑏𝑏 𝑓𝑓𝑟𝑟å𝑛𝑛� ≤ 0 [𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘ℎ𝑣𝑣𝑡𝑡𝑘𝑘𝑡𝑡𝑏𝑏𝑑𝑑/𝑚𝑚2𝐴𝐴𝑡𝑡𝑏𝑏𝑟𝑟𝑡𝑡, å𝑟𝑟]

• Efjv till / Efjv från = Fjärrvärme levererad till eller från byggnaden • Ekyla till / Ekyla från = Kyla levererad till eller från byggnaden

• Eö till / Eö från = Övrig energi levererad till eller från byggnaden tex. Biobränsle, naturgas m.m.

• Eel till = El levererad till byggnaden

• Eel från = Egen genererad el som levereras från byggnaden

Därmed för att kunna anses som ett Nära Nollenergihus ska lika mycket energi levereras från byggnaden som till byggnaden under loppet av ett år (SCNH, 2012).

3.6 Kalkylering

Enligt litteraturen Byggledning Projektering kan man sammanfatta

kalkyleringsprocessen med fyra steg: mängdberäkning, bedömning enhetskostnad, multiplicera mängd enheter med kostnad och summera alla kostnader. Det är då framförallt de första två stegen som kräver högst noggrannhet och precision, att

använda rätt siffror och att mängda på rätt sätt. Man pratar om produktionskalkyler som en uppskattning vid ett anbud utifrån olika metodval och olika skeden inom byggnadsprocessen. Byggdelskalkylering syftar till att gå djupare in på direkta och indirekta kostnader som påverkar priset på en byggnadsdel. Man räknar då bl.a. med arbetstidsåtgånger, kostnader för underentreprenörer, material- och timkostnader, arbetsplatsomkostnader och entreprenörarvoden. Produktionskostnad nämns också men denna typ av beräkning adderar kostnaden för mark, vägar, anslutningar m.m. vilket inte blir lika aktuellt i det renoveringsprojekt rapporten undersöker (Aulin, Hansson, Landin, Olander, & Persson, 2015).

3.6.1 Korslimmat Massivträ

Möjligheten för kostnadseffektivt byggande genom väggelement av korslimmat massivträ har undersökts bland annat i en italiensk studie av Gasparri et.al. Man utforskade möjligheten att bygga ett flerbostadshus med denna typ av fasadlösning. Element är uppbyggda med skikt av fem korslimmade skivor, lufttätande skikt, isolering, vattentätande skikt och en ventilerad fasad med total väggtjocklek på 180mm (Gasparri, Lucchini, Mantegazza, Mazzucchelli, 2015).

Figur 2. Sektionsritningar tagna ur den italienska studien. Från vänster: vertikal sektion typvägg, horisontell sektion typvägg (Gasparri, Lucchini, Mantegazza,

Teoretiskt ramverk

Figur 3. Sektionsritningar tagna ur den italienska studien. Från Vänster: vertikal sektion anslutning, horisontell sektion anslutning (Gasparri, Lucchini, Mantegazza,

Mazzucchelli, 2015).

Man skapar alltså en stor massivträskiva genom att limma ihop mindre skivor skiftande i horisontell och vertikal riktning likt en kryssfanerskiva. Isolering fästs sedan ovanpå detta med fasadskikt ytterst vilket lämnar plats för en luftspalt. Rapporten av Gasparri et al. redovisade kostnadsförslag och jämförde skillnader mellan platsbyggda och prefabricerade väggelement av antingen små eller stora storlekar samt redovisade kvadratmeterpris för de olika förslagen. Däremot kräver denna rapport väggar av andra proportioner med mer isolering. I enlighet med rapporten av Frankea et al. (2016), ska alla bärande väggar utnyttja korslimmat trä, inklusive bärande lägenhetsskiljande väggar. Därför baserar rapporten istället sina priser för korslimmat trä från en rapport av Buck, D., Gustafsson, A., Hagman, O. och Wang, X. (2015), där man istället redovisade ett kubikmeterpris för den svenska marknaden på 5553kr/m3. Utifrån detta kan egna väggar konstrueras i verktyget Bidcon.

3.7 Sammanfattning av valda teorier

Påbyggnad är enligt inledningen av kapitlet en förutsättning för hela fortsatta arbetet och har därmed anknytning till alla andra teorier. För övrigt är teorierna tydligt separerade från varandra utifrån de frågeställningar de syftar till att hjälpa besvara. Bakgrunden kring efterkrigstidens byggnader och förkunskaperna kring incitament avser båda första frågeställningen, men har väldigt lite med varandra att göra då de berör två vitt skilda ämnesområden. Däremot är Boverkets standarder för energiberäkningar nödvändiga för att kunna säkerställa nära nollenergikraven och är därmed nära relaterade till varandra. Likaså är informationen kring korslimmat massivträ en förutsättning för den arbetsprocess som beskrivs under teorins kalkylkapitel.

