Utvärdering av åtgärdskartor för bostadsrättsföreningar: ett verktyg för val energieffektiviseringsåtgärder

UPTEC ES 12 007

Examensarbete 20 p Mars 2012

Utvärdering av åtgärdskartor för bostadsrättsföreningar

Ett verktyg för val av energieffektiviseringsåtgärder

Liselott Dahlström

Teknisk- naturvetenskaplig fakultet UTH-enheten

Besöksadress:

Ångströmlaboratoriet Lägerhyddsvägen 1 Hus 4, Plan 0

Postadress:

Box 536 751 21 Uppsala

Telefon:

018 – 471 30 03

Telefax:

018 – 471 30 00

Hemsida:

http://www.teknat.uu.se/student

Abstract

Utvärdering av åtgärdskartor för bostadsrättsföreningar - ett verktyg för val av energieffektiviseringsåtgärder

Evaluation of abatement maps- developing a tool for implementing energy efficient measures in a

condominium

Liselott Dahlström

The municipality in Uppsala has set up goals for the future work concerning climate- and energy issues. As one way to achieve these goals the municipality started a project called Uppsala climate protocol. During one of the project meetings an abatement map was presented. The map showed what savings in carbon dioxide and marginal costs for different actions can be made. Statistics show that 40 % of the population in Uppsala lives in a condominium. This work examines if the abatement map is a good tool for developing an interest for energy efficient actions among the condominiums. To investigate this three fictitious apartment buildings where put together. The calculated energy savings together with estimated costs for each action applied on the building formed an abatement map. To investigate the understanding of the abatement maps interviews where made with three condominiums in Uppsala.

The interviews showed that the maps are hard to understand but when explained, they created an interest for making energy efficient actions in their respective

apartment buildings. Most appealing was the fact that several actions where showed in the same picture. The different opinions were taken in to account and a new

suggestion for the visualization of the abatement map was produced. In the new map the structure and readability were improved. The abatement maps can be an efficient tool while discussing energy efficient changes in a condominium. By complementing the map with an explaining example the understanding of the map can be easier.

ISSN: 1650-8300, UPTEC ES12 007 Examinator: Kjell Pernestål

Ämnesgranskare: Arne Roos

Handledare: Charlotta Szczepanowski

i Executive summary

Detta examensarbete är en del i Uppsala klimatprotokolls arbete att nå Uppsalas energi- och klimatmål. Arbetet innefattar framtagning, anpassning och analys av verktyget kallat

åtgärdskarta för användning mot bostadsrättsföreningar. Åtgärdskartan visar beparingar som kan göras i ett flerbostadshus genom olika åtgärder med avseende på energi och kronor.

Intervjuer med bortadsrättsföreningar i Uppsala visar att åtgärdskartan väcker ett intresse för energieffektivisering men är svårförstådd. Utifrån dessa synpunkter har ett förslag på åtgärdskartans utseende tagits fram.

Visualiseringen av åtgärdskartan så som det görs i detta arbete är inte lämplig vid vidare arbete och bör eventuellt ersättas. Programmet think-cell som används i dagsläget kräver mycket input från användaren för att visualisera en läsbar åtgärdskarta.

För vidare användning bör ytterliggare intervjuer genomföras med lämpliga

bostadsrättsföreningar. Beroende på hur åtgärdskartan väljs att presenteras kan eventuell tilläggsinformation behövas. Användning vid till exempel en presentation kan åtgärdskartan användas i form av det framtagna förslaget, men vid användning i till exempel en

informations broschyr kan ett förklarande exempel behövas.

ii Sammanfattning

I ett steg att nå Uppsala kommuns klimat- och energimål har projektet Uppsala

klimatprotokoll startats. Projektet består av 17 organisationer och företag varav 4 av dessa har gått samman och bildat en arbetsgrupp. Under ett av Uppsala klimatprotokolls möten presenterades en åtgärdskarta. Åtgärdskartan visar besparingar för olika åtgärder i koldioxid eller energi och kronor. För arbetsgruppen väcktes då en tanke om att tillämpa åtgärdskartan på andra målgrupper. I Uppsala bor ca 40 % av befolkningen i en bostadsrättsförening.

Genom att få denna grupp intresserad av att energieffektivisera sina fastigheter skulle arbetet i att nå Uppsala klimatprotokolls mål komma en bra bit på vägen. Syftet med detta arbete var att undersöka om verktyget åtgärdskarta kan vara tillämpbart på bostadsrättsföreningar i Uppsala för att väcka intresse till att energieffektivisera i sina fastigheter.

Till grund för åtgärdskartorna sammanställdes tre fiktiva typhus utifrån 1950, 1960 och 1980- talens byggnadsmetodik och vanligen använda material. Utifrån dessa typhus

genomfördes teoretiska beräkningar för olika energieffektiviserande åtgärder i programmen Excel och VIP- Energy. Tillsammans med kostnadsuppskattningar kunde indata visualiseras via programmet think- cell till en åtgärdskarta. För att förbättra tydligheten hos åtgärdkartan valdes att göra en uppdelning för de beräknade åtgärderna i två kategorier, åtgärder som kan utföras vid renovering och åtgärder av mer allmän karaktär.

För att testa förståelsen för åtgärdskartan genomfördes intervjuer med tre

bostadsrättsföreningar i Uppsala. Dessa tyckte att åtgärdskartan var ett bra verktyg som väckte intresse för energieffektivisering, speciellt uppskattat var att åtgärdskartan erbjuder en jämförelse mellan flera åtgärder. Dock fanns en del påpekanden om hur läsbarheten skulle kunna öka och hur åtgärdskartans information lättare skulle kunna konverteras till en

specifik förenings förhållanden. Åtgärdskartan ansågs av många vara rörig och stukturen behövdes förtydligas.

Dessa påpekanden togs i beaktande och ett nytt förslag på hur en åtgärdskarta skulle kunna se ut togs fram. I denna förtydligades och stukturerades åtgärdskartan för att underlätta avläsbarheten. Under intervjuerna diskuterades även att det fanns svårigheter att tolka riktningen på de staplar som visar åtgärdernas besparingar. I den ursprungliga åtgärdskartan visades lönsamma åtgärder som negativa staplar, vilket av de intervjuade

bostadsrättsföreningarna tolkades som kostnader. I den omarbetade åtgärdskartan vändes således staplarna för att nu visa lönsamma åtgärder som positivt riktade staplar.

Åtgärdskartorna väcker ett intresse och kan aggera som ett effektivt verktyg vid kontakt med olika bostadsrättsföreningar. Fler intrevjuer bör dock genomföras för att testa de nya

åtgärdskartornas tydlighet. Vid framtida arbete med åtgärdskartorna kan viss

iii

tilläggsinformation vara behövlig, så som ett förklarande exempel. Genom exemplet kan

förhoppningsvis bostadsrättföreningen lättare och fortare ta till sig informationen som ges i

åtgärdskartan.

iv

FÖRORD

Denna rapport författades under genomförandet av mitt examensarbete höstterminen 2011 på uppdrag av Riksbyggen, Vattenfall värme, Uppsala energi- och klimatrådgivare och Energikontoret i mälardalen.

Jag vill rikta ett stort tack till

 Mina handledare för all hjälp, diskussion och stöd, Charlotta Szczepanowski, Anna Karlsson, Mari- Louise Persson och Mathias Söderholm.

 Ämnesgranskare Arne Roos för all hjälp och råd.

 Strusoft för lånelicens av VIP- Energy.

 Tord af Klint, doktorand på KTH för hjälp med framtagning av indata.

Avslutningsvis vill jag tacka de bostadsrättsföreningar som hjälpt mig att undersöka förståelsen för åtgärdskartan.

