Miljö i DeDU

Examensarbete, 30 hp Civilingenjör i Energiteknik, 300 hp

Energiutredning av en hälsocentral samt förbättringsarbete av modulen Energi &

Miljö i DeDU

Energy investigation of a healthcare facility and improvement of the module Energy &

Environment in DeDU

Simon Östergren

Sammanfattning

Byggnadssektorn är en av de tre största områdena inom världens energianvändning och den står för ungefär en tredjedel av den totala energianvändningen. Det är därför av stor vikt att byggnadssektorn effektiviseras för en mer hållbar framtid.

I det här examensarbetet var syftet att utföra en energiutredning på en hälsocentral med hjälp av energistatistik från modulen Energi & Miljö i WSP:s egenutvecklade programvara DeDU. Den andra delen i arbetet var att med erfarenheter från energiutredningen undersöka hur modulen Energi & Miljö kan förbättras för att bättre uppmärksamma dess användare på energianvändning.

Energiutredningen utfördes med hjälp av konstruktionsritningar och energistatistik från DeDU för total fjärrvärmeanvändning, total elanvändning samt timvärden för elanvändningen. Fördelning mellan fastighetsel och verksamhetsel togs fram med hjälp av statistik från studien STIL2 utförd av Energimyndigheten. Det visade sig att Hörnefors hälsocentral är relativt energieffektiv sett till andra liknande fastigheter. Byggnadens klimatskal visade sig vara bra med ett U

på 0,45 W/m

K. Av de energieffektiviseringsförslag som togs fram visade det sig att förslaget med störst besparingspotential är byte av 2-glasfönster till 3-glasfönster.

Förbättringsarbetet av modulen Energi & Miljö i DeDU utfördes genom en enkätundersökning, en workshop samt en undersökning av befintliga energirapporter för att ta fram förslag på nya rapporter. Från enkätundersökningen framkom det att de tillfrågade kunderna generellt är nöjda med modulen Energi

& Miljö men att det finns önskemål om en del förbättringsförslag. Tre förslag på

nya energirapporter kopplade till DeDU togs fram. Huvudsakliga tanken bakom

förslag 1 och 2 var att ge kunderna möjlighet att lättare göra jämförelser mellan

olika fastigheter/byggnader samt jämförelse av energianvändningen för samma

fastighet/byggnad. Tanken med förslag 3 var att ge möjlighet att uppskatta olika

verksamheters fördelning mellan fastighetsel och verksamhetsel. Slutligen kan det

konstateras att det är fördelaktigt att presentera färdig förbättringsförslag, då de

flesta kunder inte själva vet vad de behöver eller vad som saknas.

Abstract

The building sector is one of the three biggest areas in the worlds energy use and its contribution to the total energy use is roughly a third. The building sectors energy efficiency is hence of great importance for a more sustainable future.

In this master thesis the aim was to conduct an energy investigation on a healthcare facility with the help of energy statistics from the module Energy & Environment in WSP:s self-developed software DeDU. Then with the knowledge and experience gained from the energy investigation, investigate possible improvements for the module Energy & Environment in DeDU in order to increase the users awareness of energy use.

The energy investigation was conducted with the help of construction plans as well as energy statistics on district heating, total electricity usage and hourly electricity usage from DeDU. The distribution between property and business electricity was determined with the help of statistics from the study STIL2 conducted by the Swedish Energy Agency. The study showed that the healthcare facility was relatively energy efficient compared to other similar buildings. The buildings envelope was good with a U

of 0,45 W/m

K. Out of the suggestions for increased energy efficiency the one that showed the greatest savings potential was the suggestion to switch out all 2-pane windows with 3-pane windows.

In order to find improvements for the module Energy & Environment in DeDU,

a survey and a workshop was conducted alongside with an investigation of the

currently existing energy reports. The results from the survey was that the

customers are generally satisfied with the module Energy & Environment, but that

there are still some improvements to be done. Three suggestions for new energy

reports in DeDU were achieved. The main idea behind suggestion 1 and 2 was to

give the user an opportunity to compare different buildings and facilities energy

usage. The main idea behind suggestion 3 was to give the user an opportunity

to estimate the distribution between facility and business electricity. Finally a

conclusion can be made that most users don’t know what they need or what can

be improved, hence it’s better to present a finished suggestion rather than ask for

what needs improving.