4

Empiri

Referensbyggnaden är belägen inom kvarteret Semaforen 1 i Runneryd, Nässjö. Byggnaden i sig ligger på adressen Norråsagatan 46. Ursprungligen är den ritad av arkitekten Erik Sigfrid Persson, byggd 1954 och ägs i nuläget av Linden Fastigheter AB. Byggnaden är ett L-format lamellhus i tegel med byggnadshöjd på 11m, 4 våningar varav ett är källarplan. Även om det vanligtvis inte byggdes högre än 3 våningar under tiden, så anges denna byggnadslösning som en av de vanligaste för 40- och 50-talet. Det är en tidstypisk konstruktion som vilar på bärande ytterväggar samt en bärande längsmedgående centralt placerad vägg (Björk, Kallstenius, & Reppen, 2003). Att konstruktionen bärs upp på detta sätt är en förutsättning för det system som rapporten undersöker (Frankea, Jakscha, Treberspurgb, & Österreicherb, 2016).

Figur 4. Modellen innan påbyggnaden från norrsidan med entréerna.

Fasad in mot gården täcks till större del av balkonger i en sektionerad inskjuten loftgång. Byggnadsdjupet skiljer sig därmed från 11-13m. Under 30-talet utformades lamellhusen oftast med ett byggnadsdjup på runt 8m, men under 40-talet blev det allt vanligare med djup över 11m (Björk, Kallstenius, & Reppen, 2003). En annan karaktäristisk lösning är hur bottenvåningen ligger en halv trappa upp från marknivå och att källarplan då även sträcker sig delvis över marknivå. Den typiska planlösningen rymmer fyra 1rums-, två 2rums- och fem 3rumslägenheter vilka går att nå via tre trespännare och en tvåspännare Under 2010 utfördes en renovering av byggnaden där man installerade hissar och mer modernt ventilationssystem.

Empiri

Figur 6. Modellen innan påbyggnad från sydsidan mot innergården.

Rapportens påbyggnadsförslag utgår sedan från beskrivningar av den österrikiska undersökningen. Vindsvåning rivs bort och bärande stomme för två nya våningar placeras ovanpå befintlig bärande ytterväggar samt mittvägg. Befintligt trapphus förlängs upp till första påbyggnadsvåningen och schakt förlängs upp hela vägen. Lägenheten på plan 4 går därmed att nå via trespännare men har en egen intern trappa upp till översta våningen. Balkonger skjuts även upp till detta plan. Om taket från början började strax under 11m över marken så börjar den nu vid 13m med en 45° lutning. När den täcker översta våningen bryts den av och avslutas i en 10° lutning. Eftersom de inre trapporna ska nå denna våning täcks dessa av kupor, vilket placerar byggnadshöjden på

15,2m (för sektionsritning se även bilaga 19).

Figur 8. Modellen efter påbyggnad från norrsidan med entréerna. Figur 7. Platsbild från sydsidan mot innergård (se även bilaga 15).

Figur 9. Modellen efter påbyggnad från sydsidan mot innergården.

Eftersom en stor del av varje lägenhet går att nå genom en intern trappa, ställer det krav på tillgänglighet för den nedre påbyggnadsvåningen. Varje lägenhet på detta plan har tillgång till kök, toalett och vardagsrum. Om inte ett sovrum går att erbjuda på detta plan, ska möjligheten till att dela upp vardagsrummet finnas tillgängligt. Planlösningen styrs mycket av nedanstående våningar, men där tidigare trånga köksutrymmena ersätts med inre trapp och en mer öppen planlösning.

Figur 10. Del av planlösning över våning 4 med tillgång till trapphus och balkonger (se även bilaga 1).

Bortsett från gavlarna så saknar övervåningen ytterväggar. För att få in solljus så utnyttjas generösa takfönster. Planet rymmer i allmänhet sovrum, allrum och toalett. Totalt sett blir det strax över 1600m2 extra och lägenheterna sträcker sig från 3Rok på 115,7 m2 _{till 6Rok på 161,4m}2 _{och en 5Rok på 171,4m}2_{. Anledningen till lägenheternas} storlek är dess rymliga allrum på övervåningen men även i vissa fall ett stort kök.