Liselott Dahlström

Uppsala, februari 2012

Innehållsförteckning

1 Introduktion... 1

1.1 Bakgrund ... 1

1.2 Problemformulering ... 2

1.3 Syfte... 2

1.4 Avgränsningar ... 2

2 Metod ... 3

2.1 Angripande av problemformulering ... 3

2.2 Studieobjekt ... 3

2.3 Åtgärdskarta ... 3

3 Teori ... 5

3.1 Ekonomi ... 5

3.1.1 Livscykelkostnad, LCC ... 5

3.1.2 Rak amortering ... 5

3.1.3 Nuvärdesmetoden ... 6

3.2 Energianvändning ... 7

3.2.1 Byggnadens energibalans ... 7

3.2.2 Tillförd energi ... 8

3.2.3 Bortförd energi ... 9

3.3 Simuleringar ... 11

3.3.1 Microsoft Office Excel ... 11

3.3.2 Think-cell ... 11

3.3.3 VIP- Energy ... 12

4 Typhusen ... 14

4.1 Systemavgränsningar ... 14

4.2 Energikartläggning ... 14

4.2.1 Ekonomiska förutsättningar ... 16

4.2.2 Typhus 50... 17

4.2.3 Typhus 60 ... 17

4.2.4 Typhus 80 ... 18

4.2.5 Korrigeringar ... 19

5 Åtgärder ... 20

5.1 Styr- och reglertekniska åtgärder ... 21

5.1.1 Injustering av värmesystem ... 21

5.1.2 Injustering av temperatur i allmänna utrymmen ... 22

5.1.3 Sänkning av inomhustemperaturen ... 23

5.2 Installationstekniska åtgärder ... 24

5.2.1 Belysning ... 24

5.2.2 Tvättstuga ... 26

5.2.3 Byte av vattenarmaturer ... 27

5.2.4 Individuell mätning av vattenförbrukning ... 28

5.2.5 Tätning av fönster- och dörrlister ... 30

5.3 Byggnadstekniska åtgärder ... 31

5.3.1 Tilläggsisolering av fasad ... 31

5.3.2 Tilläggsisolering av vindsbjälklag ... 32

5.3.3 Byte av fönster ... 33

5.3.4 Insättning av tilläggsruta på fönster ... 34

5.3.5 Byte av port och balkongdörrar ... 35

5.3.6 Ventilation ... 36

5.4 Sammanställning av Åtgärder ... 40

6 Resultat... 42

6.1 Bearbetning av åtgärdskartan ... 42

6.2 Bearbetning av synpunkter ... 45

7 Känslighetsanalys ... 48

8 Diskussion ... 50

8.1 Intervjuer ... 50

8.2 Visualisering av åtgärdskartan ... 51

9 Slutsats... 53

10 Litteraturförteckning ... 2

Bilaga 1- Tilläggssida för framtagna åtgärdskartor

Bilaga 2- Åtgärdskarta som visades för bostadsrättsföreningar

Bilaga 3- Åtgärdskarta, framarbetat förslag

Bildförteckning

Bild 1. Åtgärdskarta framtagen av McKinsey och Vattenfall för koldioxidreduktioneR (McKinsey

Global institute, 2008) ... 4

Bild 2. Nuvärdesmetoden, Omräkning av betalningsöverskott från en 3års period ... 6

Bild 3. Byggnadens energibalans (Forslund, 2011) ... 8

Bild 4. Tabell i Excel för konvertering till Think-cell ... 12

Bild 5. Systemgräns för Simuleringsprorammet Vip-Energy (Strusoft, 2011) ... 13

Bild 6. Exempel på reglerkurva. (Bygga hus, 2011) ... 23

Bild 7. Första sammanställda åtgärdskartan ... 43

Bild 8. Åtgärdskarta, Allmänna åtgärder... 44

Bild 9. Förslag på utformning för Åtgärdskarta – Allmänna åtgärder... 46

Bild 10. Förslag på utformning Åtgärdskarta – Energieffektiv renovering ... 47

Bild 11. Ändring av prisökningen för fjärrvärme, el och vatten med 1 % för åtgärdskartan - allmänna åtgärder ... 48

Bild 12. Ändring av prisökningen för fjärrvärme, el och vatten med 1% för åtgärder med

Åtgärdskartan – Åtgärder som utförs i samband med renovering ... 49

Tabellförteckning

Tabell 1. Uppbyggnad av de tre typhusen ... 15

Tabell 2. Bortförd energi och uppvärmningsbehov för de tre typhusen innan genomförda energieffektiviseringsåtgärder... 16

Tabell 3. Materialsammansättning för typhus 50 (Björk, Kallstenius, & Reppen, 2002) ... 17

Tabell 4. Materialsammansättning för typhus 60 (Björk, Kallstenius, & Reppen, 2002) ... 18

Tabell 5. Materialsammansättning för typhus 80 (Björk, Kallstenius, & Reppen, 2002) ... 19

Tabell 6. Energi och Kostnadsberäkning för injustering av temperatur i allmänna utrymmen .... 22

Tabell 7. Energi och kostnadsberäkning för säkning 1°C och injustering av temperatur i lägenheter. ... 24

Tabell 8. Förhållanden för befintlig belysning i gemensamma utrymmen för typhusen (Sandberg, Persson, & Bångens, 2001) ... 24

Tabell 9. Förhållande för belysning i gemensamma utrymmen efter införande av åtgärd sett under ett år (Sandberg, Persson, & Bångens, 2001) ... 25

Tabell 10. Kostnader för befintlig och ny belysning i typhusen (Andersson, 2009) ... 25

Tabell 11. Maskiner i tvättstugan före och efter genomförd åtgärd (Sandberg, Persson, & Bångens, 2001) ... 26

Tabell 12. Kostnadsberäkning för införskaffande av ny tvättmaskinspark... 26

Tabell 13. Vattenförbrukning i typhusen innan åtgärder. I varje lägenhet antas förbrukning för två personer (Sandberg, Persson, & Bångens, 2001) ... 27

Tabell 14. Vattenanvändning efter byte av vattenarmatur. I varje lägenhet antas förbrukning för två personer (Sandberg, Persson, & Bångens, 2001) ... 28

Tabell 15. Kostnadsberäkning för byte av vattenarmatur ... 28

Tabell 16. Energianvändning vid införande av individuell mätning av varmvatten sett per år .... 29

Tabell 17. Kostnadsberäkning för individuell mätning av varmvatten (Berndtsson, 2005) ... 30

Tabell 18. Kostnad för tätningslister till fönster och dörrar (Leif Arvidsson AB, 2010) ... 30

Tabell 19. Energibehov vid tilläggsisolering av fasad sett per år ... 31

Tabell 20. Kostnadsberäkning för tilläggsisolering av fasaD (REPAB, 2010) ... 32

Tabell 21. Energiberäkning vid tilläggsisolering av vindsbjälklag sett per år... 32

Tabell 22. Kostnadsberäkning vid tilläggsisolering av vindsbjälklag (REPAB, 2010) ... 33

Tabell 23. Energiberäkning vid byte av fönster sett per år (Pilkington, 2009) ... 33

Tabell 24. Kostnadsberäkning för byte av fönster (REPAB, 2010) ... 34

Tabell 25. Energisparberäkning vid insättning av tilläggsruta sett per år... 34

Tabell 26. Kostnadsberäkning vis insättning av tilläggsruta (REPAB, 2010) ... 34

Tabell 27. Energisparberäkning vid byte av dörrar och portar sett per år... 35

Tabell 28. Kostnadsberäkning för byte av balkongdörrar och portar (REPAB, 2010) ... 35

Tabell 29. Specifik fläkteleffekt för befintliga fläktar i typhusen (Sandberg, Persson, & Bångens, 2001)... 36

Tabell 30. Beräkning av energianvändningen vid byte av fläktar (Energimyndigheten, 2010) .... 37

Tabell 31. Kostnadsberäkning för nya frånluftsfläktar (Energikontoret Skåne, 2000) ... 37

Tabell 32. Energiberäkning för FTX- system ... 38

Tabell 33. Kostnadsberäkning för byte till FTX- system ... 39

Tabell 34. Sammanställning av styr- och reglertekniska åtgärder ... 40

Tabell 35. Sammanställning av installationstekniska åtgärder ... 40

Tabell 36. Sammanställning av byggnadstekniska åtgärder ... 41

Ordlista

A

Golvarea i byggnaden som är uppvärmd till minst 10°C.

Avkastning Ekonomiskt term som beskriver vinst i förhållande till eget kapital. Avkastningens storlek beror av kapitalets ränta, hur mycket som är investerat kapital och över hur lång tid som betraktas.

Betalningsöverskott Mellanskillnaden i kronor av vad som betalats innan och vad som betalas nu utifrån en given nollpunkt. Kan jämföras med t ex en sänkning av bostadshyran, då betalningsöverskottet motsvarar den besparing som de boende gjort på hyressänkningen.

Effektiv ränta Ränta som banken ger på lånat kapital. Räntan tar hänsyn till samtliga kostnader och när utbetalningar sker, till exempel inflation.

Framledningstemperatur Temperatur på vattenflödet i flerbostadshusets radiatorsystem då det värmeväxlats i fjärrvärmecentralen och ska pumpas ut till lägenheterna.