Förord

Detta examensarbete har genomförts under våren 2017 och omfattar 30 högskolepoäng. Arbetet är den avslutande delen i min civilingenjörsutbildning i energiteknik på institutionen Tillämpad Fysik och Elektronik vid Umeå Universitet. Examensarbetet har utförts på uppdrag av WSP Sverige AB i Umeå mot Västerbottens läns landsting.

Jag vill rikta ett stort tack till Thomas Gulliksson på WSP Sverige AB för ditt stöd och din hjälp under arbetets gång. Även ett stort tack till Västerbottens Läns Landsting och framförallt Magnus Brännström för din och er tid och hjälp under våren. Slutligen vill jag tacka min universitetshandledare Anders Åstrand.

Simon Östergren

Umeå, maj 2017

Innehåll

Sammanfattning i

Abstract ii

Förord iii

1 Inledning 1

1.1 Syfte och mål . . . . 2

2 Teoretisk bakgrund 3 2.1 Beräkning av värmegenomgångskoefficienten . . . . 3

2.1.1 Beräkning av värmegenomgångskoefficienten i källarvägg, källargolv samt golv på mark . . . . 4

2.2 Livscykelkostnadsanalys . . . . 4

2.3 Beräkning av transmissionsförluster . . . . 5

3 Litteraturstudie 6 3.1 Energianvändning i vårdlokaler . . . . 6

3.2 Energikartläggning . . . . 8

3.2.1 Utförandet av en energiutredning . . . . 8

3.2.2 Vanliga energieffektiviseringsförslag . . . 10

3.3 Enkätundersökning . . . 11

4 Metod och genomförande 14 4.1 Energiutredning . . . 14

4.1.1 Val av hälsocentral . . . 14

4.1.2 Beskrivning av Hörnefors hälsocentral . . . 17

4.1.3 Byggnadens energianvändning . . . 18

4.1.4 Platsbesök . . . 18

4.1.5 Avgränsningar . . . 18

4.1.6 Fördelning mellan fastighetsel och verksamhetsel . . . 18

4.1.7 Byggnadens klimatskal . . . 19

4.1.8 Analys av timvärden . . . 21

4.1.9 Nattvandring på hälsocentralen . . . 21

4.1.10 Energieffektiviseringsförslag . . . 21

4.1.11 LCC-beräkning för fönsterbyte . . . 22

4.2 Undersökning och förbättring av DeDU . . . 24

4.2.1 Förklaring och beskrivning av modulen Energi & Miljö i DeDU 24 4.2.2 Enkätundersökning . . . 26

4.2.3 Workshop . . . 26

4.2.4 Undersökning av befintliga energirapporter samt utformning av nya energirapporter . . . 26

5 Resultat 27 5.1 Energiutredning . . . 27

5.1.1 Byggnadens energianvändning . . . 27

5.1.2 Byggnadens klimatskal . . . 30

5.1.3 Belysning . . . 31

5.1.4 Analys av timvärden för elanvändningen . . . 31

5.1.5 Energieffektiviseringsåtgärder . . . 35

5.1.6 LCC-beräkning för byte av 2-glasfönster till 3-glasfönster . . 35

5.1.7 Nattvandring . . . 38

5.2 Förbättringsarbete av DeDU . . . 39

5.2.1 Enkätundersökning . . . 39

5.2.2 Resultat från workshop . . . 51

5.2.3 Förslag till nya rapporter . . . 52

6 Diskussion 56 6.1 Energiutredning . . . 56 6.2 Förbättringsarbete av DeDU . . . 59

7 Slutsats 60

Referenser 62

Bilaga A - Enkätundersökning 1

Bilaga B - Förslag till nya rapporter 8

Figurer

1 Total värmeanvändning per m

över tre år för Ersboda hälsocentral. 15 2 Total värmeanvändning per m

över tre år för Mariehems hälsocentral. 15 3 Total värmeanvändning per m

över tre år för Ålidhems hälsocentral. 16 4 Total värmeanvändning per m

över tre år för Hörnefors hälsocentral. 16 5 Total värmeanvändning för Hörnefors hälsocentral per månad för