Figur 11. Del av planlösning över våning 5 som går att nå genom egen trappa (se även bilaga 2).

Empiri

4.1 Incitament

4.1.1 Situationen kring efterkrigstidens byggnader

Den svenska situationen under efterkrigstidens beskrivs ha styrts av statligt och kommunalt drivna företag med målet att rensa städerna från slumområden och att spara stadens centrum för kommersiella syften, något som krävde omfattande rivnings- och nybyggnationsarbete. Resultatet blev att åtminstone 50% av 1800 talets bestånd ersattes under denna period (Johansson, O.H., B., 2011). Enligt statistiska centralbyrån är det strax under 400 000 lägenheter inom flerbostadshus under 2015 som har byggnadsår från 1950–1960, vilket motsvarar ca 17% (Statistiska Centralbyrån, 2016).

Tabell 1. Statistik taget från Statistiska Centralbyråns databas (Statistiska Centralbyrån, 2016).

Byggnadsår Antal 2015 (lgh) Andel 2015 (%)

-1930 202782 8 1931-1940 153585 6 1941-1950 240162 10 1951-1960 394528 17 1961-1970 580275 24 1971-1980 297128 12 1981-1990 194074 8 1991-2000 125980 5 2001-2010 110264 5 2011- 75176 3 Uppgift Saknas 14617 1

Dessa byggnader har dessutom enligt energimyndigheten en energianvändning på 145kWh/m2_{, år. För jämförelse är genomsnittet för samtliga byggår 135kWh/m}2_,år, alltså hela 10kWh/m2,år lägre. Genomsnittet för nybyggnation 2011 och framåt låg åtminstone runt 89kWh/m2, år och visar på en sänkning av ca 38,6% av den specifika energianvändningen relativt till 40- och 50 talet (Energimyndigheten, 2015).

Tabell 2. Statistik taget från Energimyndighetens årliga rapport över energianvändningen för flerbostadshus (Energimyndigheten, 2015).

Byggnadsår Oljeeldning _(kWh/m2₎ Fjärrvärme _(kWh/m2_{) (kWh/m}Elvärme 2₎ Naturgas/Stadsgas _(kWh/m2_{) (kWh/m}Övrigt 2_{) (kWh/m}Samtliga 2₎

-1940 - 148 139 - 138 147 1941-1960 155 148 129 194 125 145 1961-1970 - 138 94 143 121 135 1971-1980 - 140 114 120 105 136 1981-1990 - 124 115 - 107 119 1991-2000 - 121 103 121 123 121 2001-2010 - 110 102 95 98 108 2011-2013 - 87 - - 91 89 Uppgift Saknas - - - - Samtliga Byggår 128 138 117 155 119 135

4.1.2 Renovering eller rivning?

För att förbättra energianvändningen för en byggnad står investeraren inför två alternativ, renovering av befintlig byggnad eller riva och bygga nytt. Investeringsmöjligheterna kring dessa alternativ undersöks djupare i en nederländsk studie med två flerbostadshus som referensfall. Med byggnadernas livscykelkostnad som utgångsläge visar arbetet hur renovering på lång sikt förblir det mest energisparande. Renovering av dessa byggnader leder till 11% respektive 19% av det spillmaterial som annars hade resulterats av deras rivningsalternativ (Klunder & Itard 2007).

Figur 12. Diagram tagna ur studien av Klunder & Itard (2007), som visar spillmaterial vid renovering och rivning för två olika referensfall.

För dessa två referensobjekt gick man dessutom in på fördelningen av material i de olika byggnadselementen. Ur resultatet kan man tydligt se att majoriteten av allt material hamnar under kategorierna innerväggar, ytterväggar och stomme.

Figur 13. Diagram tagna ur studien av Klunder & Itard (2007), som visar fördelningen av byggmaterial i två olika referensbyggnader.

När man samtidigt jämför energianvändning för byggnadernas livstid, visar det sig att ändring av byggnaden för båda fallen förblev det bättre alternativet över nybyggnation under hela byggnadens resterande livstid. I jämförelse med fortsatt drift i befintligt skick, hade det ena fallet en pay-off tid för ändring på 15 år och för nybyggnation på 18år. Det andra fallet var mer extrem där en pay-off tid för ändring låg på 25år, men där nybyggnation skulle ta hela 55år. Fallstudien visar uppskattningsvis 5000–10 000 MJ/m2 som går att spara via renovering halvvägs genom levnadstiden av en 100år gammal byggnad (Klunder, Itard, 2007).