Graddagar Begreppet används för att normalkorrigera en byggnads uppvärmningsbehov. Summerar antalet grader då utomhustemperaturen är lägre än en förutbestämd

referenstemperatur per dygn, i denna rapport används 17°C som referenstemperatur. Antalet grader som avviker från referens temperaturen per månad multipliceras med månadens antal dagar.

Klimatskal Byggnadsdelar som skiljer utomhusmiljö från inomhusmiljö så som väggar, fönster, tak och golv .

Kulturvärde Varje årtionde kännetecknas av sin typ av arkitektur. Detta tar sig uttryck i bland annat de byggnader som byggdes under perioden.

Byggnaden får ett så kallat kulturvärde och representerar byggandet för den tidsepoken.

Lgh Förkortning för lägenhet

OVK Obligatorisk ventilationskontroll

U- värde Värmegenomgångskoefficient, beräknas i [W/m

K]. Anger hur

värme kan flöda genom ett givet material. Värmen flödar från den

varma sidan av materialet till den kalla. Används vid beräkningar

av väggar, bjälklag och fönster.

1

1 INTRODUKTION

Sveriges riksdag antog år 2006 Europaparlamentets och Europarådets mål om att minska och effektivisera den slutanvända energin i det egna landet, även kallat

energitjänstedirektivet. I arbetet med att sammanställa en handlingsplan för genomförande av direktivet publicerades rapporten ”Ett energieffektivare Sverige” (Näringsdepartementet, 2008). Rapporten föreslår att åtgärder ska genomföras inom sektionerna bostäder, service, transport och industri. För sektionen bostäder är målet att minska andelen slutanvänd energi i bostäder med 20 % per m

boyta jämfört med 1995-års nivå till år 2020

(Näringsdepartementet, 2011). För att nå dessa mål krävs skärpta krav vid nybyggnation, men den största besparingen fås vid renovering av det befintliga bostadsbeståndet.

I strävan att energieffektivisera inom bostadssektorn har många företag upptäckt en potentiell marknad inom sektorn. Många har därför valt att rikta sin verksamhet mot detta och utvecklat olika energieffektiviseringstjänster och produkter. Spridningen av

informationsmaterialet når dock inte alla intressenter lika effektivt, till exempel finns det problem med att nå ut till bostadsrättsföreningar (Karlsson, 2011). Informationen kommer från många olika källor och kan vara svår att jämföra, då de bland annat använder olika grundantaganden.

1.1 BAKGRUND

Uppsala kommun har startat projektet Uppsala klimatprotokoll. Projektet är ett samarbete mellan kommunen och 17 lokala organisationer och företag. Syftet är att tillsammans verka för att nå Uppsala kommuns klimat- och energimål och minska energianvändningen och utsläppen av koldioxid (Åhlman, 2011). Uppsala kommun har som mål att minska utsläppen av växthusgaser till 0,5 ton per invånare till år 2050 (Uppsalas klimatpåverkan, 2011). Under ett av projektets möten presenterades ett verktyg som har tagits fram av företagen Vattenfall och McKinsey och som visualiserar hur mycket utsläppen av koldioxid kan minska genom olika åtgärder, samtidigt som det kan leda till en besparing i kronor. Verktyget kallades åtgärdskarta eller på engelska abatement map och visade åtgärder som utfördes på nationell nivå. Utifrån denna presentation väcktes en idé om att tillämpa åtgärdskartan på en

bostadsrättsförenings fastigheter.

I Uppsala bor 38 % av invånarna i en bostadsrätt, varav 97 % är av typen lägenheter i

flerbostadshus (Bendz & Andersson 2011). För Uppsala klimatprotokoll finns en stor

potential att minska energianvändningen i Uppsala genom att påverka denna grupp. Inom

projektet bildades därför en arbetsgrupp, även kallad styrgruppen, bestående av

2

representanter från Vattenfall Värme, Riksbyggen, Energikontoret i Mälardalen och Uppsalas energi- och klimatrådgivare. Arbetsgruppen vill uppmuntra bostadsrättsföreningar att energieffektivisera sina fastigheter och minska sin klimatpåverkan.

1.2 PROBLEMFORMULERING

Kan en sammanställning av olika energieffektiviseringsåtgärder i en åtgärdskarta väcka intresse och ge en överskådlig och lättförstådd bild för bostadsrättsföreningar om vilka energieffektiviseringsåtgärder som är lönsamma? Om så är fallet kan åtgärdskartan skräddarsys för en specifik bostadsrättsförening?

1.3 SYFTE

E xamensarbetet syftar till att undersöka, anpassa och analysera verktyget åtgärdskarta för användning mot bostadsrättsföreningar i Uppsala. Utifrån analysen tas även ett förlag fram till hur utformningen av åtgärdskartan skulle kunna se ut vid framtida användning.

Syftet har brytits ned till tre frågor:

 Kan bostadsrättsföreningar tolka och förstå information som ges i åtgärdskartan?

 Väcker åtgärdskartan ett intresse för energieffektivisering?

 Vilka förbättringar kan göras för att öka åtgärdskartans läsbarhet?

Målsättningen med arbetet är att klargöra om åtgärdskartan är ett bra verktyg för att väcka ett intresse för energieffektivisering i fastigheten för bostadsrättsföreningar. Arbetet bör även utreda möjligheterna att skräddarsy åtgärdskartan till en specifik bostadsrättsförening.

1.4 AVGRÄNSNINGAR

Studien är begränsad till att betrakta tre kategorier av åtgärdskartor. Varje kategori baseras på fastighetens ålder det vill säga då bostadsrättsföreningens fastighet byggdes.

Grundantaganden och beräknade åtgärder för dessa kategorier har endast genomförts på teoretisk väg.

Arbetet omfattar analys av förståelsen för åtgärdskartorna. Analysen är begränsad till att

endast ge förslag på utformning och för vidare arbete.

3

2 METOD

2.1 ANGRIPANDE AV PROBLEMFORMULERING

Svårigheten med åtgärdskartan handlar främst om förståelse och tolkning. För att verifiera förståelsen för åtgärdskartan genomförs intervjuer med den tänkta målgruppen,

bostadsrättsföreningar. Resultaten analyseras sedan och tillämpas i viss mån på åtgärdskartans utformning för att försöka uppnå bästa förståelse.

För att underlätta sammanställning av åtgärdskartorna genomförs en litteraturstudie.

Litteraturstudien ger en teoretisk bakgrund och kunskap inom flerbostadshusens ekonomi, funktion, uppbyggnad, sammansättning och även vilka energieffektiviseringsåtgärder som kan vara lämpliga att visualisera i åtgärdskartan. Val av åtgärder bestäms i samråd med en representant från Riksbyggens Renoveringsverkstad och styrgruppen utifrån den gjorda litteraturstudien.

Indata till åtgärdskartorna beräknas fram genom simuleringar i olika datorprogram.

Materialet sammanställs och visualiseras därefter i en åtgärdskarta. Åtgärdskartan

utvärderas sedan i samråd med bostadsrättsföreningar och intressenter där förståelsen av åtgärdskartan testas.

2.2 STUDIEOBJEKT

Studien är begränsad till tre åtgärdskartor. Detta ger en möjlighet att dela upp målgruppen i tre kategorier och på så vis framställa en mer anpassad åtgärdskarta till varje grupp. Varje åtgärdskarta kommer i detta arbete att grunda sig på energieffektiviserande åtgärder i ett fiktivt flerbostadshus, så kallat typhus. Varje typhus ägs av en fiktiv bostadsrättsförening.

Efter olika överväganden valdes att varje typhus skulle representera var sitt årtionde och den byggnadsmetodik som användes under perioden. Utifrån statistik över nybyggnationer i Uppsala valdes i denna studie tre flerbostadshus byggda under 1950, 1960 och 1980 talet (Bendz & Andersson 2011).

2.3 ÅTGÄRDSKARTA

Mallen för åtgärdskartan arbetades fram i ett samarbete mellan McKinsey & Company och Vattenfall Institute of Economic Research och gick under namnet Abatement map (eng).

Målet med denna åtgärdskarta var att på ett effektivt sätt visa att det kan vara ekonomiskt

lönsamt att minska CO

- utsläppen genom olika åtgärder. På y-axeln visades kostnaden per

ton CO

och på x-axeln ton CO2- utsläpp per år. Se Bild 1.