tre år. . . 27 6 Total elanvändning för Hörnefors hälsocentral per månad för tre år. 28 7 Total värmeanvändning per m

för Hörnefors hälsocentral per

månad för tre år. . . 28 8 Total elanvändning per m

för Hörnefors hälsocentral per månad

för tre år. . . 29 9 Elanvändningen per timme för Hörnefors hälsocentral under en

vecka med start måndag den 11:e januari 2016 kl. 00:00. . . 31 10 Elanvändningen per timme för Hörnefors hälsocentral under en

vecka med start måndag den 4:e april 2016 kl. 00:00. . . 31 11 Elanvändningen per timme för Hörnefors hälsocentral under en

vecka med start måndag den 4:e juli 2016 kl. 00:00. . . 32 12 Elanvändningen per timme för Hörnefors hälsocentral under en

vecka med start måndag den 3:e oktober 2016 kl. 00:00. . . 32 13 Elanvändningen per timme för Hörnefors hälsocentral under en dag

den 6:e januari (trettondedag jul) 2016. . . 33 14 Elanvändningen per timme för Hörnefors hälsocentral under en dag

den 6:e juni (Sveriges nationaldag) 2016. . . 33 15 Elanvändningen för Hörnefors hälsocentral sorterat från minsta till

största för 2015. . . 34 16 Elanvändningen för Hörnefors hälsocentral sorterat från minsta till

största för 2016. . . 34 17 De totala nuvärdena för kalkylperioden för nuläget och efter utfört

fönsterbyte från 2-glasfönster till 3-glasfönster. . . 36

18 De totala nuvärdena för kalkylperioden för nuläget och efter utfört fönsterbyte från 2-glasfönster till 3-glasfönster räknat med minskad fjärrvärmeanvändning utifrån beräknade transmissionsförluster. . . 38 19 Sammanställning av hur ofta de tillfrågade använder DeDU:s

webbplattform. . . 39 20 Sammanställning av de tillfrågades ställning till påståendet

”Startsidan är utformad på ett bra sätt” för DeDU som webbplattform. Här betyder 1 ”Håller inte alls med” och 5 betyder

”Håller med fullständigt”. . . 40 21 Sammanställning av de tillfrågades ställning till påståendet

”Startsidan är enkel att skräddarsy med hjälp av widget-systemet”.

Här betyder 1 ”Håller inte alls med” och 5 betyder ”Håller med fullständigt”. . . 41 22 Sammanställning av de tillfrågades ställning till påståendet

”Det är enkelt att registrera mätarställningar” för DeDU som webbplattform. Här betyder 1 ”Håller inte alls med” och 5 betyder

”Håller med fullständigt”. . . 42 23 Sammanställning av de tillfrågades ställning till påståendet

”Visualisering av mätdata är tillfredställande” för DeDU som webbplattform. Här betyder 1 ”Håller inte alls med” och 5 betyder

”Håller med fullständigt”. . . 43 24 Sammanställning av de tillfrågades ställning till påståendet ”Det är

enkelt att skapa rapporter”. Här betyder 1 ”Håller inte alls med” och 5 betyder ”Håller med fullständigt”. . . 44 25 Sammanställning av de tillfrågades ställning till påståendet ”Jag är

nöjd med DeDU:s webbplattform”. Här betyder 1 ”Håller inte alls med” och 5 betyder ”Håller med fullständigt”. . . 45 26 Sammanställning av hur ofta de tillfrågade använder DeDU:s

applikation. . . 46 27 Sammanställning av de tillfrågades ställning till påståendet

”Startsidan är utformad på ett bra sätt” för DeDU som applikation.

Här betyder 1 ”Håller inte alls med” och 5 betyder ”Håller med

fullständigt”. . . 47

28 Sammanställning av de tillfrågades ställning till påståendet ”Det är enkelt att registrera mätarställningar” för DeDU som applikation.