Empiri

Figur 14. Diagram tagna ur studien av Klunder & Itard (2007), som visar hur totala energianvändningen påverkas av olika tillvägagångssätt under två olika referensbyggnaders livstider.

4.1.3 Påbyggnad som alternativ

Prognoser över Sveriges bostadsbehov fram till 2025 tyder på att de kommande 10åren kommer att kräva 710 000 nya bostäder, varav 440 000 bostäder redan skulle behövas innan 2020 (Boverket, 2016). Även om man nämner osäkerheter i denna typ av prognoser, så påstås den senaste befolkningstrenden vara tillräckligt övertygande för att med säkerhet konstatera att de närmaste åren kommer kräva en stor bostadsökning. Detta beskrivs bland annat vara på grund av att man än så länge inte har kunnat tillfredsställa behovet av bebyggelse och därmed behöver bostäder omgående (Boverket, 2016).

Undersökningen av Frankea et al. (2016) beskriver Wiens byggnader från 50- och 60-talet, som en outnyttjad potential för extra boyta och urban bostadsförtätning. Rapporten påstår att denna potential delas av många liknande byggnader från samma tidsperiod, tack vare epokens regelbundna konstruktionslösningar. Man poängterar hur påbyggnadsprojekt i Wien tidigare har visat sig vara en lönsam satsning för investerare. Detta anses bero på att takvåningar i centrala attraktiva lägen under en mindre bostadskris, går att kräva höga priser för. Lägenheter genom påbyggnad ska kunna uppnås kostnadseffektivt och ska kunna utföras under en väldigt kort tid (Frankea, Jakscha, Treberspurgb, Österreicherb, 2016).

Påbyggnad kan även hjälpa till att sänka energianvändningen vilket har simulerats från en kontorsbyggnad i en rapport av European Commision. En hypotetisk referensbyggnad användes som utgångsläge i testerna. Analysen visar att bara genom att lägga på en extra våning, sänker vi den specifika energianvändningen för hela byggnaden. I tre olika simuleringar sänkte man energianvändningen med nästan 10kWh /m2, detta genom att proportionerna mellan volym och mantelarea förändras och ger mer uppvärmd volym med mindre yta att lämna byggnaden genom (European Commission, 2013).

4.2 Energiberäkningar

Hjälpmedlet BV2 användes för att beräkna specifik energianvändning för de båda förslagen men även för befintligt skick av byggnaden. Information kring undersökningsobjektets ursprungliga fasadskikt och dess isoleringsförmåga var något bristfällig och antaganden kring värden för typiska lösningar fick komplimentera den information som fanns. Befintlig yttervägg har via analys av typisk konstruktion, egen uppskattning och diskussion med ägaren Linden Fastigheter AB, fastställts som en vägg av betong, mineralull, oventilerad luftspalt och tegel på totalt 350mm med beräknat U-värde på 0,296 W/m2, C° (se figur 12, bilaga 3). Grundplattan har på samma sätt fastställts som en 100mm betongskiva med 150mm makadam under med ett U-värde beräknat genom BV2 på ca 0,47 W/m2, C°. Taket är väl isolerat med 400mm mineralull och samtliga dörrar samt fönster beskrivs inom tillhandahållna ritningar ha ett U-värde på 1,1W/m2, C° (sammanfattning av U-värden och köldbryggor under bilaga 6). Eftersom fönster och dörrar hade ett tillfredställande U-värde i befintligt skick så krävdes ingen ersättning av dessa.

Vidare har flera variabler kunnat fastställas via Svebys brukarindata. Detta inkluderar normal inomhustemperatur på 21°, normal närvarotid för lägenheter på 14h/dygn och rimliga boendeantal för olika lägenhetsstorlekar (Sveby, 2012). Det sistnämnda är sammanfattningsvis enligt följande:

Tabell 3. Boendeantal för respektive lägenhetsstorlek, avsedd för beräkning av personvärme (Sveby, 2012).

Lägenhetsstorlek 1 rkv 1 rk 2 rk 3 rk 4 rk 5 rk 6+ rk

Antal Boende 1,42 1,42 1,63 2,18 2,79 3,51 3,51

Rapporten har därmed för objektets 35 lägenheter, utgått efter 63,33 boenden med 80W personvärme vardera enligt Svebys brukarindata (se bilaga 14 för beräkningar). Eftersom BV2 utgår efter personandel närvarande under dag respektive natt istället för närvarotid varje dygn fick vissa antaganden tas. Baserat på närvarotid på 14h/dygn varav ca 8h sovandes under natten och 6h vaken under dagen, uppskattades närvaroandelen under dag till 25% av ett dygn.