4

BILD 1. ÅTGÄRDSKARTA FRAMTAGEN AV MCKINSEY OCH VATTENFALL FÖR KOLDIOXIDREDUKTIONER (MCKINSEY GLOBAL INSTITUTE, 2008)

Varje åtgärd representeras av en stapel i åtgärdskartan och ger en bild av hur lönsam genomförandet är. Stapelns bredd syboliserar hur många ton CO

genomförandet av åtgården kan minska och höjden på stapeln anger lönsamheten i kr/reducerat ton CO

. De mest lönsamma åtgärderna visas till vänster i åtgärdskartan, som en negativt riktad stapel och den minst lönsamma längt till höger, som en positivt riktad stapel. Det finns inget samband mellan ordningen som åtgärderna är presenterade och i den ordning som åtgärderna lämpligen bör genomföras.

I detta arbete då åtgärdskartan anpassats till bostadsrättsföreningar, visar åtgärdskartan kr/år på y- axeln och kWh/år på x- axeln för olika energieffektiviseringsåtgärder.

Besparingarna visualiseras i åtgärdskartan där en stapel representerar en åtgärd. För

åtgärdskartor som presenteras i detta arbete ger således inte arean för varje visad åtgärd

någon ytterligare information.

5

3 TEORI

3.1 EKONOMI

Samtliga åtgärder som genomförs har ett ekonomiskt värde. För att bestämma om det ekonomiska värdet leder till att åtgärden är lönsam eller inte, används olika metoder och modeller. Nedan presenteras de metoder och modeller som är tillämpade på samtliga åtgärder i arbetet.

3.1.1 LIVSCYKELKOSTNAD, LCC

Vid granskning av en investerings verkliga kostnad används begreppet livscykelkostnad, LCC.

Ambitionen är att ta hänsyn till en investerings samtliga kostnader under dess livslängd.

Poster som ingår är bland annat underhåll, drift och energikostnader (Widerström, 2010).

Genom att inte bara se till investeringskostnaden kan olika investeringsalternativ jämföras mer rättvist.

Exempel på detta kan vara valet mellan två olika pumpmodeller. Pump 1 har en högre investeringskostnad, men Pump 2 har en högre driftkostnad. Då pumparna granskas ur ett LCC- perspektiv kan Pump 1 som har hög investeringskostnad vara mer kostnadseffektiv, då driftkostnaden för Pump 2 sett över dess livstid blir mycket hög.

Föreslagna åtgärders livslängd betraktas som tiden från att den installeras eller genomförs tills att den ersätts eller tas ur drift. Gjorda beräkningar baseras på hela åtgärdens livstid och har inte tagit hänsyn till eventuell avskrivningstid.

3.1.2 RAK AMORTERING

En investering kan finansieras med ett lån. Nedan beskrivs återbetalning med rak amortering som användas i detta arbete.

Då ett lån beviljas bestäms förutom lånesumman, L, även hur lång tid låntagaren har på sig att betala tillbaka det lånade kapitalet, återbetalningstid. Vid rak amortering sker

återbetalningen dels via en fast amorteringssumma, A, och en räntekostnad, r.

Amorteringssumman fås då det lånade beloppet divideras med antalet perioder, n under lånets återbetalningstid. Antalet perioder är vanligtvis antal månader under

återbetalningsperioden. Räntekostnaden betalas vid varje amortering men grundar sig på

6

den summa av lånet som återstår att betalas efter hittills gjorda amorteringar. R är således den summa som ska utbetalas vid varje betalningstillfälle (Petersson, 2011).

I denna studie är lånets återbetalningstid den samma som åtgärdens livslängd och återbetalningen, R sker årsvis till dess att lånet är återbetalat. Detta efter önskemål från handledare då pay-back tid inte längre anses vara en rättvis metod för att se till

energieffektiviserande åtgärders lönsamhet.

3.1.3 NUVÄRDESMETODEN

Nuvärdesmetoden jämför en investering i dag med framtida kassaflöden, det vill säga hur stor insättning måste göras på ett bankkonto idag, för att det ska resultera i Y kr om n år.

Framtida inbetalningar räknas om till ett nuvärde, se ekvation 3, alltså vilket värde skulle de ha haft idag (Olsson U. E., 2007).

Omräkning till ett nuvärde görs via en bestämd kalkylränta, k. Kalkylräntan ska motsvara den procentsats som skulle fåtts om kapitalet i stället satts på ett konto på banken.

För åtgärder som beräknas i denna studie kommer den gjorda investeringen leda till betalningsöverskott, a. Ett betalningsöverskott fås då utgifterna minskar till följd av investeringen. Exempelvis en fastighet som investerar i nya vattenkranar. Kranarna har snålspolande munstycken vilket gör att det förbrukas både mindre kallt och varmt vatten.

Detta leder till att uppvärmningskostnaden och kostnaden för köpt tappvattenmängd minskar. Betalningsöverskottet är då skillnaden mellan den kostnad som betalades år 0 och det som betalas efter kranbytet genomförts, det vill säga år 1, 2 och 3. Se Bild 2.

BILD 2. NUVÄRDESMETODEN, OMRÄKNING AV BETALNINGSÖVERSKOTT FRÅN EN 3ÅRS PERIOD

7

Nuvärdet subtraheras från den investering som gjordes år 0, skillnaden kallas för nettonuvärde. Om betalningsöverskotten omräknat till ett nuvärde motsvarar en större summa än den investering som gjordes år 0 har åtgärden varit lönsam.

3.2 ENERGIANVÄNDNING

Då begreppet energieffektvisering behandlas är det viktigt att känna till skillnaden mellan effekt, energi och exergi.

För att ett arbete ska genomföras krävs energi, W. Mängden energi som används ges av den effekt, P under tiden dt, som överförs från ett avgivande system till ett mottagande.

Enligt termodynamikens första huvudsats, kan ingen energi förstöras eller skapas, endast omvandlas. Då arbete genomförts har energin således omvandlats till andra energiformer.

Dessa energiformer kan vara av olika kvalitet. Energins kvalitet beskrivs av begreppet exergi.

Effektiviteten hos processen ges av förhållandet mellan tillförd exergi och erhållen exergi.

Skillnaden i exergi beror av att processen inte kan utnyttja alla energiformer och då uppstår förluster.

Vid energieffektivisering i en fastighet strävar föreslagna åtgärder inte bara till att använda mindre energi utan även mindre exergi. Att använda mindre energi menas att tidigare utförd energiomvandling uteblir. Medan att använda mindre exergi menas att utförda

energiomvandlingen ska försöka genomföras mer effektivt. Ett exempel på att använda mindre exergi är att värma vatten för diskmaskiner eller tvättmaskiner med fjärrvärme istället för med el. El innehåller mer exergi per kWh än vad fjärrvärme gör. Ett exempel på energibesparing blir då att använda disk- och tvättmaskiner som förbrukar mindre mängd varmvatten.

3.2.1 BYGGNADENS ENERGIBALANS

En byggnads energibalans berättar hur energi tillförs och används i en fastighet. Den avsiktligt tillförda energin består dels av värme och dels av el. Värme fås från fastighetens värmekälla, i detta fall fjärrvärmecentralen och från intern värmeutveckling så som personvärme, hushållsel och från solinstrålning. El används för att driva maskiner och pumpar i byggnaden. Det ger vid uträttande av arbete även upphov till värme.

Energibalansen kan lättare analyseras genom att dela upp flödet i två poster, tillförd och

bortförd energi. För ett bra inomhusklimat måste tillförd och bortförd energi balanseras, lika

8

mängd bortförd energi från fastigheten måste även tillsättas för att hålla en önskad inomhustemperatur (Forslund, 2011).

Utifrån given tillförd och bortförd energi tillsätter fastighetens värmesystem den extra värme som behövs för att nå önskad inomhustemperatur och balans, se Bild 3.

BILD 3. BYGGNADENS ENERGIBALANS (FORSLUND, 2011)

För bortförd energi är både flöden såsom ventilation och transmission det vill säga

värmeförluster genom väggar, tak, fönster etc. beroende av rådande utomhustemperatur. En stor temperaturdifferens mellan inne- och utomhustemperatur ger följaktligen ett större flöde av bortförd energi. Ventilationsflöden reagerar snabbare på ändringar hos

temperaturdifferensen än transmissionsflöden.

