Varmvattencirkulation; behov eller
energibov?
En kvantitativ undersökning av två kommersiella fastigheter.
Hot water circulation; a need or an
energythief?
A quantitative research of two commercial real estate.
Elin Sjögren & Fannie Schüler
FF321F Fastighetsvetenskap Kandidatuppsats 15 hp Vårtermin 2020
2 Förord:
Kandidatuppsatsen har skrivits under vårterminen år 2020 av två studenter från programmet fastighetsföretagande vid institutionen Urbana studier på Malmö Universitet.
Kandidatuppsatsen omfattar 15 högskolepoäng, samt är det avslutande momentet för utbildningen fastighetsföretagande.
Vi vill främst tacka Wihlborgs fastigheter och Micha Nadel, tillsammans med Susanna Lirbank, Marcus Svännel och Michael Keifer som ställt upp med studiebesök och fakta. Vilket har resulterat i att studien fått en stor omfattning och intressant resultat. Vi vill även tacka vår handledare Simon Siggelsten som varit en inspirationskälla för ämnet i studien, samt kommit med vägledande råd och kompetens som gjort denna kandidatuppsats möjlig.
Sist men inte minst vill vi tacka alla respondenter i enkätundersökning, där er tid och svar varit en stor och viktig beståndsdel i studien.
Malmö, maj 2020
3 Abstract
Title: Hot water circulation; a need or an energytheif?
Subject, course: Real estate science: Degree thesis VT-2020 15 hp Authors: Elin Sjögren & Fannie Schüler
Advisor: Simon Siggelsten
Key words: Hot water circulation system, warm tap water, heat losses, energy needs
The potential for energy efficiency in the world varies between different companies, industries and countries. There is a desire that the energy consumption will reduce for the climate, however, it is shown that consumptions nevertheless increases per person. This may be a result of lack of information, time and capital which indicates the importance of
disseminating knowledge about energy efficiency. Commercial real estate, which in Sweden is defined as “everything except housing”, is today a major factor for the large greenhouse gas emissions worldwide. Industries and buildings as well as its electricity and heat production, can be seen as the major factors. Therefore, a deep knowledge about the
technology and potential performance of the building is required in order to adopt the energy efficiency processes in the commercial properties. Hot water circulation is a circulation of hot tap water in a return loop that goes to the property’s water heater. The hot water circulation causes the water to constantly circulate, making it hold its high temperature. This results in a decreased risk of the growth of microorganisms and a decreased waiting time at the tapping point, as the hot tap water doesn’t cool down in the pipes.
The purpose of the study has been attacked through a quantitative study where a technical study and questionnaire on two of Wihlborgs properties in the centre of Malmö has been carried out. The survey has been created to see the relation of the usage of energy in the hot water circulation and the hot water consumption. Focus has been on mapping the users washing patterns and the need for hot tap water in the commercial real estate. The study shows that the properties Nora 11 and Kv. Elefanten both have large heat losses in their hot water circulation systems. An alternative to reduce the heat losses is to control the system, which enables the hot water circulation to be turned off when the properties are empty, for example during evenings, nights and weekends. Hot water circulation can be motivating for property owners if it is dimensioned correctly. The result in the study therefore motivate a discussion about the utility and need of hot water circulation in commercial properties, since the hot water circulation has such large heat losses.
4 Sammanfattning
Titel: Varmvattencirkulation; behov eller energibov?
Ämne, Kurs: Fastighetsvetenskap: Examensarbete VT-20 15 hp Författare: Elin Sjögren & Fannie Schüler
Handledare: Simon Siggelsten
Nyckelord: Varmvattencirkulation, tappvarmvatten, värmeförluster, värmeeffektbehov.
Potentialen för att energieffektivisera världen varierar mellan olika företag, branscher och länder. Det finns en önskan om att energikonsumtionen ska minska för klimatet, dock påvisas det att konsumtionen trots det ökar per person. Detta kan vara ett resultat av brist på
information, tid och kapital, vilket visar på den vikt att kunskap kring energieffektivisering måste spridas. Kommersiella fastigheter, som i Sverige definieras ”allt förutom bostäder”, är idag en stor faktor för det stora utsläppet av växthusgaser världen över. Industrier och
byggnader samt dess el- och värmeproduktion kan ses som de största faktorerna. Det krävs därför en stor kunskap om byggnadernas teknologi och potentiella prestanda för att kunna anamma energieffektiviersingprocesser i de kommersiella fastigheterna.
Varmvattencirkulation är en cirkulation av varmvatten i en returslinga som går till
fastighetens varmvattenberedare. Varmvattencirkulationen gör att tappvarmvattnet ständigt cirkulerar och håller en hög temperatur. Det resulterat i att tillväxt av mikroorganismer och att väntetiden vid tappstället minskar, då tappvarmvattnet inte blir stillastående och svalnar i ledningarna.
Studiens syfte har angripits genom en kvantitativ undersökning där en teknisk undersökning samt en enkätundersökning på två av Wihlborgs fastigheter i centrala Malmö utförts.
Undersökningarna har skapats för att se hur stor varmvattencirkulationens energianvändning är i förhållande till varmvattenkonsumtionen, och för att kartlägga användarnas tvättmönster och behov av tappvarmvatten. Studien visar att fastigheterna Nora 11 och Kv. Elefanten båda har stora värmeförluster i sina varmvattencirkulationssystem. Ett alternativ för att reducera värmeförlusterna är att tidsinställa varmvattencirkulationen med styrning, vilket möjliggör att varmvattencirkulationen stängs av då fastigheterna är tomma, exempelvis under kvällar, nätter och helger. Varmvattencirkulation kan vara motiverande för fastighetsägare om det dimensioneras rätt, vill säga inte skapar stora värmeförluster Resultatet för studien motiverar därför en diskussion om behovet och nyttan av VVC-system i kommersiella fastigheter, eftersom varmvattencirkulationen har stora värmeförluster.
5 Innehållsförteckning
1. Inledning ... 7
1.2 Problemframställning ... 8
1.3 Syfte och frågeställning ... 8
1.4 Avgränsning ... 8
1.5 Disposition ... 8
2. Metod ... 10
2.1 Forskningsstrategi ... 10
2.2 Validitet och reliabilitet... 11
2.3 Urval ... 12
2.4 Tillvägagångssätt ... 12
2.5 Förluster i VVC- ledningar och värmeeffektbehov av tappvarmvatten ... 13
2.6 Källkritik ... 14 3. Teori ... 15 3.1 Kommersiella fastigheter ... 15 3.2 Energieffektivisering... 15 3.3 Installationsteknik ... 16 3.3.1 Tappvattensystem ... 17 3.3.2 Temperaturkrav ... 17 3.3.3 Legionella ... 17 3.3.4 Varmvattencirkulation ... 18 3.3.5 Tappvattenflöde ... 19 3.3.6 Teknisk isolering ... 19 3.3.7 Värmeförluster ... 20 3.4 Covid-19... 20 3.5 Miljöbyggnad ... 21 4. Empiri ... 23 4.1 Enkätundersökning ... 23 4.2 Teknisk undersökning ... 26 4.2.1 Cirkulationspump ... 27 4.2.2 Värmeförluster i rörledningar ... 27
4.2.3 Varmvatten av total konsumtion ... 28
4.2.4 Varmvattenberedare i Nora 11 ... 28
6
4.2.6 Värmeförluster & värmeeffektbehov ... 30
4.2.7 Kostnad i kronor ... 30 4.2.8 Rörledningar ... 31 4.2.9 Tappställena ... 32 5. Analys/diskussion ... 34 5.1 Tappställena ... 34 5.2 Tappvattentemperatur ... 35 5.3 Behovet av tappvarmvatten ... 35
5.4 Energi och kostnad ... 37
6. Slutsats ... 39
7. Förslag till framtida forskning ... 41
Referenser ... 42
7
1. Inledning
Följande avsnitt ger en inledande del till studien. Läsare får presenterat en inledning, studien problemområde, dess syfte och frågeställning. Även en avgränsning och disposition
presenteras.
Att energieffektivisera ett företag, bransch eller land är viktigt då det i världens finns en önskan om att minska energikonsumtionen för klimatet (Pérez-Lombard et al, 2008).
Thollander et al (2019) menar att det finns brist på information, tid och kapital vilket leder till undermålig energieffektivisering för vissa aktörer. Att involvera användarna i
energieffektivisering processerna är därför viktigt eftersom de är en del av processen. Därför är det viktigt att fastighetsägare involverar och informerar sina hyresgäster om hur deras användande av de kommersiella utrymmena påverkar fastigheten som helhet.
Varmvattencirkulation är en installationsteknik som används för tappvarmvatten i byggnader. Varmvattencirkulation cirkulerar ständig vilket resulterar i att tappvarmvatten inte svalnar samt att det snabbt kan levereras varmt tappvatten till tappstället. Ett krav från Boverket (2017) är att temperaturen i varmvattencirkulationen aldrig får understiga 50 grader på grund av risk för bakterietillväxt, en välkänd är legionellabakterien. Temperaturen i tappvarmvattnet får dock inte överstiga 60 grader, eftersom det skapar en skållningsrisk för användarna
(Boverket, 2017)
Varmvattencirkulationen kan vara igång dygnet runt och även tidsbestämmas, vilket kallas styrning. Genom att använda styrning på varmvattencirkulationen kan fastighetsägaren stänga av varmvattencirkulationen under de timmar eller dagar som byggnaden står tom, vilket resulterar i att omotiverade kostnader undviks.