4.2.2 Prefabricerat korslimmat massivträ

För renoveringsförslagen har undersökningen utgått efter tilläggsisolerande åtgärder för ytterväggar. Ytterligare 150mm mineralull med täckande puts placeras utanpå befintlig fasadyta, vilket höjer väggtjocklek till 500mm men sänker U-värdet till 0,14 W/m2, C° (se figur 14).

Empiri

Figur 15. Till vänster: Ursprunglig tegelvägg, till höger: tilläggsisolerad tegelvägg.

Påbyggnadens fasad av korslimmat massivträ byggs upp med: • 13mm inre gipsskiva • 120mm korslimmat trä • 120mm mineralull • Vindskydd • 80mm mineralull

• fasad med ventilerande luftspalt

Total väggtjocklek blir 400mm och beräknat U-värde är ca 0,155 W/m2, C° (se Figur

16, bilaga 4). Eftersom BV2 bara utgår efter ett U-värde för varje väderstreck vid

beräkning av fasadyta, så har genomsnittligt U-värde beräknats enligt följande tabell:

Tabell 4. Genomsnittligt U-värde för fasadskikt i påbyggnadsförslag med korslimmat massivträ (se även bilaga 9).

Väderstreck Norr Söder Öst Väst

U-värde (W/m2, C°) 0,1436 0,1436 0,1435 0,1435

Båda förslagen övergår till isolerande yttertak för varmvind med ett U-värde på ca 0,09kWh/m2 (sammanfattning av U-värden och köldbryggor under bilaga 8). Påbyggnadsförslaget utökar med 11 extra lägenheter till totalt 46st vilket, i enlighet med tidigare bedömningar, ökar boendeantalet till 94,94 personer (se även bilaga 14). Ventilationen har även övergått från frånluftssystem till ett FTX-system med 85% återanvändande av värmen.

4.2.3 Platsbyggd träregelkonstruktion

För den platsbyggda träkonstruktionen har undersökningen utgått efter en träregelvägg för påbyggnad med:

• 13mm gips • 13mm OSB

• 95mm mineralull och regelsystem • Täckskikt

• 195 mineralull och träreglar c600 • 50mm extra mineralull

• ventilerad fasadkonstruktion.

Total väggtjocklek blir 416mm och U-värde beräknas vara ca 0,115 W/m2, C° (se Figur

17, bilaga 5). Genomsnittligt U-värde för varje väderstreck blir följande:

Tabell 5. Genomsnittligt U-värde för fasadskikt i påbyggnadsförslag med träregel-konstruktion (se även bilaga 12).

Väderstreck Norr Söder Öst Väst

U-värde (W/m2, C°) 0,1343 0,1342 0,1345 0,1344

Det medföljer inga ytterligare skillnader mellan de olika förslagen som har någon betydande påverkan på just energianvändningen (sammanfattning av U-värden och köldbryggor under bilaga 11).

4.2.4 Intern energigenerering

Under teorin beskrevs kraven för nära nollenergi enligt följande

𝐸𝐸𝑣𝑣𝑡𝑡𝑘𝑘𝑡𝑡𝑏𝑏𝑑𝑑 = 2,5 ∑�𝐸𝐸𝑏𝑏𝑘𝑘 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑘𝑘𝑘𝑘− 𝐸𝐸𝑏𝑏𝑘𝑘 𝑓𝑓𝑟𝑟å𝑛𝑛� + ∑�𝐸𝐸ö 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑘𝑘𝑘𝑘− 𝐸𝐸ö 𝑓𝑓𝑟𝑟å𝑛𝑛� + 0,8 ∑�𝐸𝐸𝑓𝑓𝑓𝑓𝑣𝑣 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑘𝑘𝑘𝑘− 𝐸𝐸𝑓𝑓𝑓𝑓𝑣𝑣 𝑓𝑓𝑟𝑟å𝑛𝑛� + 0,4 ∑�𝐸𝐸𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑏𝑏 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑘𝑘𝑘𝑘− 𝐸𝐸𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑏𝑏 𝑓𝑓𝑟𝑟å𝑛𝑛� ≤ 0 �𝑘𝑘𝑘𝑘ℎ𝑣𝑣𝑡𝑡𝑘𝑘𝑡𝑡𝑏𝑏𝑑𝑑⁄𝑚𝑚2𝐴𝐴𝑡𝑡𝑏𝑏𝑟𝑟𝑡𝑡, å𝑟𝑟�

Den specifika energianvändningen som blir resultatet av energiberäkningarna står för 𝐸𝐸𝑏𝑏𝑘𝑘 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑘𝑘𝑘𝑘 tillsammans med 𝐸𝐸𝑓𝑓𝑓𝑓𝑣𝑣 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑘𝑘𝑘𝑘. Den interna värmegenereringen står sedan för 𝐸𝐸𝑏𝑏𝑘𝑘 𝑓𝑓𝑟𝑟å𝑛𝑛 och 𝐸𝐸_{𝑓𝑓𝑓𝑓𝑣𝑣 𝑓𝑓𝑟𝑟å𝑛𝑛}. Först undersöktes möjligheten till att utnyttja bergvärme. Rapporten utgick efter en bergvärmepump från IVT (IVT Värmepumpar, 2017). Dessutom undersöktes möjligheten för att istället utnyttja solceller. Genom att jämföra olika dimensioner med deras prestanda främst från leverantörer som Fortum (2017), utgår rapporten från ca 165W/m2 som en brett delad prestanda för dessa paneler där m2 står för antal kvadratmeter solceller. För ett år skulle detta resultera i ca 1445,4kWh/m2. Med Atemp på 5664m2 skulle den specifika energianvändningen sänkas med ca 0,255kWh/m2_{,år för varje m}2 _{solpanel som utnyttjas.}

Empiri

4.3 Kostnadsberäkningar

Genom verktyget Bidcon analyserades kostnaderna för tilläggsisolering, påbyggnadens stomme, förlängning av trapphus till våning fyra, nya individuella trappor till våning fem, nya balkonger och icke-bärande innerväggar samt tak. Däremot exkluderades fast inredning för t.ex. kök och badrum då det ansågs inaktuellt med valt verktyg för analysen och det resultat som var av intresse. Ersättning av fönster samt dörrar var inte heller aktuellt för undersökningens renoveringsförslag. Däremot genomfördes en kostnadsuppskattning för ett sådant förslag som inkluderas i analysen (se även bilaga 20). Med undantag av bärande väggar för påbyggnadsdelen så är resterande poster av kalkylen gemensamma för de två förslagen som rapporten undersöker. Icke-bärande innerväggar är för båda förslagen av platsbyggd träkonstruktion med täckande gips i enlighet med undersökningen av Frankea et al. (2016). Antal kvadratmeter är uppmätta för hand ur modellen.

4.3.1 Prefabricerat korslimmat massivträ

Ytterväggar och lägenhetsavskiljande väggar tillhör bärande konstruktion och använder korslimmat massivträ. Detta byggnadsmaterial är inte implementerat i Bidcon ännu och denna rapport fick därför producera egna kalkylposter. Rapporten utgick efter 5553kr/m3 som kostnad för just det korslimmade massivträet, vilket är taget från en undersökning av Buck et al. (2015). För detta definierades den symmetriska innerväggen enligt följande:

• 15mm gips • 60mm korslimmat massivträ • 95mm mineralull • 10 mm luftspalt • 95mm mineralull • 60mm korslimmat massivträ • 15mm gips

Vilket totalt blir 350mm (se Figur 18). Ytterväggen är beskriven under energidelen (se

Figur 16).

4.3.2 Platsbyggd Träregelkonstruktion

Påbyggnadens ytterväggar och lägenhetsavskiljande väggar med korslimmat massivträ ersattes av en platsbyggd träregelkonstruktion. Lägenhetsskiljande vägg dimensionerades enligt följande:

• Gips 15mm • isolering 45mm • extra gipsskiva 15mm • träregelkonstruktion 95mm • en luftspalt på 10mm • träregelkonstruktion 95mm • extra gipsskiva 15mm • isolering 45mm • Gips 15mm

Total väggtjocklek blir även här 350mm (se Figur 19). Yttervägg av bärande träreglar är beskrivet sen tidigare under energiavsnittet (se Figur 17). Resterande del av kalkylen förblir densamma.

4.4 Sammanfattning av insamlad empiri

Litteraturstudiens resultat visar både hur efterkrigstidens byggnation tillhör ca 17% av beståndet och har en energianvändning ca 10kWh/m2,år högre än medelvärdet för samtliga byggnadsår. I syfte att förbättra energianvändningen visar renovering på att kunna spara uppskattningsvis mellan 10-20% av spillmaterialet och har en payoff-tid 10-35år kortare än rivning och nybyggnation. Detta i kombination med påbyggnad som har direkt positiv påverkan på den specifika energianvändningen av byggnaden samtidigt som det gynnar finansiering av projektet och urban bostadsförtätning. Dessutom visar sig Sverige stå inför en bostadsbrist.