I denna studie betraktas använd el som kan kopplas till posten hushållsel som en separat post. Beräknade energibalanser i rapporten tas inte hänsyn till denna elanvändning förutom då användandet bidrar till ökad internvärme, det vill säga det bidrar med ett gratis

värmetillskott.

3.2.2 TILLFÖRD ENERGI

Personvärme avges genom strålning och konvektion från de boende i form av en avgiven effekt. Effekten beror på olika faktorer, dels antalet personer som vistas i utrymmet, hur mycket kläder de bär och vilket typ av aktivitet de utför. Effekt som alstras till följd av de boendes aktiviteter mäts i enheten met (metabolism), [W]. Medan andelen kläder mäts i enheten clo (clothing units), [m

C/W]. Ett högt clo- värde innebär att den berörde har mycket kläder på sig.

Verksamhets- och fastighetsel är den el som används för drift av maskiner eller centrala

system i byggnaden. Till exempel maskiner i den gemensamma tvättstugan och belysning i

9

allmänna utrymmen. Maskiner som används i den egna lägenheten ingår inte i denna post.

Elanvändningen ger även upphov till värme.

Solinstrålning avger värme genom instrålning via fönsterrutor och väggar. Mängden värme bestäms förutom av solstrålningens styrka, av fönstrets g-värde. g-värdet anger fönstrets förmåga att transmittera strålningen. Ett högt värde på g-värdet ger att solinstrålningen lätt kan transporteras in genom rutan till rummet innanför.

Värmekällan ansvarar för att säkerställa den önskade inomhustemperaturen. I typhusen används en värmecentral som värmeväxlas mot stadens fjärrvärmenät. I värmecentralen sker distribution av värme via ett vattenburet system och tappvarmvatten värms upp. Husets värmesystem är ett så kallat trögt system och det tar generellt sett några dagar innan en reaktion sker på ändrade uppvärmningsparametrar, till exempel kallare utomhustemperatur.

3.2.3 BORTFÖRD ENERGI

Ventilation krävs för en god inomhusmiljö. Beroende på byggnadens ventilationssystem är värmeläckaget och behovet av uppvärmning på ingående luft olika. För att på ett effektivt sätt värma luften brukar inloppet för vissa av ventilationstyperna placeras i samband med

utrymmets radiatorer. Det finns fyra typer av ventilationssystem:

 S- system

 F- system

 FT-system

 FTX- system

S- system, självdrag, är den vanligaste typen av ventilation i hus byggda innan 1950 (VVS Företagen, 2009). Systemet bygger på byggnadens utformning och fysikens lagar. Drag skapas genom temperaturdifferenser mellan inne- och utomhusluft. Den kalla luften flödar in genom otätheter i klimatskalet till exempel vid ventilationsspalter i fönsterkarmen. Luften värms upp, stiger och leds ut via till exempel skorstenskanaler. I de nedre delarna av huset bildas då ett undertryck som suger in ny luft. Byggnader med självdrag har ofta dålig

omsättning av luft när temperaturdifferensen mellan ute och inne är liten, det vill säga under sommaren.

F-system, mekanisk frånluftsventilation används i byggnader byggda från 1960 (VVS-

företagen, 2009). Det bygger på liknande princip som hus ventilerade via självdrag. Luften

flödar in genom otätheter i klimatskalet och tilloppskanaler och ut genom kanaler kopplade

till ventiler i kök och badrum. I slutet av kanalen för utgående luft sitter en fläkt som hjälper

till att dra ut luften, därav garanteras en jämn omsättning för hela året.

10

FT- system, från och tilluftsventilation, installerades i byggnader från 1975 och framåt (VVS- företagen, 2009). Systemet är ett balanserat ventilationssystem, där både från- och

tilluftsflödet fås via fläktar. Inkommande och utgående luft flödar genom separata kanaler och risken att matos och annat överförs från utgående till ingående luftflöde uteblir. Systemet kräver att det inte finns större otätheter i klimatskalet för att fläktarna ska kunna kontrollera aktuellt luftflöde i ventilationssysteme.

FTX- systemet, från och tilluftsventilation med värmeväxling, fungerar som ett FT-system men kompletteras med en värmeväxlare som överför värmen i utgående luft till den ingående. Beroende på värmeväxlarens temperaturverkningsgrad överförs energi från den varma luften till den kalla olika effektivt.

Transmission anger den mängd värme som flödar ut genom klimatskalet och via otätheter, drag med mera, se ekvation 5. Transmissionen, M, styrs dels av byggnadsdelens

värmeisolationsförmåga, U-värdet, [W/m

,K] och dels av temperaturdifferenser mellan ute och inomhusklimat, . Varje byggnadsdels area, A, har ett specifikt U-värde, U, beroende på dessas sammansättning av olika material.

Klimatskalet består av material i väggar, golv och tak som har förmåga att lagra värme under en längre tid. Variationer i klimat och uppvärmning ger därför inte resultat förän dagar efter att förhållanden ändrats.

Avloppsförluster fås då använt tappvarmvatten transporteras via byggnadens

avloppssystem. Vatten som tillsätts byggnaden värms upp via värmeväxling i fastighetens värmecentral och transporteras ut i fastighetens tappvarmvattensystem. Då vattnet använts transporteras det bort via husets avloppssystem för att renas. Detta görs utan att ta vara på den värme som fortfarande finns lagrad i vattnet. I Uppsala tas värme tillvara ur

avloppsvattnet via centrala värmepumpar via reningsverket. Värmen tillförs stadens fjärrvärmenät.

Energimängden, Q i tappvarmvattnet som lämnar en byggnad beräknas enligt ekvation 6.

Där m representerar vattnets massa, c

vattnets specifika värmekapacitet och ΔT vattnets temperaturdifferens.

I gjorda beräkningar antas att inkommande vatten har en temperatur på ca 8 och som sedan värms till 60 . Den övre temperaturen på 60 har valts för att undvika legionella, då värmeförluster i de rör som transporterar vattnet från uppvärmningscentralen till

användaren antas uppkomma. Sammantaget ger detta att det uppvärmda vattnet har ökat

11

sitt energiinnehåll med ca 60 kWh/m

. Då vattnet använts och transporteras bort via avloppssystemet antas att hela det ökade energiinnehållet på 60 kWh/m

blir en förlust.

Ingen hänsyn tas till att värme har avgivits till byggnaden under användandet. Inte heller tas hänsyn till att kallvatten i rörledningar och toaletter värms till rumstemperatur om vattnet är stillastående tillräckligt länge.

3.3 SIMULERINGAR

Vid simulering av åtgärder används programmen Excel och VIP-Energy. Mindre omfattande åtgärder simuleras i Excel medan de mer omfattande simuleras i VIP- Energy. Beräknade energireduceringar används sedan som input i Excel där kostnader och besparingar i kronor beräknas. Utfallet överförs sedan som indata till programmet think-cell för att rita

åtgärdskartorna. I think-cell används diagramtypen mekko, där staplarna kan varieras i storlek för både x- och y- led. Olika klimatdata har används vid beräkningarna. I VIP- Energi används klimatdata från Stockholm medan i Excel används klimatdata över Uppsala. Använd data i Excel är normaldagskorrigerad.

3.3.1 MICROSOFT OFFICE EXCEL

Excel är ett verktyg som i tabellform utför beräkningar och sammanställer data. Programmet är uppbyggt via arbetsblad som kan länkas samman genom olika kommandon. Varje

genomförd åtgärd i arbetet beskrivs på ett arbetsblad i programmet. Dessa länkas samman till ett sammanställningsblad. Beräkningar för både energieffektivisering och kostnader sammanställs i Excel. Sammanställningen i Excel kallas i detta arbete för

beräkningsverktyget. Data överförs sedan från Excel via plug-in programmet think-cell till PowerPoint, där grunden för Åtgärdskartan visualiseras.

3.3.2 THINK-CELL

Think- cell är ett plug- in program till office paketet och omvandlar numeriska data från Excel till Powerpoint. Data kan konverteras till en rad olika diagrammtyper som inte finns tillgängliga i Excels basutbud. Diagrammen är både av en och två dimensioner. För att visualisera åtgärdskartan används diagramtypen mekko. I Excel färdigställs en tabell där första raden anger stapelns rubrik och den andra raden anger stapelns bredd, se Bild 4.

Resterande rader för respektive kolumn anger stapelns höjd och vilken färg den ska visas

som i det färdiga diagrammet. Om höjden anges på flera rader fås flera staplar placerade

ovanpå varandra i det färdiga diagrammet men skiljs åt av använd fyllningsfärg.