Tappvarmvattenanvändningen är enligt Sveby (2013) inte lika stor i kommersiella fastigheter som i bostäder, vilket är en av anledningarna till de stora VVC förluster som tidigare studier visar att kommersiella fastigheter har (Boverket, 2002). Andra anledningar till att VVC-förluster skapas är långa ledningssträckor, bristfällig teknisk isolering och långa utstick. Att varmvattencirkulation har så pass stora energiförluster gör att ett undermåligt
energiperspektiv finns.
Den 11 Mars deklarerade Worlds Health Organisation att Covid-19 är en pandemi.
8
tvål i 30 sekunder, för att undvika att bli smittad. Detta kan i framtiden resultera i förändrade tvättmönster.
1.2 Problemframställning
Enligt Boverket (2002) är ett vanligt problem med varmvattencirkulation att det finns en undermålig tekniskt isolering, långa ledningssträckor och långa utstick. Det resulterar i att tappvarmvatten svalnar i rörledningar och gör att väntetiden för tappvarmvatten förlängs. Varmvattencirkulationen skapar därför värmeförluster eftersom tappvarmvattnet svalnar i rörledningarna. Att tänka på varmvattencirkulation som en potentiell energibov har därför stor vikt för att kunna undvika omotiverad energianvändning och kostnader.
1.3 Syfte och frågeställning
Syftet med studien är att undersöka vilket behov som finns av tappvarmvatten i kommersiella fastigheter. En kartläggning av varmvattencirkulationens energianvändning kommer att göras för att förstå i vilket omfattning tappvarmvatten används i kommersiella fastigheter. För att förstå behovet av tappvarmvatten kommer hyresgästerna i två fastigheter besvara en
enkätundersökning.
- I vilken omfattning används tappvarmvatten i kommersiella fastigheter? - Hur stor är energianvändningen för varmvattencirkulationen i förhållande till
konsumtionen av tappvarmvatten?
- Är det motiverat att ha varmvattencirkulation i kommersiella fastigheter?
1.4 Avgränsning
Studien är avgränsad till två kommersiella fastigheter belägna i Malmö och som båda ägs av Wihlborgs fastigheter. Från början var det planerat att undersöka tre fastigheter, men till följd av Covid-19 fick studien inte möjlighet till det. Enkätundersökningen är avgränsad till digital form för att inte riskera smittspridning genom att möta personal i de två fastigheterna.
1.5 Disposition
Inledning: I detta kapitel beskrivs studiens bakgrund till ämnesval, problemområde, syfte, frågeställning, avgränsning samt disposition.
9
Metod: En genomgång av val av metod, samt tillvägagångssätt för enkätundersökning och datainsamling för varmvattencirkulationen.
Teori: I det teoretiska kapitlet ges en genomgång av kommersiella fastigheter, energieffektivisering, installationsteknik, Covid-19 och Miljöbyggnad.
Empiri: Här redovisas det empiriska resultatet som kommer från enkätundersökningarna och den tekniska undersökningen.
Analys: I detta kapitel analyseras resultatet från det empiriska materialet med de teoretiska referensramarna, således läggs grunden för slutsatsen.
Slutsats: Här besvaras syftet och frågeställningarna.
10
2. Metod
Under rubriken metod kommer valet av den kvantitativa metoden styrkas. Studiens urval presenteras tillsammans med tillvägaggångssättet. En sammanfattning av matematiska formler presenteras.
2.1 Forskningsstrategi
För att kunna besvara frågeställningarna samt uppnå syftet med undersökningen har en kvantitativ metod valts. En kvantitativ metod omfattar oftast en mängd matematisk
avancerade tillvägagångssätt i syfte att analysera uppgifter och siffror som kan betecknas som variabler (Eliasson, 2018). Med en kvantitativ metod kan man enkelt visa med hjälp av variabler hur en grupp av företag, föreningar eller människor fördelar sig. De vanligaste formerna att samla in kvantitativ data inom den kvantitativa metoden är med hjälp av enkät- och intervjuundersökningar (Eliasson, 2018). I denna studie samlas viss del av data in med hjälp av en enkätundersökning. Inom kvantitativa undersökningar är det viktigt att det ligger en genomtänkt grund i det som är tänkt att mätas, det fungerar således bäst att använda sig av siffror i undersökningsmaterial. Därav är det viktigt att påtänkt frågeformulär oavsett om det är intervju- eller enkätundersökningar görs tydligt och strukturerat, så inget missförstånd kan uppkomma för de svarande (Eliasson, 2018). En fördel med den kvantitativa metoden som Eliasson (2018) påpekar är att efterarbetet tenderar till att gå fort, då all kvantitativ data är samlad.
En kvantitativ metod markerar vikten av omfång av analys och data enligt Bryman (2016). En distinkt skillnad på den kvantitativa och kvalitativa metoden är att den kvantitativa metoden analyserar siffror och data medan den kvalitativa metoden koncentrerar sig på ord och antar ett tolkande synsätt (Bryman, 2016). Studien kommer analysera siffror och data genom den tekniska undersökningen. En annan distinkt skillnad på den kvantitativa och kvalitativa metoden är att den kvalitativa forskaren försöker komma så nära sina
uppgiftslämnare som möjligt för att kunna förstå helheten i arbetet, medan den kvantitativa forskaren försöker hålla en objektiv distans till sina uppgiftslämnare (Bryman, 2018). Studien håller en objektiv distans mot uppgiftslämnarna då enkätundersökningen sker digitalt och inga möten med hyresgästerna sker.
Då den kvantitativa metoden omfattar en mängd matematiska tillvägagångssätt samt har ett syfte att analysera siffror (Eliasson, 2018), väljs en enkätundersökning som baserar sig på
11
variabler. Fördelen med enkätundersökningar enligt Bryman (2016) är att respondenterna har en kortvarig och opersonlig relation till försöksledarna, således blir det lättare för
respondenterna att svara ärligt på de frågor som ställs. Andra fördelar är att respondenterna kan svara på frågorna i lugn och ro, vilket eliminerar den så kallade intervjueffekten då det inte finns några följdfrågor. Känsligare frågor kan även besvaras anonymt utan att en främmande intervjuperson är deltagande (Ejlertsson, 2019). Nackdelarna med en
enkätundersökning är att det regelmässigt ger ett betydande bortfall vilket bör beaktas från start av försöksledare. Ejlertsson (2019) menar också att enkätundersökning inte ger
respondenterna möjlighet för följdfrågor, inte heller ger enkätundersökningen möjlighet för allt för komplicerade frågor. Att räkna med enligt Ejlertsson (2019) är att personer som har svårt för att läsa eller uttrycka sig i skrift kan komma att få problem med att fylla i ett formulär, dessa personer tenderar att hamna i bortfallsgruppen.
2.2 Validitet och reliabilitet
I en enkätundersökning menas ordet validitet förmågan att mäta det som är avsett att mätas. En fråga i en enkät ska ha hög validitet, vill säga ha väldigt små systematiska fel, eller inga alls (Ejlertsson, 2019). Med reliabilitet menas det att en fråga skall vid upprepade försök mäta samma resultat, för att få en hög reliabilitet ska de slumpartade felen vara små eller inga alls (Ejlertsson, 2019). Ejlertsson (2019) påpekar vikten av att formulera en fråga korrekt för att uppnå hög validitet, då det således vid felformulering kan leda till låg validitet vilket skapar stora systematiska fel. Med reliabilitet krävs det också att frågor är ställda på ett
välformulerat sätt. Frågorna ska vara så korrekta att respondenter svarar samma sak vid upprepade tillfällen oberoende till vem som genomför undersökningen eller vilket sammanhang det är (Ejlertsson, 2019).
Således behöver frågorna i enkätundersökningen vara viktade av kvalité, det behöver finnas en validitet och reliabilitet i frågorna som ska besvaras av respondenterna. I detta fall har det ingen betydelse vilket befattning respondenterna har, betydelsen ligger i att de arbetar i de kommersiella fastigheter som undersöks. Vidare ligger vikten i hur många som besvarar enkätundersökningen, då stora bortfall gör att studien underkänner sig själv (Ejlertsson, 2019). Medverkande i enkätundersökningen är hyresgäster från två utvalda kommersiella fastigheter.
12 2.3 Urval
En längre tids kontakt med Wihlborgs fastigheter resulterade i att en idé skapades om att undersöka varmvattencirkulationen i deras fastigheter, vilket accepterades. Wihlborgs fastigheter tillät oss att undersöka tre av deras fastigheter med varmvattencirkulation. En av fastigheterna ansåg inte sig vilja vara med i studien på grund av rådande pandemi. För att besvara frågeställningarna i enkätundersökningen gjordes en avgränsning att endast skicka enkätundersökningen digitalt till de två fastigheter som vi fysiskt fick besöka. Hyresgästerna i de två fastigheterna blev studiens målpopulation. En målpopulation är en grupp av individer som bestämd enkätundersökning riktar in sig på, vill säga en avgränsad mängd individer. Motsatsen till målpopulation är totalundersökning, där alla individer i en viss population studeras (Ejlertsson, 2019). Hyresgäster som inte vill besvara den digitala enkäten eller inte har möjlighet till det kommer enligt Ejlertsson (2019) räknas som ett externt bortfall.