Fallstudien visar på hur en fasadvägg med korslimmat massivträ kan uppnå ett U-värde på ca 0,155 W/m2, C°. En fasadvägg av platsbyggd träregelkonstruktion kan uppnå ett U-värde på ca 0,115 W/m2, C°. Genom att föra in detta i verktyget BV2 tillsammans med personvärme och ljusinfall, finns förutsättningarna för att kunna beräkna den specifika energianvändningen för ursprungligt skick samt renoverat skick med påbyggnad av korslimmat massivträ eller träregelkonstruktion.

Den information som saknades i verktyget Bidcon var poster för väggar av korslimmat massivträ. Genom att konstruerat egna typväggar och beräkna kostnaderna för dessa, har undersökningen skapat egna poster i kalkylverktyget. Därmed finns förutsättningarna för att göra en kostnadsjämförelse för renovering och upprättande av påbyggnationens stomme samt stomkomplettering för både korslimmat massivträ och träregelkonstruktion.

Analys och resultat

5

Analys och resultat

Detta kapitel anknyter kunskapen från teorin med data ur empirin vilket analyseras för att fastställa ett resultat som besvarar frågeställningar och målet med rapporten.

5.1 Analys

Den ursprunglig specifik energianvändning för byggnadsobjektet har uppskattats till runt 145kWh/m2 (se bilaga 7). Konstruktion av korslimmat massivträ resulterade i en specifik energianvändning på 67,37kWh/m2 (se bilaga 10). Den specifika energianvändningen för den platsbyggda träkonstruktionen blir därmed 66,94kWh/m2 (se bilaga 13).

Nettokalkylen för konstruktion av korslimmat massivträ gav en slutsumma på ca 8 909 000kr, varav 846 000kr (ca 9,5 %) spenderades på yttervägg och 995 000kr (ca 11,2 %) på lägenhetsavskiljande innervägg. Tilläggsisolering står för störst andel av renoveringskostnaderna på ca 2 363 000kr (ca 26,5 %).

Träregelkonstruktionen ger en kostnad på 9 148 000kr för uppsättning av konstruktion, vilket är 239 000kr (ca 2,7 %) dyrare än förslaget av korslimmat massivträ. 786 000kr (ca 8,6 %) spenderades på yttervägg och 1 294 000kr (ca 14,1 %) på lägenhetsavskiljande innervägg.

Byte av fönster och dörrar var inte aktuellt för undersökningens renoveringsförslag, men tolkas som en avvikelse från liknande byggnader från efterkrigstiden. Däremot genomfördes en kostnadsuppskattning för denna åtgärd på ytterligare 1 460 000kr för båda förslagen (se även bilaga 20). Rapporten exkluderar denna utgift som en del av sin kostnadsjämförelse men vidkänner att denna kostnad kan tillkomma för liknande byggnader.

Resultatet av energiberäkningarna och kostnadskalkylerna redovisas i tabellen nedanför:

Tabell 6. Sammanfattning av huvudresultatet för energiberäkningarna och kalkylerna.

Kategori Ursprungligt skick Korslimmat Massivträ Träregelkonstruktion Specifik

energianvändning

(kWh/m2_{, år)} 145 67,37 66,94

Kostnad (kr) - 8 909 000 9 148 000

5.1.1 Incitament

Första frågeställningen sökte efter incitament till investering av påbyggnad vid renovering av efterkrigstidens byggnader. Under empirin sökte litteraturstudien till att besvara frågeställningen i tre steg.

Först presenterades statistik från statistiska centralbyrån som klart speglade påståendena om efterkrigstidens byggnation under teorin. Där tydliggörs det hur byggnation under 50-talet i Sverige tillsammans med miljonprogrammet under 60-talet utgör en klar majoritet av dagens bostadsbestånd.

Figur 20. Diagram framtagen från data över Sveriges byggnadsbestånd (se tabell 2).

Vad som gör just byggnationen från 50-talet mer oroväckande däremot är dess specifika energianvändning, vilket är anmärkningsvärt sämre än vad man kunde prestera bara 10år senare. Man har med tiden förbättrat prestandan gradvis vilket syns klart och tydligt för nyligen färdigställd byggnation. Däremot tillhör dessa en relativt liten andel av det totala bostadsbeståndet. Därmed har de en begränsad påverkan på den genomsnittliga energianvändningen för Sveriges bestånd, vilket går att tyda ur det fortfarande relativt höga medelvärdet. Efterkrigstiden har med sin höga energianvändning och större andel bostäder därmed en mycket starkare påverkan på genomsnittet av alla byggnadsår, anmärkningsvärt mer än vad nybyggnation kan påverka.