12

BILD 4. TABELL I EXCEL FÖR KONVERTERING TILL THINK-CELL

I detta arbete kommer tre rader till varje kolumn att utnyttjas, förutom raderna som anger stapelns höjd och rubrik. Dessa rader symboliserar energieffektivisering av olika flöden så som värme, el och tappvarmvatten. I Bild 4 ses att kolumnen Sänkning av innetemp påverkar flödet värme medan kolumnen Belysning påverkar flödet el. Båda åtgärderna kommer att visas som var sin stapel men med olika fyllningsfärg i det färdiga diagrammet.

3.3.3 VIP- ENERGY

VIP- Energy används vid energibalansberäkning av huskroppar. Simuleringen stävar efter jämvikt mellan tillförd och bordförd energi i byggnaden vilket sedan uttrycks i byggnadens behov av värme och kyla. I programmet kan till exempel parametrarna ventilation,

internvärme, materialsammansättning och uppbyggnad, processvärme med mera bestämmas och varieras, se Bild 5. Det finns även möjlighet att anpassa väderdata för en specifik ort där byggnaden befinner sig, alternativt importering av egen väderdata. Simuleringarna

genomförs på årsbasis men där noggranheten kan varieras mellan till exempel dag och månad.

I programmet finns möjlighet till zonindelning. Varje zon kan konstrueras efter egna förhållanden som sedan länkas samman med andra zoner. Genom detta kan nogrannare simuleringar genomföras då hänsyn tas till källare och trapphus som kan ha annat uppvärmnings och ventilationsbehov än resterande delar av byggnaden.

Beräkningarna kan göras i flera dimensioner med avseende på materialsammansättning och

transmission för att på så vis ta hänsyn till köldbryggor. I denna studie kommer endast en

dimension att användas vid beräkningar, detta eftersom ingående data inte bedöms vara

tillräckligt nogranna för beräkning i fler dimensioner. För 1D simuleringar korrigeras angivna

U-värden automatiskt med en faktor på 0,02W/m

K för att ta hänsyn till köldbryggor med

mera.

13

BILD 5. SYSTEMGRÄNS FÖR SIMULERINGSPRORAMMET VIP-ENERGY (STRUSOFT, 2011)

Varje simulering som görs i programmet baseras på en tom huskropp, det vill säga endast avgränsande väggar för den beräknade kroppen definieras för simuleringen. Kroppen kompletteras sedan med internvärme, solinstrålning med mera.

Varje typhus består i gjorda simuleringar av en zon. Typhuset byggs upp av antagna material

och areor. Därefter har processenergi, ventilationsschema och andra parametrar lagts till för

att bilda referensfallet. Utifrån detta har sedan ändringar gjorts i husets uppbyggnad för att

beräkna energibesparingen vid olika åtgärder.

14

4 TYPHUSEN

4.1 SYSTEMAVGRÄNSNINGAR

Studien begränsas till åtgärder på och i de nedan beskrivna typhusen. Flöden som valts att studeras är värme, vatten och fastighetsel. I detta inkluderas:

 Transmission genom klimatskalet

 Värmebehov i lägenheter och allmänna utrymmen.

 Vattenanvändning i lägenheter och tvättstuga

 Verksamhets- och fastighetsel använd i trapphus, källare och tvättstuga.

Yttreparametrar så som gatubelysning och värme och fastighetsel använt i garageutrymmen kan variera kraftigt mellan olika bostadsrättsföreningar. Uppgifter kring dessa parametrar finns dåligt dokumenterade och valdes därför att inte tas med bland de studerade flödena.

Kostnaden för hushållsel betalas av de boende i typhuset och räknas inte med i gjorda beräkningar. Dock antas att värme som utvecklas vid användande av hushållsel tillförs byggnadens energibalans som ett värmetillskott.

Åtgärder som föreslås tar inte hänsyn till eventuella kulturvärden som måste bevaras hos byggnaden.

Ingen av de förslagna åtgärderna tar hänsyn till kostnader för ett eventuellt alternativt boende under själva genomförandet. De tar heller inte hänsyn till utgifter vid ansökan om bygglov för de åtgärder där det kan vara aktuellt.

4.2 ENERGIKARTLÄGGNING

I studien tas åtgärdskartor för tre typhus fram, ett byggt under årtiondet 1950, ett under 1960 och ett under 1980. Husen benämnas som Typhus 50, Typhus 60 och Typhus 80. Nedan följer en inventering av de tre typhusen i befintligt skick, uppbyggnad och energiåtgång innan energieffektiviserande åtgärder föreslås och teoretiskt genomförs. Husen är fiktiva och valda byggnadsdelar för respektive byggnad grundar sig på då beskrivningar i boken Så byggdes husen 1880- 2000 , (Björk, Kallstenius & Reppen 2002). Den fiktiva bostadsrättsföreningen antas i utgångsläget endast ha genomfört nödvändiga underhållsarbeten på sin fastighet.

Varje typhus består av 12 lägenheter med 2 boende per lägenhet. Till varje hus finns två

trappuppgångar som ger tillgång till sex lägenheter. Trappuppgångarna är av mörk typ utan

fönster. Lägenheterna är på 76 m

med tillhörande balkong. I huset finns källarutrymme och

en gemensam tvättstuga. Då husen endast har tre våningar finns ingen hiss installerad.

15

Tappvarmvattnet pumpas runt i typhusens system kontinuerligt via varmvattencirkulation, VVC- system. Detta för att dels motverka tillväxt av legionella bakterier och dels för att minska tiden för tappvattnet att få rätt temperatur vid användande. Energianvändningen i hushållet beror till stor del på den livsstil de boende har (Statens Energimyndighet 2007).

För vart och ett av de tre typhusen antas samma levnadsmönster gälla för både förbrukning av vatten, värmebehov, vädring och så vidare.

I Uppsala används till 95 % fjärvärme för att värma fastigheter och i denna studie antas att de fiktiva husen värms upp av fjärrvärme (Vattenfall 2011). Vattenfall är den enda leverantören av fjärrvärme i Uppsala och därför antas dennes pris för 2011 ligga till grund för beräkning av värmekostnader. För elkostnader används ett medelvärde för Uppsala kommun (Nils

Holgersson- gruppen, 2010).

Transmissionsförluster och u-värden för typhusen är beräknade i VIP Energy.

I Tabell 1 visas en sammanställning av typhusens uppbyggnad.

TABELL 1. UPPBYGGNAD AV DE TRE TYPHUSEN

Typhus 50 60 80

Golvyta per våningsplan

341m

341m

341m

Total golvyta exkl.

källare

1023m

1023m

1023m

Hustyp Lamellhus Lamellhus Burspråkshus,

lättbetong

Antal våningar 3st 3st 3st

Antal lägenheter 12st 12st 12st

Trapphus 2st, 36m

2st, 36m

2st, 36m

Balkonger 12st 12st 12st

Tak Sadelkonstruktion,

tegel

Platt med papptäckning

Sadeltak, stålplåt

Fönster och dörrar 15 % av totala golvytan

15 % av totala golvytan

17 % av totala golvytan

Vindsutrymme Ja Nej Ja

Yttermått, (B*L*H) 11m*31m*10m 11m*31m*10m 11m*31m*10m

Ventilation S-system F- system FT- system

Ventilerad rumsvolym

3410m

3410m

3410m

16 Tvättstuga 2 Tvättmaskin (TM),

1 Torktumlare (TT)

2 Tvättmaskin (TM),

1 Torktumlare (TT)

2 Tvättmaskin (TM), 1 Torktumlare (TT)

Belysning, armaturer 9 st trapphus, 5 st källare, 4 st tvättstuga

9 st trapphus, 5 st källare, 4 st tvättstuga

9 st trapphus, 5 st källare, 4 st tvättstuga

Termostater 10st allmänna utrymmen, 48st i lgh

10st allmänna utrymmen, 48st i lgh

10st allmänna utrymmen, 48st i lgh

Värmesystem Vattenburet,

Fjärrvärme, VVC Vattenburet,

Fjärrvärme, VVC Vattenburet, Fjärrvärme, VVC

I Tabell 2 presenteras andelen bortförd energi från respektive typhus innan åtgärder genomförts. Angivet uppvärmningsbehov tar hänsyn till antagen intervärme och solinstrålning och visar den i utgångsläget behövda uppvärmningen.