2.4 Tillvägagångssätt
I ett tidigt skede av arbetet diskuterades ämnesval med Wihlborgs fastigheter för att
tillsammans komma på ett intressant ämne att angripa. Återkommande möten har skett för att skapa en plan för utförandet av undersökningarna. Enkätundersökningen genomfördes via utskick (Bilaga 1) till de utvalda fastigheternas hyresgäster, detta på grund av att fysisk insamling till följd av Covid-19 inte kunde genomföras. Utan fysisk närvaro av försöksledare skapas ett potentiellt bortfall på cirka 25 procent (Befring, 1994). En fysisk närvaro av försöksledare ökar svar med 100 procent (Befring, 1994). Totalt skickades enkäten ut till 1150 personer via mejl, och svar kom från 201 personer. Frågorna i enkäten grundar sig i hyresgästernas behov och vanor vid användande av tappvarmvatten. Frågorna innefattar; hur länge hyresgästerna upplever de behöver vänta på tappvarmvatten, om de tvättar händerna med tappvarmvatten eller tappkallvatten, om Covid-19 har påverkat deras tvättmönster samt om de tror att framtida tvättmönster kommer förändras till följd av pandemin.
Den tekniska undersökningen gjordes tillsammans med två fastighetsvärdar samt en
drifttekniker. Undersökningspunkter, bilaga 2, har tillsammans med handledaren tagits fram för att få tillgång till så relevant information som möjligt under de två dagar som
undersökningen skedde på. Det involverade att temperaturen mättes på
varmvattencirkulationens varmvatten samt dess returslinga. För att se hur lång tid det tog för tappvarmvattnet att nå tappställena gjordes tidtagningar. Kopparrören och dess tekniska isolering mättes och fotograferades. Data från fastigheternas totala tappvattenkonsumtion,
13
vilket är både tappvarmvatten och tappkallvatten, samlandes in. En schablonsiffra om 22 procent (Sveby, 2013) har i samråd med Wihlborgs fastighet fastställts om
varmvattenkonsumtionen. En okulär besiktning av tappställena gjordes, för att förstå var tappställena var placerade i fastigheterna. Kontroll av cirkulationspumparna för att läsa av dess flöde och effekt utfördes. Insamling av kostnader gällande el per kWh som
cirkulationspumpen drivs av och fjärrvärme på kWh som varmvattencirkulationen drivs av. Effekt och volym kontrollerade på de varmvattenberedare som var placerade i en av de två fastigheterna. Till följd av all datainsamling genom den tekniska undersökningen har beräkningar blivit möjliga att utförts för att förstå energianvändningen för de båda fastigheterna.
2.5 Förluster i VVC- ledningar och värmeeffektbehov av tappvarmvatten
Formel nedan beräknar värmeförluster i varmvattencirkulation, vilket kan bero på tappvarmvattentemperatur, rörens tekniska isolering och längd (Warfvinge & Dahlblom, 2017). Formeln har lagt grund i att beräkna värmeförlusterna per dag och per månad.
𝑷𝒓ö𝒓 = 𝒑 ∗ 𝒄𝒑∗ 𝒒𝒗𝒗𝒄 ∗ (𝑻𝒗𝒗− 𝑻𝒓𝒆𝒕𝒖𝒓) (𝑾) 𝑃𝑟ö𝑟 = 𝑓ö𝑟𝑙𝑢𝑠𝑡𝑒𝑟 𝑖 𝑣𝑣 − 𝑜𝑐ℎ 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑣𝑎𝑡𝑡𝑒𝑛𝑙𝑒𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔 (𝑊) 𝑃 = 𝑣𝑎𝑡𝑡𝑛𝑒𝑡𝑠 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑒𝑡, 1000 𝑘𝑔 𝑚3⁄ 𝑐𝑝 = 𝑣𝑎𝑡𝑡𝑛𝑒𝑡𝑠 𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑘𝑎 𝑣ä𝑟𝑚𝑒𝑘𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑒𝑡, 4190 𝐽/𝑘𝑔°𝐶 𝑞𝑣𝑣𝑐 = 𝑣𝑣𝑐 − 𝑓𝑙ö𝑑𝑒 𝑚3 𝑠⁄ 𝑇𝑣𝑣 = 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑣𝑎𝑡𝑡𝑛𝑒𝑡𝑠 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑑ä𝑟 𝑣𝑣𝑐 − 𝑎𝑛𝑠𝑙𝑢𝑡𝑒𝑟 𝑡𝑖𝑙𝑙 𝑣𝑣 − 𝑙𝑒𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔 (°𝐶) 𝑇𝑟𝑒𝑡𝑢𝑟 = 𝑘𝑎𝑙𝑙𝑣𝑎𝑡𝑡𝑛𝑒𝑡𝑠 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 (°𝐶)
Formel 1. Värmeförluster i VVC-ledningar (Warfvinge & Dahlblom, 2017)
Formel nedan beräknar värmeeffektbehovet för att värma upp tappkallvatten till tappvarmvatten (Warfvinge & Dahlblom, 2017). Desto större temperaturskillnad i tappvarmvattnets temperatur och tappkallvattnets temperatur, resulterar i ett högre värmeeffektbehov.
𝑷𝒗𝒗 = 𝒑 ∗ 𝒄𝒑∗ 𝒒𝒔,𝒗𝒗∗ (𝑻𝒖𝒕− 𝑻𝒊𝒏) (𝑾)
14 𝑃 = 𝑣𝑎𝑡𝑡𝑛𝑒𝑡𝑠 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑒𝑡, 1000 𝑘𝑔 𝑚3⁄ 𝑐𝑝 = 𝑣𝑎𝑡𝑡𝑛𝑒𝑡𝑠 𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑘𝑎 𝑣ä𝑟𝑚𝑒𝑘𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑒𝑡, 4190 𝐽/𝑘𝑔°𝐶 𝑞𝑠,𝑣𝑣 = 𝑠𝑎𝑛𝑛𝑜𝑙𝑖𝑘𝑡 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑣𝑎𝑡𝑡𝑒𝑛𝑓𝑙ö𝑑𝑒 𝑚3 𝑠⁄ 𝑇𝑢𝑡 = 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑣𝑎𝑡𝑡𝑛𝑒𝑡𝑠 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 (°𝐶) 𝑇𝑖𝑛 = 𝑘𝑎𝑙𝑙𝑣𝑎𝑡𝑡𝑛𝑒𝑡𝑠 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 (°𝐶)
Formel 2. Värmeeffektbehov tappvarmvatten (Warfvinge & Dahlblom, 2017)
2.6 Källkritik
Genom studiens gång har ett källkritiskt synsätt funnits. Den teoretiska delen är framtagen utav kurslitteratur från tidigare kurser samt från forskning inom det område vi fokuserat på. Gällande den tekniska undersökningen är det två stycken byggnader som har genomgått olika typer av mätningar, för datainsamling. Det finns en medvetenhet om att den tekniska
undersökningen endast pågick under två dagar vilket bör beaktas. Tidtagning på tappställena gjordes på utvalda kluster, detta på grund av avgränsning i studien. Den totala
varmvattenkonsumtionen bestämdes i samråd med Wihlborgs fastigheter, genom att anta ett schablonvärde. Detta resulterar i att den totala varmvattenkonsumtionen inte är en exakt reflektion mot verkligheten.
I enkätundersökningen finns en medvetenhet om att majoritet i svaren har prioriterats, således väljs den övervägande delen att analyseras i studien. En kännedom finns att frågorna i
15
3. Teori
I följande kapitel kommer en genomgång av kommersiella fastigheter göras vilket följs av energieffektivering, installationsteknik, Covid-19 och Miljöbyggnad.
3.1 Kommersiella fastigheter
Begreppet kommersiella fastigheter definieras i Sverige i regel som “ allt förutom bostäder”. Utifrån användning kan det vara kontor, hotell, industri, butiker med flera. På senare har även logistikfastigheter vuxit fram och framhävt sig på marknaden (Lind & Lundström, 2009) Ungefär ⅔ av Sveriges nationalförmögenhet uttryckt i marknadsvärde består av mark, byggnader och olika typer av anläggningar. Det som enligt Svensk fastighetsindex klassas som investeringsmarknad omfattar totalt fastigheter för 900 miljarder kronor.
Fram till 1970 talets början var hyresmarknaden för lokaler begränsad i storlek, vilket gällde både kontor, butiker och hotell. Då var det vanligast att företagen inom industri och
tjänsteverksamhet själva stod för sin lokalförsörjning genom att bygga och förvalta dem i eget regi. När lokalhyrorna upphörde att vara reglerade tillsammans med att en mer finansiell syn på fastigheter utvecklades, växte hyresmarknaden markant och fastigheter betraktades mer som en handelsvara liknande aktier och obligationer. Detta ledde även till att ägandet och brukandet i högre grad separerades från varandra (Lind & Lundström, 2009). I dag finns det många aktörer på den kommersiella fastighetsmarknaden, bland annat fastighetsbolag, privata investerare, institutionella placerare och investeringsfonder (Finansinspektionen, 2019).