Figur 21. Diagram framtagen från data över genomsnittlig specifik energianvändning för respektive period (se tabell 3).

Vidare undersöktes ifall en investerare bör satsa på rivning eller renovering. Valet att renovera eller ersätta en byggnad skulle klassas som en rationaliserande ersättningsinvestering i syfte att sänka kostnaderna för att driva byggnaden. För just

0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000 0 20 40 60 80 100 120 140 160 -1940 1941-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 2001-2010 2011-2013 Specifik energianvändning för respektive byggår Medelvärde för alla byggår

Analys och resultat

sänka kostnaderna för att bedriva verksamheten i byggnaden genom energisparande åtgärder. Inte helt överraskande går det genom renovering att undvika väldigt stora mängder spillmaterial som annars tillkommer vid rivning, uppskattningsvis mellan 80– 90%. Mindre spillmaterial vid renovering är en kortsiktig vinst över rivning både miljömässigt och ekonomiskt. Med vidare undersökning av spenderad energi genom en byggnads levnadstid syns påverkan av detta spillmaterial. Stora mängder spenderad energi på rivning och nybyggnation ger ingen märkbar skillnad i vidare energiprestanda över renovering för de två undersökningsobjekten, och detta leder till att nybyggnationsalternativet aldrig genererar någon högre återbetalning än renovering för resten av byggnadens livstid. Med en återbetalningstid på 15-25år för en byggnad som redan är 60 år gammal, krävs det en lång uppskattad levnadstid. Men som studien visar kan en renovering halvvägs genom en byggnads levnadstid, ge stora energivinster i slutändan. Syftar man till att begränsa byggbranschens energipåverkan ska man därmed söka sig till renoveringsalternativet istället. Lägre energiförbrukning efter någon form av åtgärd leder inte bara till en lägre miljöpåverkan, utan genererar stora ekonomiska vinster på lång sikt.

Tillslut granskades alternativet av påbyggnad vid renovering. Att investera i påbyggnation är en intäktshöjande expansionsinvestering, där du ökar ditt kapital i strävan efter högre intäkter. Inte nog med att påbyggnaden i sig själv förbättrar byggnadens specifika energianvändning. Teorikapitlet visar även på hur konkurrens går att generas genom undvikande av tillväxtbegränsande regleringar, att då erbjuda nya lägenheter utan nyexploatering. Litteraturstudien under empirin visar på en svensk bostadskris i nuläget, vilket tidigare exempel av investering i påbyggnad har kunnat utnyttja genom att erbjuda attraktiva lägenheter kostnads- och tidseffektivt i annars otillgängliga områden i stadskärnan. Detta återkopplas då med teorikapitlet om efterkrigstidens byggnader, som konstaterade hur byggnation under denna period genomfördes just kring denna attraktiva stadskärna och bör därför kunna utnyttjas i stor grad. Dessutom var konstruktionslösningar i stora drag gemensamt för detta bostadsbestånd, och dessa byggnader är därmed optimala för ett prefabricerat påbyggnadsystem som går att applicera i stor utsträckning.

5.1.2 Energiberäkningar

Under empirin för andra frågeställning inleder rapporten med att simulera den specifika energianvändningen för byggnaden i befintligt skick. Resultatet blev 145kWh/m2 vilket dessutom är medelvärdet för byggnader från samma period enligt Energimyndigheten (2015), vilket ytterligare stärker vårt val av referensfall.

Vidare undersöktes möjligheterna till att nå nära nollenergikrav för vald byggnad. Detta visade sig, inte helt oväntat, vara en utmaning och krävde större åtgärder. Valet att byta ventilationssystem till ett FTX-system med hög värmeåtervinning ansågs från början som näst intill en självklar förutsättning för att uppnå kraven. Det hade under simulering en stark påverkan på energianvändningen och inkluderades i förslaget.

Detta var däremot inte tillräckligt för ett tillfredställande resultat. Det var därför beslutet togs att tilläggsisolera den befintliga tegelfasaden, vilket i princip halverade U-värdet för ytterväggen och påverkade kraftigt prestandan för byggnaden. Renoveringsförslaget ser till att bevara befintliga fasadskikt och tilläggsisolerar utanpå, vilket inte bara är billigare än rivning men tar även tillvara på de stora potentiella spillmaterial som annars enligt tidigare litteraturstudie hade producerats vid rivning och