TABELL 2. BORTFÖRD ENERGI OCH UPPVÄRMNINGSBEHOV FÖR DE TRE TYPHUSEN INNAN GENOMFÖRDA ENERGIEFFEKTIVISERINGSÅTGÄRDER.

Typhus [MWh/år] 50 60 80

Transmission 135 119 138

Ventilation 54 65 65

Avlopp 14 10 10

Uppvärmningsbehov 114 105 108

4.2.1 EKONOMISKA FÖRUTSÄTTNINGAR

För undersökta åtgärder vars grundinvestering överstiger 100 000 kr antas finansiering ske via ett lån för hela investeringsbeloppet. För mindre belopp förväntas

bostadsrättsföreningens budget täcka investeringskostnaden. För lånat kapital antas en effektivränta på 4 %. För inbetalningsöverskott för en energieffektiviseringsåtgärd antas en diskonteringsränta på 4 % (Petersson, 2011).

I beräkningarna antas en användning av fjärrvärme, el och vatten. För dessa antas en

prisökning på 3 % för fjärrvärme, 2 % för el och 2,8 % för vatten per år (Nils Holgersson-

gruppen, 2010). Den använda kalkylräntan sätts till 4 % för både beräkningar på underhåll

och renovering (Petersson, 2011). Samtliga procentsatser tar hänsyn till inflation.

17

4.2.2 TYPHUS 50

För att representera 1950- talets byggande valdes ett lamellhus med sadeltak. Husbyggandet präglas av krigsårens erfarenheter vilket ledde till en medvetenhet kring betydelsen av isolering. Huset är byggt med bärande och robusta ytterväggar med funktionellt utformade lägenheter (VVS Företagen, 2009).

Typhus 50 har i befintligt skick ett beräknat uppvärmningsbehov på 140 kWh/m

år. I Tabell 3 visas materialsammansättning, transmissionsförluster för respektive area. U-värden är beräknade utifrån given materialsammansättning i programmet VIP- Energy.

TABELL 3. MATERIALSAMMANSÄTTNING FÖR TYPHUS 50 (BJÖRK, KALLSTENIUS, & REPPEN, 2002)

Byggnadsdel Material U-värde [W/m

, K]

Area [m

] Transmission, [MWh/år]

Fasad 180mm tegel,

20mm luftspalt, 50mm

träullsplatta, puts

0,9 658 53

Fönster 2- glas, 80 % glas 2.7, g-värde: 76

%

153 28

Balkongdörrar och portar

2- glas, 15 % glas 2,7 28 7

Källargolv 180mm betong, 150mm

fyllnadsgrus, 20mm träullsplatta

1,7 341 29

Vindsbjälklag 10mm mineralull, 160mm betong, 130mm koksaska, 50mm betong

0,6 341 18

4.2.3 TYPHUS 60

För att representera 1960- talet väljs ett lamellhus. Tiden efter andra världskriget

kännetecknas av en stor bostadsbrist i Sverige och riksdagen tog därför ett beslut om att

bygga 1 miljon nya bostäder mellan 1965-1974 för att råda bot på situationen. Från att bygga

en bärande fasad effektiviserades processen genom att bygga bärande mellanväggar. Detta

18

gav upphov till att transmissionen genom klimatskalet ökade jämfört med tidigare byggande (VVS Företagen, 2009).

Typhus 60 har i befintligt skick ett beräknat uppvärmningsbehov på 131 kWh/m

år. I Tabell 4 visas materialsammansättning och transmissionsförluster för respektive area för typhus 60.

U-värden är beräknade utifrån given materialsammansättning i programmet VIP- Energy.

TABELL 4. MATERIALSAMMANSÄTTNING FÖR TYPHUS 60 (BJÖRK, KALLSTENIUS, & REPPEN, 2002)

Byggnadsdel Material U- värde [W/m

, K]

Area [m

] Transmission, [MWh/år]

Fasad 40mm fasadtegel,

50mm mineralull

0,7 696 41

Fönster 2- glas, 80 % glas 2.7 , g-värde:

76 %

120 28

Balkongdörrar och portar

2- glas, 15 % glas 2,7 28 7

Vindsbjälklag 120mm betong, 120mm

mineralull, 30mm mineralullsfilt

0,5 341 15

Källargolv 120mm betong, glasullsmatta, 150mm

dränerande grus

1,6 341 27

4.2.4 TYPHUS 80

Under 1980-talet introducerades det då nya byggnadsmaterialet plast. Materialet användes i tätningar, rör och som isolerande material. I en del fall visade det sig att den använda plasttypen var av dålig kvalité och innehöll hälsovådliga ämnen så som formaldehyd. För att representera 1980- talets byggande antas ett burspråks hus med sadeltak. Jämfört med typhusen 50 och 60 har fönsterarean ökat (VVS Företagen, 2009).

Typhuset har i befintligt skick ett beräknat uppvärmningsbehov på 149 kWh/m

år. I Tabell 5 visas materialsammansättning och transmissionsförluster för respektive area för typhus 80.

U-värden är beräknade utifrån given materialsammansättning i programmet VIP- Energy.

19

TABELL 5. MATERIALSAMMANSÄTTNING FÖR TYPHUS 80 (BJÖRK, KALLSTENIUS, & REPPEN, 2002)

Byggnadsdel Material U- värde [W/m

, K]

Area [m

] Transmission, [MWh/år]

Fasad 350mm högporös

betong

0,4 638 23

Fönster 3- glas,

aluminium

1,9, g-värde: 68

%

174 18

Balkongdörrar och portar

2- glas 2,5 24 6

Vindsbjälklag 190mm betong, nålfiltsmatta

1,8 341 55

Källargolv Nålfiltsmatta, 200mm betong, 150mm

dräneringsgrus, 100mm sand

2,1 341 36

4.2.5 KORRIGERINGAR

Beräknade U-värden tar inte hänsyn till fukt. En kompensationsfaktor har lagts till för

beräkningar av fasadtransmission på 0,02W/m

K, detta för att ta hänsyn till eventuella

köldbryggor i klimatskalet (Strusoft, 2010).

20

5 ÅTGÄRDER

I följande avsnitt presenteras de åtgärder som tillämpas på respektive typhus. Åtgärderna visas sedan som var sin stapel i den slutliga åtgärdskartan. Under avsnittet 5.4

Sammanställning av årgärder redogörs i korthet vad varje åtgärd innebär och på vilket typhus det tillämpas.

Åtgärder som föreslås nedan berör både renovering, ändring och underhåll av typhusen. Med underhåll menas åtgärder som genomförs för att bevara husets tekniska egenskaper och funktioner. En ändring däremot innefattar ombyggnad, tillbyggnad eller annan ändring som inte innebär nybyggnation eller underhåll av byggnaden. Renovering kan ses både som en ändring och som en typ av underhåll beroende på arbetets omfattning. Vid utförande av en ändring är standardhöjning av bostadens och byggnadens utformning tillåten vilket inte är fallet vid underhåll (Boverket, 2009).

Enligt de allmänna råd som ges av Boverket, vid dels nybyggnation och dels vid ändring i befintlig byggnad finns önskemål om energihushållning (Boverket, 2011). Förbättring av energihushållning kan genomföras via energieffektiviserande åtgärder. Dessa åtgärder kan delas in i tre kategorier förutom de beteendemässiga som inte tas upp i detta arbete, t ex vädrings- och duschtider etc:

 Styr- och reglertekniska

 Installationstekniska

 Byggnadstekniska

Styr- och reglertekniska åtgärder kan med relativt enkla medel minska bostadens

energianvändning genom justering och uppdatering av fastighetens styr och reglersystem. Ett exempel är att justera inomhustemperaturen i varje enskild lägenhet och på så vis anpassa värmetillförseln utifrån lägenhetens specifika förutsättningar vilket gör att värmebehovet minskas.

Installationstekniska åtgärder är då komponenter installeras i byggnaden som vid användande minskar husets energianvändning. Exempel på detta kan vara att införa individuell mätning av varmvatten eller att installera lågenergibelysning.

Byggnadstekniska åtgärder är mer omfattande än tidigare nämnda åtgärder och kräver ofta

en större investering från fastighetsägaren men även en ansökan om bygglov. Åtgärderna

bör, om de utförs korrekt, medföra att lägenheterna blir homogena och mer lika varandra,

vilket är till fördel för både de boende och vid underhåll av fastigheten. Exempel på detta kan

vara renovering och tilläggsisolering av byggnadens fasad.