3.2 Energieffektivisering
Medan världens population växer, ökar också energianvändningen. Under två decennier mellan 1984-2004 har energianvändningen ökat med hela 49 procent (Pérez-Lombard, Ortiz & Pout, 2008). Pérez-Lombard et al (2008) menar även att energibehovet per person växer snabbare än populationen totalt över världen, således påvisar det att energikonsumtionen per person ökar samtidigt som det ligger en önskan om att minska energikonsumtionen för klimatet. Potentialen för att kunna energieffektivisera världen varierar mellan olika företag, branscher och länder. Det kan handla om brist på information, brist på tid eller brist på kapital som gör att vissa motverkar strömmen för energieffektivisering. Detta trots att en
energieffektivisering skulle vara lönsam genom tiden (Thollander et al, 2019). Thollander et al. (2019) menar att företag, branscher och länder som motverkar energieffektivisering skapar ett gap mellan de själva och de som energieffektiviserar sig, vilket kallas
16
energieffektiviseringsgapet. Deuble och de Dear (2012) menar att det är viktigt för
användarna att få information kring energieffektiviseringprocessen eftersom de är en del av processen. En användare måste vara involverad i energieffektivisering för att kunna känna samhörighet och därmed få en strävan att uppnå målen (Deuble och de Dear, 2012). Dixon, McNamara, Miller och Buys (2008) menar att nivån av kunskap och förståelse för teknologin och byggnadens potentiella byggnadsprestanda är väldigt låg hos användarna och måste förbättras. Enligt Dixon et al (2008) var även hyresgästerna obenägna att betala högre hyra för en mer energieffektiv byggnad, då hyresgästernas största prioritering var låg kostnad.
Tidigare studier har visat att tappvarmvattenanvändning på kontor utgör en stor VVC-förlust på den totala energianvändningen (Boverket, 2002). Sveby (2013) menar att
kontorsverksamheter har en betydligt mindre tappvarmvattenanvändning än bostäder och att detta kan resultera i ännu större förluster än vad tappvarmvattenanvändningen själv ger. Detta kan i vissa fall betyda att VVC-förlusterna blir lika stora som värmebehovet för
varmvattenberedning. Åtgärdsförslag för tappvarmvattencirkulation kan således vara att undersöka behovet av tappvarmvatten, mäta upp förlusterna av VVC samt se över
möjligheterna att minska tappvarmvattenanvändningen (Thollander et al, 2019). Ett annat problem som uppstår med varmvattencirkulation enligt Lee (2014) i stora kommersiella byggnader är att tappvarmvattnet kan ha stora värmeförluster vid långa ledningssträckor, vilket i längden skapar stora energiförluster. En enkel lösning på värmeförluster vid långa ledningssträckor skulle vara att klustra tappställen, vilket inte alltid är genomförbart (Lee, 2014). Att placera tappställen tillsammans genom byggnaders olika våningar kallas att klustra, vilket skapar kortare rörledningar. Cheng och Lee (2006) menar att det är ett måste att räkna med transmissionsförluster av energiberäkning i fastigheter som har
varmvattencirkulation. Att sänka temperaturerna på tappvarmvattnet hade blivit
energibesparande, dessvärre är detta inte möjligt då temperaturen i en varmvattencirkulation minst måste vara +50 grader (Boverket, 2000). Boverket (2000) menar att anledningen till att tappvarmvatten temperaturen är reglerad är på grund av risk av legionärssjuka.
3.3 Installationsteknik
Installationsteknik omfattar de olika tekniska system som används i bostäder och lokaler. Dessa system finns för kylning, vattenförsörjning, ventilation och uppvärmning i byggnader (Björklund & Ohlsson, 2012).
17 3.3.1 Tappvattensystem
Tappvatten är ett samlingsbegrepp för tappvarmvatten och tappkallvatten. Vid benämnande av tappvattensystem avses de rörledningar, armaturer och andra tekniska anordningar som finns inom byggnader. Från antingen det allmänna VA-nätet eller egen brunn tillförs vatten till fastigheten, och sedan via förbindelsepunkten till byggnadens servisledning. Är fler byggnader kopplade till samma VA-nät kommer en vattenmätare att mäta hur mycket var byggnads vattenkostnad blir för att det ska fördelas rättvist. En del av det inkommande vattnet värms sedan i en varmvattenberedare till tappvarmvatten och resterande blir tappkallvatten (Warfvinge & Dahlblom 2017). Enligt Sveby (2013) utgör tappvarmvatten cirka 22 procent av den totala tappvattenkonsumtionen i byggnader. Rörledningarna skiljer sig sedan från byggnad till byggnad beroende på hur tappvattnet ska ledas. Dessa rör består traditionellt av antingen koppar, rostfritt stål eller plast vilket är beroende av de hygieniska krav som finns på dricksvattnet, rörens tekniska livslängd, VA-leverantörens riktlinje med flera andra orsaker (Warfvinge & Dahlblom 2017). Rekommendationen från Boverket (2006) är att det vid tappställen max får ta 10 sekunder för varmvatten att nå fram.
3.3.2 Temperaturkrav
Vid installation av tappvatten finns krav som måste uppfyllas, då tappvattnet måste vara hygienisk nog att dricka samt att tillräckligt mycket mängd tappvatten ska komma vid
tappstället (Björklund & Ohlsson, 2012). Boverkets byggregler, BBR, omfattar råd och regler angående byggande i Sverige samt föreskrifter för tappvatten i byggnader. Boverket (2017) hänvisar till att den maximala temperaturen för personlig hygien och hushållsändamål ska vara 60 grader. Rekommendation för att temperatur i varmvattenberedare ska vara 60 grader är för att säkerhetsställa att mikroorganismer inte lever (Björklund & Ohlsson, 2012). Den lägsta temperatur som får vara i varmvattenledningen eller varmvattencirkulationsledningen är 50 grader i byggnader (Boverket, 2017). I Boverkets byggregler anges inga temperaturkrav på tappkallvatten, då detta beror på var i Sverige vattentäkten befinner sig. Temperaturen varierar mellan 4-15 grader, med en föreskrift från boverkets byggregler att installationerna ska utföras så att tappkallvattnet inte värms oavsiktligt (Warfvinge & Dahlblom 2017).
3.3.3 Legionella
Legionellabakterier kan orsaka legionärssjukan som är en form av lunginflammation (Boverket, 2017). Legionellabakterier är så små att de enkelt kan följa med i vattendimma, vilket uppstår bland annat vid duschning och bubbelbad. Vid inandning kan en person där av
18
få i sig vattendimma som har legionellabakterier i sig. Bakterien förökar sig sedan i lungorna eftersom den trivs i kroppstemperatur (Boverket, 2017). Legionellabakterier och andra mikroorganismer trivs som bäst när temperaturen i tappvatten är över 20 grader, där av menar Björklund och Ohlsson (2012) att tappkallvatten ska hållas under 20 grader för att förhindra tillväxten av mikroorganismer. Den optimala tillväxten för legionellabakterier är mellan 20-45 grader (Boverket, 2017).
3.3.4 Varmvattencirkulation
Varmvattencirkulation som förkortas VVC är en cirkulation av tappvarmvatten i en
returslinga som går till varmvattenberedaren (Bild 1). Anledning till att varmvattencirkulation behövs är för att kunna hålla rätt tappvarmvattentemperatur i hela
varmvattencirkulationssystemet, samt att det minskar väntetiden vid tappställena (Björklund & Ohlsson, 2012). Det positiva med VVC är att tappvarmvattnet ständigt cirkulerar, vilket gör att tappvarmvattnet inte blir stillastående i ledningarna. Stillastående tappvatten kan öka risken för bakterietillväxt då dessa ökar vid lagring av tappvarmvatten med för låg temperatur (Warfvinge, 2007). Om tappvarmvattentemperaturen inte är över 45 grader kan
legionellabakterier växa i tappvarmvattnet som i sin tur påverkar människors hälsa (Boverket, 2017). Att hålla minst 50 grader i varmvattencirkulationen har därför stor vikt för att inte riskera bakterietillväxt.
Utan varmvattencirkulation kommer även tappvarmvatten svalna i ledningarna när det inte används, exempelvis under nattetid, vilket gör att vattenledningen måste tömmas på vatten innan varmvattnet kan nå tappstället (Warfvinge & Dahlblom, 2017). Att
varmvattencirkulationen ständigt är i rörelse har även en negativ synvinkel då
tappvarmvattnet ständigt pumpas runt även om det inte används, vilket kan vara på kvällar, nätter och helger. En onödig energiåtgång som dock kan lösas med en installation av
tidsinställd styrning samt styrning med givare (Mecaterm, 2014). Nedan ses en överblick på hur en varmvattencirkulation är uppbyggd.
19 Bild 1. Varmvattencirkulation (Svensk byggtjänst, 2019)
3.3.5 Tappvattenflöde
Vid dimensionering av rör och komponenter finns det utgångspunkt i normalflödet av vattnet, vill säga det vattenflöde som brukarna kan förvänta sig vid var tappställe. Detta kommer dock i praktiken att variera med grund i att det allmänna VA-nätet som tappvattnet kommer från har varierande tryck samt att det under en dag tappas olika mycket vid olika tider. Därför kommer var tappställe att acceptera att vattenflödet minskas ner till 70 procent och ökas upp till 150 procent av normalflödet (Warfvinge & Dahlblom, 2017). Warfvinge och Dahlblom (2017) menar dock att tappvattenledningarna inte behövs dimensioneras så att alla tappställen kan användas samtidigt. Ett sannolikt flöde skapas därför istället utifrån det största
tappstället, dels verksamheten i byggnaden. Verksamheten i byggnaden har så pass stor påverkan på flödet då olika verksamheter kräver olika mängder vatten. Flödet måste därför anpassas till det behovet som verksamheten har, vilket gör att ett standardflöde inte kan anges.