21

Åtgärder som föreslås ska ses som valmöjligheter. Flertalet av de presenterade åtgärderna påverkar samma flöden, till exempel byte av vattenarmatur och individuell mätning av varmvatten. För dessa åtgärder kan inte summan garanteras av energireduceringen som visas i åtgärdskartan.

Prisuppgifter för renovering och underhåll är tagna från REPAB fakta 2011, om inget annat nämns. Boken är en sammanställning av underhållskostnader för hela landet och anger ett snittpris för åtgärden och livslängd vid olika grader av slitage. Uppgifter i boken används för att skatta en framtida underhållsplan och eventuella underhållsarbeten i flerbostadshus. För Uppsala antas arbetskostnaden vara 15 % högre än den angiven i boken (Dimander, 2011).

Moms i angivna priser ingår ej.

Presenterade energieffektiviseringsåtgärder är valda utifrån respektive hus energibalans och eventuella rekomendationer som funnits. Hänsyn har även tagits till styrgruppens önskemål om valda åtgärder.

5.1 STYR- OCH REGLERTEKNISKA ÅTGÄRDER Nedan presenteras styr- och reglertekniska åtgärder som tillämpas på typhusen.

5.1.1 INJUSTERING AV VÄRMESYSTEM

I ett äldre flerbostadshus skiljer sig generellt behovet av värme åt mellan lägenheterna.

Värmebehovet bestäms utifrån hur de boende upplever den rådande inomhustemperaturen, den så kallade operativa temperaturen. Fönster och dåligt isolerat vindsbjälklag med en låg yttemperatur gör att de boende upplever inomhustemperaturen som kallare än vad den kanske egentligen är, vilket ger att den operativa temperaturen sänks. Den operativa temperaturen kan förenklat beskrivas med följande förhållande (Forslund, 2011):

Om temperaturen upplevs som för låg i någon lägenhet höjs i regel den totala mängden tillsatt värme till hela byggnaden och temperaturen höjs i samtliga lägenheter.

Genomförande av åtgärd

Injustering av värmesystemet innebär att värmeflödet till varje lägenhet anpassas efter hur mycket värme som behövs gentemot övriga lägenheter i fastigheten. Beroende på hur dåligt injusterat värmesystemet är kan värmebesparingarna för byggnaden variera kraftigt.

Injustering görs via inställningar på lägenheternas radiatorsystem, stammar och termostater.

22

Varje byggnadsteknisk åtgärd bör kompletteras med injustering av värmesystemet för att få bästa resultat och besparing av uppvärmningskostnaden. Åtgärden genomförs därför också i samband med renoveringsarbete av fasad, tilläggsisolering av vindsbjälklag och byte av fönster och dörrar. För vald åtgärd antas att samtliga radiatorer är utrustade med

termostatventil som kan justeras. Åtgärden innebär injustering av dessa utifrån lägenhetens specifika värmebehov.

Åtgärden beräknas både som en separat åtgärd och i samband med renoveringsarbeten. Som separat åtgärd antas injustering av samtliga lägenheter ge ett minskat värmebehov på 5 % av den totala uppvärmningskostnaden (Riksbyggen Göteborg, 2011).

5.1.2 INJUSTERING AV TEMPERATUR I ALLMÄNNA UTRYMMEN

Allmänna utrymmen i tapphus, källare och tvättstuga är ofta inställda på samma temperatur som i bebodda lägenheter. Platserna besöks av de boende endast under kortare perioder och en fullgod operativ temperatur är inte nödvändig. Genom injustering av värmesystemet i dessa utrymmen kan en lägre temperatur erhållas och värmeförbrukning minskas.

Genomförande av åtgärd

Åtgärden utförs i uppvärmda allmänna utrymmen så som trapphus och tvättstuga. Befintliga termostatventiler på radiatorer i allmänna utrymmen injusteras för att leverera den önskade mängden värme på 18°C till utrymmet istället för tidigare 22°C. Injustering av temperaturen i allmänna utrymmen ger ett minskat värmebehov på 3 % av den totala

uppvärmningskostnaden (Riksbyggen Göteborg, 2011), se Tabell 6.

TABELL 6. ENERGI OCH KOSTNADSBERÄKNING FÖR INJUSTERING AV TEMPERATUR I ALLMÄNNA UTRYMMEN

Injustering av temperatur i allmänna utrymmen

Typhus 50 Typhus 60 Typhus 80

Värmebehov innan åtgärd 114 MWh 105 MWh 108 MWh

Besparing vid genomförande av åtgärd

3 % 3 % 3 %

Besparing [MWh/år] 3,4 MWh 3,15 MWh 3,2 MWh

Kostnad per injusterad termostat 38 kr 38 kr 38 kr

Antal (gäller samtliga typhus) 4 st i trapphus, 2 st i tvättstuga, 4st i källare

Investeringskostnad 380 kr 380 kr 380 kr

Beroende på olika omständigheter kan livslängden variera. För denna studie antas åtgärden

har en livslängd på 20 år (REPAB, 2010).

23

5.1.3 SÄNKNING AV INOMHUSTEMPERATUREN

Temperaturen i fastighetens lägenheter bestäms av en reglercentral ansluten till byggnadens värmesystem. Reglercentralen agerar utifrån en reglerkurva, som vid given

utomhustemperatur ger en lämplig vattentemperatur som pumpas ut i fastighetens radiatorsystem. Genom att justera kurvan kan inomhustemperaturen sänkas och därmed även mängden fjärrvärme som används.

BILD 6. EXEMPEL PÅ REGLERKURVA. (BYGGA HUS, 2011)

Genomförande av åtgärden

Reglerkurvan justeras för att ge en grads lägre inomhustemperatur i såväl lägenheter som allmänna utrymmen. En vedertagen tumregel ger att 1°C lägre inomhustemperatur

motsvarar 3°C lägre framledningstemperatur (Forslund, 2011). Åtgärden ger en besparing på 5 % av det totala värmebehovet (Riksbyggen Göteborg, 2011), se Tabell 7. För gjorda

beräkningar antas en livslängd på 10 år, då temostatventiler i lägenhetsutrymmet antas vara

utsatt för mycket slitage och omjustering från de boende (REPAB, 2010).

24

TABELL 7. ENERGI OCH KOSTNADSBERÄKNING FÖR SÄKNING 1°C OCH INJUSTERING AV TEMPERATUR I LÄGENHETER.

Sänkning av

inomhustemperaturen 1

Typhus 50 Typhus 60 Typhus 80

Värmeförbrukning innan åtgärd 114 MWh 105 MWh 108 MWh

Besparing vid genomförande av åtgärd 5 % 5 % 5 %

Besparing [MWh/år] 5,7 MWh 5,2 MWh 5,4 MWh

Kostnad per termostat 38 kr 38 kr 38 kr

Antal 48 st 48 st 48 st

Investeringskostnad 1872 kr 1872 kr 1872 kr

5.2 INSTALLATIONSTEKNISKA ÅTGÄRDER Nedan presenteras installationstekniska åtgärder som tillämpas på typhusen.

5.2.1 BELYSNING

I gemensamma utrymmen används lampor med en effekt på 60W för att uppnå önskad ljusintensitet. Den 1 september 2011 förbjöds försäljning av glödlampor med en effekt på 60W i Sverige och inom det kommande året, år 2012 kommer även 40W och 25W lampor att fasas ut från butikerna (Europeiska komissionen, 2009). Det finns där av incitament att byta den befintliga belysningen mot en mer energisnål sort.

I typhusen finns sex lamparmaturer i trapphusen, två stycken i entréerna och nio stycken i källare och tvättstuga, se Tabell 8. Typhusen antas ha ett mörkt trapphus utan fönster. För samtliga hus antas samma uppsättning av belysningen som beskrivs nedan.

TABELL 8. FÖRHÅLLANDEN FÖR BEFINTLIG BELYSNING I GEMENSAMMA UTRYMMEN FÖR TYPHUSEN (SANDBERG, PERSSON, & BÅNGENS, 2001)

Utrymme Styrning Drifttid [h] Antal Energibehov Trapphus och

entré

Alltid på 8760 60W 9st 4730 kWh/år

Källare Trappautomat 1000 60W 5st 300 kWh/år

Tvättstuga Manuell 1000 60W 4st 240 kWh/år

Genomförande av åtgärden

Den genensamma belysningen i trapphus, tvättstuga och källare byts från glödlampor mot

LED- lampor och armaturer. Lamporna har en maxeffekt på 11W i trapphus och entréer och

12W i övriga utrymmen.