3.3.6 Teknisk isolering
För att tappvarmvatten inte ska kylas ner och att tappkallvatten inte ska värmas upp så isoleras vattenledningarna, vilket även kallas teknisk isolering. Detta isoleringsmaterial ska ha en diffusionstät yttre yta för att förhindra fuktvandring. Dess tjocklek bör vara mellan 20-50 mm beroende på vattentemperaturen, luftens relativa fuktighet och temperatur (Warfvinge & Dahlblom 2017). Teknisk isolering används även för andra anledningar exempelvis för att förhindra legionella, dämpa ljud, begränsa brandspridning och för att minska miljöpåverkan. Med bättre teknisk isolering skyddas rörledningar mot slitage och ger bättre prestanda
20
samtidigt som klimatpåverkan tillsammans med kostnaden för energianvändningen minskar (Teknisk isolering, 2017).
3.3.7 Värmeförluster
Värmeförluster i ett varmvattencirkulationssystem är den mängd värme som läcker ut från rörledningarna, vilket gör att temperatur på tappvarmvatten i rörledningar faller.
Värmeförluster i ett VVC-system är beroende av flera olika faktorer; rörlängd, rörens tekniska isolering, tappvarmvattentemperatur, utstick och omgivningens temperatur. Utstick är rörlängd mellan varmvattencirkulationen och tappställen, vilket de gula strecken i bild 1 avspeglar. Värmeförlusterna bidrar positivt eller negativt med att värma upp klimatskalet. På vinterhalvåret bidrar värmeförluster med att värma upp klimatskalet och på sommarhalvåret skapar värmeförlusterna extra arbete för kylanläggningen. Warfvinge och Dahlblom (2017) rekommenderar att värmeförlusterna i en vattenledning inte ska överstiga 6W per meter varmvattenledning.
3.4 Covid-19
Det finns ett stort antal virus som tillhör familjen Corona, de flesta finns bland djur där endast ett fåtal kan smittas till människor. I slutet av år 2019 i Kina upptäcktes att nytt coronavirus som kan smitta människor och dess sjukdom, som viruset ger upphov till, kallas covid-19. Covid-19 har liknande symtom som för en vanlig influensa. Sjukdomen påverkar människor olika, de som inte är klassade som riskgrupp kan få lindriga symptom medan människor i riskgrupp kan få mycket allvarlig symptom och även dödsfall förekommer
(Folkhälsomyndigheten, 2020a).
Den 11 Mars deklarerade Worlds Health Organisation, WHO, att Covid-19 är en pandemi (Folkhälsomyndigheten, 2020b). För att undvika att smittas av både Covid-19 och andra sjukdomar är en god handhygien att föredra. Rekommendationer på hur och hur länge händerna ska tvättas är enligt 1177 Vårdguiden (2020) i 30 sekunder med tvål och vatten för att de ska bli rena. Som en effekt av Covid-19 har Folkhälsomyndigheten (2020c) framställt rekommendationer om att arbetsgivare bör se till att anställda arbetar hemifrån om det är möjligt, samt att onödiga resor undviks.
21 3.5 Miljöbyggnad
Ett välkänt miljöcertifieringssystem från Sverige är Miljöbyggnad och det finns idag över 1500 byggnader som blivit certifierade som Miljöbyggnad Brons, Silver eller Guld (Sweden Green Buildning Council, 2020). För att en byggnad ska få certifieringen Miljöbyggnad måste byggnaden bli granskad av en tredje part, för att se vilket miljöprestanda som finns. Systemet Miljöbyggnad ägs av Sweden Green Buildning Council som är Sverige största organisation för hållbart samhällsbyggande.
För att få en Miljöbyggnad certifiering mäts 16 olika värden i en byggnad som sedan granskas noggrant av en tredje part och vid ett godkännande ges ett certifikat ut. För att behålla ett utdelat certifikat kommer byggnader som fått ett certifikat bli kontrollerade att de fortfarande håller på de värden som tidigare mätts ut, detta görs cirka vart tredje år (Sweden Green Buildning Council, 2020).
För att en kontroll ska bli godkänt som Miljöbyggnad kontrolleras energiåtgången samt energianvändningen i byggnaden. Energianvändningen och energiåtgången ska inte vara för hög (Sweden Green Buildning Council, 2020). Mätningar görs för att se så inte för lite eller för mycket värme läcker in i byggnaden. En kontroll över att el och värme kommer ifrån miljögoda alternativ är ett måste.
Det som kontrolleras mest och som bedöms är innemiljön. Ett dagligt insläpp av dagsljus är ett krav för att hyresgäster eller boende ska trivas på sitt arbete eller i sitt hem. Således är det en stor risk med stora fönster som släpper in mycket dagsljus. Stora fönster skapar också läckage av värme på vinterhalvåret (Sweden Green Buildning Council, 2020). På
sommarhalvåret kan också stora fönster skapa så pass mycket ljusinsläpp att inomhusmiljön värms upp för mycket.
Mätning av luftkvaliten görs, detta för att kontrollera att ventilationen fungerar korrekt samt för att mäta mängd kvävedioxid och radon. Värdena av kväveoxid och radon måste vara under de tillåtna gränserna. Byggnaden behöver också vara fuktsäker så ingen fukt läcker in på något ställe, samt att det inte finns någon risk för tillväxt av mikroorganismen legionella som kan skapa stora hälsoproblem för hyresgäster eller boende (Sweden Green Buildning Council, 2020).
22
Inom Miljöbyggnad finns det tre olika nivåer, brons, silver eller guld. Vilken certifiering som en byggnad får beror helt på hur byggnadsprestandan är. Den lägsta certifierings som en byggnad kan få är brons (Sweden Green Buildning Council, 2020). Det innebär att det räcker att en byggnad följer de existerande rekommendationer som finns, samt följande lagkrav. Om en byggnad presterar över de existerande rekommendationerna samt lagkrav kan ett silver certifikat delas ut. Genom att bygga för att nå upp till certifikatet silver, förmedlar också dessa fastighetsbolag eller byggbolag att de är väl engagerade i miljöfrågor och har en omtanke för de hyresgäster eller boende som kommer vistas i byggnaden. De faktorer som kontrolleras mest för att uppnå ett silver certifikat är att ljudmiljön är god, att ventilationen är bättre än existerande rekommendationer samt att det finns bättre solskydd (Sweden Green Buildning Council, 2020).
De fastighetsbolag eller byggbolag som är ambitiösa nog att satsa på att få certifikatet Guld, är ofta sen tidigare uttalade miljöprofiler (Sweden Green Buildning Council, 2020). Kraven för Guld är betydligt högre än för Brons och Silver. Ett exempel för att visa standarden för Guld är att radonhalten endast för lov att vara en fjärdedel av det lagstadgade kravet begär. För att få Guld certifikatet måste också de arbetande hyresgästerna eller boende anse att det är en guldbyggnad. Således kommer de hyresgäster som arbetar i byggnaden eller de boende som bor i byggnaden bli tillfrågade när det gått två år om vad de anser om deras innemiljö. Om de anser att de bor i en guldbyggnad kommer också byggnaden bli tilldelad ett Guld certifikat (Sweden Green Buildning Council, 2020).
23
4. Empiri
Följande avsnitt presenterar resultat från enkätundersökningen samt den tekniska
undersökningen, i fastigheterna Nora 11 och Kv. Elefanten. Resultatet kommer visas genom tabeller, bilder samt diagram. Empirin innehåller en genomgång av enkätundersökningens svar följt av en genomgång av den tekniska undersökningen och vad dess siffror resulterat i.
4.1 Enkätundersökning
I de två fastigheterna har det utförts en teknisk undersökning samt en enkätundersökning. Målpopulationen för enkäten är hyresgästerna i de två fastigheterna som fått besvara frågorna anonymt.
Diagram 1 visar hur länge hyresgäster tvättar sina händer. Diagrammet visar att hyresgästerna tvättar sina händer i största mängd om 10-20 sekunder. Samtidigt är det stor variation på hyresgästernas svar.
Diagram 1. Hur länge tvättar du dina händer efter ett toalettbesök?
För att förstå behovet av tappvarmvattenanvändningen så undersöktes hur många hyresgäster som faktiskt väntar på att tappvattnet blir varmt innan de tvättar sina händer. Nedanstående diagram 2 visar skilda meningar, vilket resulterar i att cirka hälften av alla hyresgäster inte är i behov av tappvarmvatten när de tvättar sina händer.
24 Diagram 2. Brukar du vänta tills vattnet blir varmt innan du tvättar dina händer efter ett toalettbesök?
För att få en förståelse om varför vissa hyresgäster väntar på tappvarmvatten och varför vissa inte gör det, utformades en uteslutade fråga som presenteras nedan. Diagrammet visar dock att hyresgästerna till största del inte behöver vänta mer än 5-10 sekunder på tappvarmvatten.
Diagram 3. Hur lång tid upplever du att du behöver vänta för att vattnet ska bli varmt när du tvättar händerna?
Som ses i diagram 4 anser cirka 78 procent att pandemin har ändrat deras tvättmönster, vilket gör att ovanstående diagram endast blir relevanta för denna tidsperiod då pandemin råder. Samtidigt i diagram 5 anser cirka 69 procent att pandemin kommer ändra människors tvättmönster i framtiden. Det resulterar i att ovanstående diagram är relevant för nutid samt möjligen för framtiden.
25 Diagram 4. Har Covid-19 påverkat hur du tvättar dina händer efter ett toalettbesök?
Diagram 5. Tror du att Covid-19 permanent kommer att påverka hur människor tvättar sina händer efter ett toalettbesök i framtiden?
26 4.2 Teknisk undersökning
Den tekniska undersökningen gjordes i två byggnader i centrala Malmö, ägda av Wihlborgs fastigheter. Företaget Wihlborgs fastigheter har även tillhandahållit med studiebesök som letts av deras fastighetsvärdar och drifttekniker. Fastigheten Kv. Elefanten ligger på Storgatan 2 i Malmö, och har sju våningsplan med kontor samt butikslokaler i bottenplan. Fastigheten Nora 11 ligger på Fänriksgatan 1 i centrala Malmö, och har 5 våningsplan med kontor. Fastigheten Nora 11 är en miljöbyggnad klassad som silver. Nedan visas bilder på de två byggnaderna.
Bild 2. Nora 11 Bild 3. Kv. Elefanten
I båda fastigheterna utfördes samma tekniska undersökning. Utdrag från den totala
vattenkonsumtionen gjordes i vardera fastighet, för att se hur mycket tappvatten de förbrukar per månad. Mars månad valdes som en exempelmånad, vilket jämfördes för år 2019 och år 2020. Jämförelserna mellan år 2019 och 2020 gjordes för att kunna se och få en förståelse för pandemins påverkan på resultatet. Cirkulationspumpen avlästes för både flöde och effekt. “Bör-värde” är vad vattentemperaturen bör ligga på, alltså vad systemet är inställt på, och “Är-värdet” är vad den faktiska temperaturen är. En temperaturmätning gjordes även på returvattnet, för att kunna uppskatta tappvarmvattnets värmeförluster längst rörledningarna. Studiebesöken gjordes under två dagar, den 28 april 2020 samt den 29 april 2020. Alla svar till beräkningarna är avrundade. Nedan visas sammanfattad information om Nora 11 och Kv. Elefanten.
27 Nora 11 Våningar 5 Cirkulationspump i m3/h 4 m3/h Returvatten 40ºC Bör-värde 55ºC Är-värde 54,7ºC Cirkulationspump i Watt 80 W Total vattenkonsumtion Mars månad 2020 601 m3 Mars månad 2019 621 m3
Tabell .1 Information Nora 11 Tabell 2. Information Kv. Elefanten
4.2.1 Cirkulationspump
Nedan följer tabeller som visar vilken energikostnad vardera cirkulationspump har per fastighet. Således är detta en kostnad i energi för att driva cirkulationspumpen, det är också en belastande energikostnad för VVC-systemet.
Tabell 3. Cirkulationspump Nora 11 Tabell 4. Cirkulationspump Kv. elefanten
4.2.2 Värmeförluster i rörledningar
En avläsning av temperaturerna i varmvattencirkulationssystemet gjordes i båda
fastigheterna. Detta för att få fram värmeförlusterna i rören på grund av temperaturskillnader i VVC-systemet. Nedan ses beräkning för värmeförluster i rören för var fastighet per dag samt per månad.
Nora 11 - Värmeförluster i rörledningar:
1000 kg/m3 * 4190 j/kg * ºC * (4m3/3600) * (54,7ºC-40ºC) = 68 kW
Per dag:
68,436 kWh * 24 = 1650 kWh
Per månad:
1642,479 kWh * 31 = 50 900 kWh
Tabell 5. Värmeförluster Nora 11
Kv. Elefanten Våningar 7 Cirkulationspump i m3/h 6 m3/h Returvatten 50ºC Bör-värde 55ºC Är-värde 55,1ºC Cirkulationspump i Watt 250 W Total vattenkonsumtion Mars månad 2020 261 m3 Mars månad 2019 370 m3 Nora 11 0,08 kW * 24 = 2 kWh / dag 1,92 kWh x 31 = 60 kWh / månad Kv. Elefanten 0,25 kW * 24 = 6 kWh / dag 6 kWh x 31 = 186 kWh / månad
28
Kv. Elefanten - Värmeförluster i rörledningar:
1000 kg/m3 * 4190 j/kg* ºC * (6 m3/3600) * (55,1ºC-50ºC) = 36 kW
Per dag:
35,615 kWh * 24 = 850 kWh
Per månad:
854,760 kWh * 31 = 26 500 kWh
Tabell 6. Värmeförluster Kv. Elefanten
4.2.3 Varmvatten av total konsumtion
Av den totala vattenkonsumtionen är en del tappkallvatten och en del tappvarmvatten. En procentandel om 22 procent har använts för att urskilja tappvarmvatten från tappkallvatten. Nedan visas hur mycket kubikmeter tappvarmvatten som används i Nora 11 och i Kv. Elefanten för både år 2020 och år 2019.
Nora 11 - Tappvarmvatten av total konsumtion, 22 % Mars 2020 = 601 m3
601 m3 * 0,22 = 133 m3 Mars 2019 = 621 m3 621 m3 * 0,22 = 137 m3
Tabell 7. Tappvarmvatten Nora 11
Kv. Elefanten - Tappvarmvatten av total konsumtion, 22 % Mars 2020 = 261 m3
261 m3 * 0,22 = 57 m3 Mars 2019 = 370 m3 370 m3 * 0,22 = 81 m3
Tabell 8. Tappvarmvatten Kv. Elefanten
4.2.4 Varmvattenberedare i Nora 11
I fastigheten Nora 11 finns det varmvattencirkulation i källarplanet samt 24 stycken varmvattenberedare på övriga plan. Nedan följer en tabell som visar
tappvarmvattenkonsumtionen för de 24 varmvattenberedarna. Tabellen är baserad på en månads tidsperiod och att varmvattenberedarna töms på vatten en gång per dag.
Varmvattenberedarnas vattenkonsumtion är en del av den totala tappvarmvattenkonsumtionen för Nora 11.
29 Nora 11 - Varmvattenberedare:
24 stycken
35 liter per varmvattenberedare 35 l * 24 = 840 l
840 l/0,22 = 3,8 m3 3,8 m3 * 5 * 4 = 76 m3
Tabell 9. Varmvattenberedare 24 stycken
Nedanstående tabell urskiljer hur mycket av tappvarmvattnet i fastigheten Nora 11 som är från varmvattencirkulation och från de 24 varmvattenberedarna. Tabellen visar
tappvarmvattenanvändningen både i procent och i kubikmeter.
Nora 11 - Mars 2020 Tappvarmvatten - 24 varmvattenberedare 76 m3/133 m3 = 57 % Tappvarmvatten - varmvattencirkulation 1 - 0,57 = 43 % 0,43 * 133 m3 = 57 m3
Tabell 10. VVC och VVB år 2020 Tabell 11. VVC och VVB år 2019
4.2.5 Värmeeffektbehov
Värmeförlusterna som tidigare visades i tabell 5 och 6 är enbart en del av alla
energikonsumerande delar i VVC-systemen. Tappkallvattnet som strömmar in i fastigheterna från det kommunala Va-nätet har en temperatur på 8 grader. Dessa 8 grader behöver värmas upp i en varmvattenberedare innan det skickas ut i varmvattencirkulationen. Nedan visas energin som behövs för att värma upp tappkallvattnet till tappvarmvattnet.
Nora 11
Värmeeffektbehov mars 2020
1000 kg/m3 * 4190 j/kg ºC * (57 m3/3600) * (54,7ºC - 8ºC) = 3100 kWh
Värmeeffektbehov mars 2019
1000 kg/m3 * 4190 j/kg ºC * (61 m3/3600) * (54,7ºC - 8ºC) = 3300 kWh
Tabell 12. Värmeeffektbehov Nora 11
Nora 11 - Mars 2019 Tappvarmvatten - 24 varmvattenberedare 76 m3/137 m3 = 55 % Tappvarmvatten - varmvattencirkulation 1 - 0,55 = 45 % 0,45 * 137 m3 = 61 m3
30 Kv. Elefanten Värmeeffektbehov mars 2020 1000 kg/m3 * 4190 j/kg ºC * (57 m3/3600) * (55,1ºC - 8ºC) = 3120 kWh Värmeeffektbehov mars 2019 1000 kg/m3 * 4190 j/kg ºC * (81 m3/3600) * (55,1ºC - 8ºC) = 4440 kWh
Tabell 13. Värmeeffektbehov Kv. Elefanten
4.2.6 Värmeförluster & värmeeffektbehov
Tabeller som visar värmeförlusterna i rörledningarna i jämförelse med värmeeffektbehovet för att värma upp tappkallvattnet till tappvarmvatten. Följaktligen hur mycket mer energi som behövs för varmvattencirkulationen än för uppvärmning av tappkallvatten till
tappvarmvatten. Tabellens beräkning är baserat på varmvattencirkulation som är igång dygnet runt samt om det är avstängd 50 procent av dygnet.
Nora 11 - VVC igång dygnet runt och 50 procent
(68,436 kW * 24 * 31) / 3100 kWh = 16 gånger mer. (68,436 kW *(24/2) * 31) / 3100 kWh = 8 gånger mer. Tabell 14. Nora 11
Kv. Elefanten - VVC igång dygnet runt och 50 procent
(35,615 kW * 24 * 31) / 3120 kWh = 8 gånger mer. (35,615 kW *(24/2) * 31) / 3120 kWh = 4 gånger mer. Tabell 15. Kv. Elefanten
4.2.7 Kostnad i kronor
Följande tabeller visar den totala kostnaden i kronor för värmeförlusterna i rörledningarna och cirkulationspumpen. Fjärrvärmekostnaden är 0,87 kr per kWh och elkostnaden är 0,99 kr per kWh. Fjärrvärme används för varmvattencirkulationen och el används för
cirkulationspumpen.
Nora 11 - Månadsförlust i kronor
50 916,840 kWh * 0,87 kr/kWh = 44 300 kr 59,52 kWh * 0,99 kr/kWh = 59 kr 44 300kr + 59kr = 44 360 kr Tabell 16. Kostnad i kronor Nora 11
31 Kv. Elefanten - Månadsförlust i kronor
25 977,993 kWh * 0,87 kr/kWh = 22 600 kr 186 kWh * 0,99 kr/kWh = 184 kr
22 600kr + 184kr = 22 784 kr
Tabell 17. Kostnad i kronor Kv. Elefanten
4.2.8 Rörledningar
Varmvattencirkulationens rörledningar är i båda fastigheterna gjorda av koppar och har en teknisk isolering av stenull. Omkretsen på kopparrören är 10,5 centimeter i de båda
fastigheterna och har en teknisk isolering på 37 centimeter. Detta ger en diameter på 3,3 centimeter av kopparrören samt 11,7 centimeter av den tekniska isoleringen. Nedan visas bilder på hur röreldningarna till varmvattencirkulationen ser ut.
32 Bild 5. VVC-ledning Kv. Elefanten
4.2.9 Tappställena
Tappställena i de båda fastigheterna är samlade i kluster, vilket menas att tappställena är samlade tillsammans på samma ställen genom våningarna. En tidtagning gjordes för att mäta hur lång tid det tog för tappvarmvatten att komma fram till tappställena. I fastigheten Nora 11 gjordes en tidtagning på ett tappställe i källarplan vilket var kopplat till
varmvattencirkulationen. Det gjordes också en tidtagning på tre olika tappställen på första plan som var samlade i ett kluster, dessa tappställen var kopplade till en av de tjugofyra varmvattenberedare i byggnaden. I fastigheten Kv. Elefanten gjordes tidtagning på fem olika tappställen. Tappställena i Kv. Elefanten var klustrade med två tappställen per kluster, tidtagningarna gjordes på våning fem.
Nora 11 - Tidtagning
Toalett 1 14 sek
Toalett 2 8,5 sek
Toalett 3 8,6 sek
Toalett 4 13 sek
33 Kv. Elefanten - Tidtagning Toalett 1 4 sek Toalett 2 7 sek Toalett 3 5 sek Toalett 4 3 sek Toalett 5 3 sek
34
5. Analys/diskussion
I följande avsnitt analyseras resultat från den tekniska undersökningen och
enkätundersökningen med stöd från litteratur och tidigare forskningsstudier från teorin. Avsnittet är indelat i fyra olika delar för att ge en tydligare överblick av det som analyseras.
5.1 Tappställena
Anledningen till att varmvattencirkulation används i byggnader är för att det minskar väntetiderna vid tappställena för tappvarmvatten. Väntetiderna minskas genom en ständig cirkulation som håller tappvarmvattnet varmt. Rekommendationen enligt Boverket (2006) är att väntetiden inte ska vara mer än 10 sekunder.
Vid studiebesöken i de två fastigheterna gjordes tester för att se hur lång tid det tog för tappvarmvattnet att nå tappställena. Alla tappställen som undersöktes i Kv. Elefanten klarade rekommendationen att hålla väntan under 10 sekunder vilket kan ses i tabell 19. I fastigheten Nora 11 fanns det två stycken tappställen där rekommendationen att hålla väntan under 10 sekunder inte kunde uppnås, se tabell 18. Ett av de tappställena var kopplade till
varmvattencirkulationen och det andra till en av de tjugofyra varmvattenberedarna.
Vid hög användning av tappställen som är kopplade till varmvattenberedare kan
tappvarmvattnet ta slut. När tappvarmvattnet tar slut i varmvattenberedare, måste tappvatten fyllas på och sedan värmas upp av varmvattenberedaren. Långa väntetider med tappställen som är kopplade till varmvattenberedare kan också bero på långa rörledningar. Vilket betyder att varmvattenberedaren sitter långt ifrån tappställen och tappvarmvattnet hunnit svalnas av.
Vid tappställen som är kopplade till varmvattencirkulation som det på källarplan i Nora 11 kan långa väntetider på tappvarmvatten vid tappställen ha flera olika anledningar. I tabell 1 kan det avläsas att returvattnet håller 40 grader i Nora 11, vilket visar en temperaturförlust på cirka 15 grader från ”Är-värdet” på 54,7 grader. De höga temperaturförlusterna kan indikera på undermålig teknisk isolering på kopparrören, långa ledningssträckor och utstick. Som det går att se i bild 4 är kopparrören väl tekniskt isolerade, dessvärre gick det inte att se stora delar av vattenledningarna vilket skapar utrymme för antaganden om hur dessa är tekniskt isolerade. Vid tappstället på källarplan i Nora 11 fanns ett utstick på 5 meter från
35
varmvattencirkulationen, vilket kan vara förklarningen till att väntetiden överskred 10 sekunder.
5.2 Tappvattentemperatur
Den maximala temperaturen för personlig hygien och hushållsändamål ska maximalt vara 60 grader (Boverket, 2017). Den lägsta temperaturen som får lov att vara i ledningarna för varmvattencirkulation är 50 grader (Boverket, 2017). Vid studiebesöken mättes
temperaturerna på tappvarmvattnet, vilket höll sig till rekommendationerna.
Nora 11 Är-värde Bör-värde Retur-värde
54,7C 55C 40C
Kv. Elefanten Är värde Bör värde Retur-värde
55,1C 55C 50C
Tabell 20. Temperaturer i Nora 11 och Kv. Elefanten
Anledningen till att tappvarmvattentemperaturen ska hållas mellan 50-60 grader är på grund av risken för tillväxt av mikroorganismer (Boverket, 2017). Legionellabakterien som är en av många mikroorganismer trivs bäst när temperaturen i tappvatten är mellan 20-45 grader (Boverket, 2017). Som ovanstående tabell 20 visar är temperaturerna över 50 grader, men under skållningsrisken 60 grader, vid “Är-värde” och “Bör-värde”.
Det intressanta att läsa i tabell 20 ovan är ”Retur-värdet” i Nora 11. Tappvarmvattnet förlorar många grader längst rörledningarna i varmvattencirkulationen. Som ses i tabell 5 och tabell 6 är det stora värmeförluster som läcker ut från rörledningarna. Den värme som läcker ut kan både ses ur ett negativt- och positivt perspektiv. På vinterhalvåret när klimatskalet hålls varmt hjälper dessa värmeförluster till att värma upp klimatskalet. Vidare på sommarhalvåret när klimatskalet ska hållas kallt blir värmeförlusterna från rörledningarna ett extra behov för kylanläggningen.
5.3 Behovet av tappvarmvatten
I enkätundersökningen fick hyresgästerna i fastigheterna frågan om de väntar på
tappvarmvatten när de tvättar sina händer. Denna fråga fanns med i enkätundersökningen för att få fram hur stort behov hyresgästerna i kommersiella fastigheter har av tappvarmvatten. I diagram 2 visas det att ungefär hälften av alla svarande väntar på tappvarmvatten och hälften
36
inte. Enkätundersökningen visar således att behovet av tappvarmvatten är skiljt bland hyresgästerna. Sveby (2013) menar att kommersiella fastigheter har en betydligt mindre användning av tappvarmvatten än vad vanliga bostäder har. Följaktligen kan en antagande utifrån diagram 2 göras, att ett stort behov av tappvarmvatten inte finns i undersökta fastigheter. De gånger tappvarmvatten används i kommersiella fastigheter är oftast efter ett toalettbesök.
Vid studiens start bröt en pandemi ut i världen (Folkhälsomyndigheten, 2020a), Covid-19, som skapar influensaliknande symptom. En av de många rekommendationer för att skydda sig mot Covid-19 som än råder idag, är att tvätta sina händer i varmt vatten med tvål i 30 sekunder (1177 Vårdguiden, 2020). Från enkätundersökningen ställdes en fråga om hur pandemin har påverkat användarnas tvättmönster. I diagram 4 visas det att 78 procent av användarna har ändrat sina tvättmönster på grund av pandemin. Detta kan ge ett antagande om att den totala tappvarmvattenkonsumtionen ökat från föregående år.
För att få ett perspektiv över hur tappvarmvattenkonsumtionen verkligen förändrats på grund av pandemin och ändrade tvättmönster, gjordes beräkning på tappvarmvattenkonsumtionen för mars 2020 och mars 2019 i de båda fastigheterna.
Tappvarmvattenkonsumtion: Nora 11 Mars 2020 = 133m3 Mars 2019 = 137m3 Kv. Elefanten Mars 2020 = 57m3 Mars 2019 = 81m3 Tabell 21. Tappvarmvattenkonsumtion
I tabell 21 går det att se att tappvarmvattenanvändningen har minskat, trots de rådande rekommendationerna om att tvätta sina händer i 30 sekunder samt påvisningen från diagram 4. En anledning till att tappvarmvattenanvändningen har minskat från föregående år kan vara på grund av Folkhälsomyndighetens (2020c) rekommendation om att personal vid möjlighet bör arbeta hemifrån. Detta kan leda till att tappvattenanvändningen minskas överlag.
37
Beteendena i tvättmönster har ändrats på grund av pandemin. I enkätundersökningen ställdes frågan om hyresgästerna tror att tvättmönster kommer ändras i framtiden på grund av Covid-19. Vad det går att utläsas från diagram 5 tror 69 procent av hyresgästerna att pandemin permenet kommer att påverka tvättmönster i framtiden. När rådande pandemi är över kommer rekommendationen om att arbeta hemifrån försvinna. Eftersom 69 procent av användarna tror att tvättmönster kommer att ändras i framtiden, kan ett antagande göras om att tappvarmvattenkonsumtionen kommer öka när anställda återvänder till deras arbetsplatser.
5.4 Energi och kostnad
Energianvändningen ökar ständigt i världen (Pérez-Lombard, Ortiz & Pout, 2008) samtidigt som en önskan om att minska var persons klimatavtryck ständigt påpekas globalt.
Varmvattencirkulationens mening är att minska väntetiden för tappvarmvatten (Warfvinge & Dahlblom, 2017). Att varmvattencirkulationen ständigt cirkulerar betyder att det ständigt går åt massvis av energi för att hyresgäster inte ska behöva vänta länge vid tappställena. Vid en beräkning av vilken effekt som behövs för att hålla igång varmvattencirkulationen, samt effekt för att värma upp tappvatten i varmvattenberedare, visade tabell 14 och 15 att VVC-systemet drar mer energi än vad uppvärmning av tappvarmvattnet gör.
Beräkningar från Nora 11 visar att varmvattencirkulationen är 16 gånger mer energikrävande än att värma upp tappvarmvattnet från tappkallvatten. I Kv. Elefanten är det 8 gånger mer. Detta visar att privilegiet att få tappvarmvatten utan långa väntetider blir en stor kostnad i energiförluster. Med grund i diagram 2 har inte alla användare behov av tappvarmvatten när de tvättar sina händer. Vilket resulterar i att varmvattencirkulationen blir en kostsam post då behovet inte finns i den utsträckning som installationen är skapad för.
För att en organisation eller personal inom ett företag ska bli mer uppmärksam av deras klimatavtryck behöver de bli informerade samt involverade (Deuble och de Dear, 2012). Enligt Dixon et al (2008) finns en låg kunskap om byggnadsprestanda och energianvändning hos användare i kommersiella fastigheter. Då varmvattencirkulationen i Nora 11 och Kv. Elefanten är igång dygnet runt är ett förslag på energieffektivisering att installera styrning till varmvattencirkulationen. Detta innebär att varmvattencirkulationen är avstäng en viss tid på dygnet. I tabell 14 och 15 visas ett exempel på att ha varmvattencirkulationen avstängd 50 procent av dygnet, vilket minskar värmeförlusterna med hälften.
38
För att få en förståelse om förlusternas omfattning har värmeförlusterna i röredningarna och cirkulationspumpen räknats ut i kronor. I Nora 11 finns en månadsförlust för VVC-systemet om 44 360 kr. I Kv. Elefanten finns det en månadsförlust på 22 784 kronor för
VVC-systemet, som kan ses i tabell 16 och 17. Dessa summor är energiförluster som fastighetsägare och dess användare aldrig får användning av, förutom i de fall
energiförlusterna värmer upp klimatskalet då det finns behov av det, som på vinterhalvåret. Således går det att minska dessa månadsförluster med hälften genom att installera styrning.
Med bakgrund till de stora värmeförlusterna kan motivationen till att installera
varmvattencirkulation ifrågasättas. Fastighetsägare måste se över behovet av tappvarmvatten innan de dimensionerar deras varmvattencirkulation. Som det går att se i Nora 11 och Kv. Elefanten finns inte ett tillräckligt stort behov av tappvarmvatten för att
varmvattencirkulationen ska vara lukrativ. För att en motivation ska finnas för att installera varmvattencirkulation behöver det finnas god teknisk isolering, korta ledningssträckor och korta utstick. Såvida VVC-systemet är dimensionerat rätt och behovet finns från
hyresgästerna kan VVC-system vara motiverande för fastighetsägare.
En alternativ lösning för Kv. Elefanten är att byta ut varmvattencirkulationen till
varmvattenberedare. Det viktiga att tänka på med varmvattenberedare är att inte ha långa rörledningar, eftersom det gör att tappvarmvatten svalnas av. Varmvattenberedare värmer endast upp tappvarmvatten som faktiskt används av hyresgästerna. En annan lösning till att minska värmeförluster med varmvattencirkulation är att samla tappställen i kluster, eftersom det eliminerar långa ledningssträckor. Då Kv. Elefanten redan har sina tappställen klustrade, handlar deras värmeförluster förmodligen om långa utstick och undermålig teknisk isolering.
En alternativ lösning för Nora 11 är att byta ut den kvarvarande varmvattencirkulationen på källarplan till varmvattenberedare. Om de vill ha kvar varmvattencirkulationen behöver de korta rörledningarna och utsticken, eller samla tappställena på källarplan i kluster, vilket hade minskat värmeförlusterna. Nora 11 är klassad som Miljöbyggnad Silver (Sweden Green Buildning Council, 2020) vilket visar på att fastighetsägaren har en miljöprofil. För att stärka deras miljöprofil hade en energieffektivisering av varmvattencirkulationen hjälp
fastighetsägarna på deras väg för ett potentiellt Guld certifikat. För att i framtiden kunna ha möjlighet att uppgradera sig till Miljöbyggnad Guld borde det ligga i fastighetsägarens intresse att minska de nuvarande värmeförlusterna i varmvattencirkulationen på källarplan.
39
6. Slutsats
I följande avsnitt kommer studien slutsats att presenteras och knytas samman med studiens frågeställningar.
Syftet med studien var att undersöka vilket behov som finns av tappvarmvatten i kommersiella fastigheter. Samt göra en undersökning av varmvattencirkulationens energianvändning för att förstå i vilket omfattning tappvarmvatten används i. Följande frågeställningar har ställts:
- I vilken omfattning används tappvarmvatten i kommersiella fastigheter? - Hur stor är energianvändningen för varmvattencirkulationen i förhållande till
konsumtionen av tappvarmvatten?
- Är det motiverat att ha varmvattencirkulation i kommersiella fastigheter?
Studien visar att varmvattencirkulation kan ge upphov till stora värmeförluster. Eftersom tappställena i fastigheterna redan ligger i kluster kan långa ledningssträckor räknas bort som en anledning till värmeförlust. Värmeförlusterna skapas följaktligen främst genom
undermålig teknisk isolering och långa utstick. Värmeförlusterna i rörledningarna är så pass stora att de i Nora 11 är 16 gånger större än värmeenergibehovet för att värma upp
tappvarmvattnet, i Kv. Elefanten är det 8 gånger större. Värmeförlusterna för
varmvattencirkulationen omräknat i kronor är 44 360 kr för Nora 11 och 22 780 kr för Kv. Elefanten. Vilket är stora summor som aldrig blir utnyttjade mer än att det värmer upp klimatskalet, som kan ses ur ett positivt perspektiv på vinterhalvåret. Genom att installera tidstyrning med 50 procent på varmvattencirkulationen hade fastighetsägaren halverat sina kostnader.
Hälften av alla hyresgäster ansåg sig inte vara i behov av tappvarmvatten, vilket resulterar i att tappvarmvatten inte används i någon större omfattning. Resultat visar att
tappvarmvattenkonsumtionen minskat år 2020 till föregående år, vilket kan vara en följd av Covid-19. En stor procentandel av hyresgästerna menade på att tvättmönster i framtiden kommer att ändras på grund av Covid-19. Således när hyresgästerna återvänder till deras arbetsplats kan varmvattenkonsumtionen komma att öka. Vilket kan göra att
40
Varmvattencirkulation kan motiveras för fastighetsägare om det dimensioneras rätt med små värmeförluster. Fastighetsägare bör beakta hyresgästers behov av tappvarmvatten för att kunna erhålla fördelar med varmvattencirkulation. Resultatet för studien motiverar en diskussion om nyttan och behovet av varmvattencirkulation, eftersom
41
7. Förslag till framtida forskning
För vidare studier hade det varit intressant med en mer omfattande undersökning. Vilken kan innebära flera undersökningar av varmvattencirkulation i kommersiella fastigheter, för att kunna se ett samband med omotiverade värmeförluster. Det behövs mer forskning och medvetenhet kring energibesparing av tappvarmvatten i kommersiella fastigheter. Genom mer forskning och mer medvetenhet om energiförluster i varmvattencirkulationssystem, kan energieffektivisering uppnås. En annan aspekt som i framtiden hade varit intressant att undersöka är ifall det skett ändrade tvättmönster för hyresgäster med hänsyn till Covid-19.