Här betyder 1 ”Håller inte alls med” och 5 betyder ”Håller med fullständigt”. . . 48 29 Sammanställning av de tillfrågades ställning till påståendet

”Visualisering av mätdata är tillfredställande” för DeDU som applikation. Här betyder 1 ”Håller inte alls med” och 5 betyder

”Håller med fullständigt”. . . 49 30 Sammanställning av de tillfrågades ställning till påståendet ”Jag är

nöjd med DeDU:s applikation”. Här betyder 1 ”Håller inte alls med”

och 5 betyder ”Håller med fullständigt”. . . 50 31 Ett förslag på hur det kan se ut för att jämföra energianvändning

mellan olika byggnader/fastigheter för rapportförslag 1. . . 53 32 Ett förslag på hur det kan se ut för att jämföra energianvändning

under ett dygn för olika dagar under året för rapportförslag 2. . . . 54

Tabeller

1 Varierande värmemotstånd beroende på jordart och avstånd till mark respektive källarvägg [12]. . . . 4 2 Olika verksamheters minsta luftflöde [15]. . . . 7 3 Total värmeanvändning per m

för de fyra hälsocentralerna för 2014,

2015 och 2016. . . 17 4 Arean för byggnadens olika komponenterna. . . 19 5 De olika materialen och dess lambdavärden för klimatskalet på

Hörnefors hälsocentral samt U-värden för byggnadens olika fönster [12]. . . 20 6 De indata som har använts vid beräkning av LCC för fönsterbyte

vid Hörnefors hälsocentral. . . 22 7 Vanliga värden för värmeförluster genom hus [13]. . . 23 8 Den totala el- och värmeanvändningen samt den totala el- och

värmeanvändningen per m

för Hörnefors hälsocentral per år

för tre år. . . 29

9 Fördelningen mellan fastighetsel och verksamhets el för Hörnefors hälsocentral år 2016 enligt STIL2 [15]. . . 30 10 De olika byggnadsdelarna och dess beräknade U-värde. . . 30 11 Känslighetsanalys av den totala investeringskostnaden. Visar vilken

fjärrvärmeanvändning som krävs efter åtgärd för att åtgärden ska vara lönsam för olika fall, samt vilken procentuell förändring mot fjärrvärmeanvändningen i dagsläget det motsvarar. . . 36 12 Den totala transmissionsförlusten för byggnaden samt

transmissionsförluster från byggnadens olika komponenter i nuvarande skick. . . 37 13 Den totala transmissionsförlusten för byggnaden samt

transmissionsförluster från byggnadens olika komponenter efter att alla 2-glasfönster är bytta till 3-glasfönster. . . 37 14 En sammanställning av frågorna med medelvärden av svaren för

enkätundersökningen av modulen Energi & Miljö i DeDU som webbplattform. . . 45 15 En sammanställning av frågorna med medelvärden av svaren för

enkätundersökningen av modulen Energi & Miljö i DeDU som applikation. . . 50 16 Tio stycken förbättringsförslag som togs fram under en workshop.

Dessa presenteras tillsammans med prioriteringsvärden från kunder samt från WSP där 1 betyder lågt prioriterad och 5 högt prioriterad. För resurser betyder 1 lite resurskrävande och 5 mycket resurskrävande. . . 52 17 Ett förslag på hur en tabell över sammanställd

årlig energiförbrukning för tre år för de jämförda

byggnaderna/fastigheterna kan se ut. . . 53

1 Inledning

Till följd av växthuseffekten väntas jordens medeltemperatur öka med mellan 1,8°C och 4,0°C fram till år 2100. Detta till följd av de växthusgaser som släpps ut [1], där de betydande växthusgaserna är vattenånga, koldioxid, metan, dikväveoxid (lustgas) och ozon. Av dessa gaser släpper vi ut mest av koldioxid genom förbränning av kol, olja och gas [2].

Utan åtgärder beräknas utsläppen av växthusgaser att öka med 52 % från 2005 till 2050, medan koldioxidutsläpp relaterade till energi förväntas öka med 78 % [3].

De tre största områdena inom världens energianvändning är byggnader, transport samt industri. Av dessa tre, står byggnadssektorn för ungefär en tredjedel av den totala energianvändningen [4]. Till följd av en ökad population samt en ökad ekonomisk tillväxt så fördubblades byggnadssektorns energianvändning mellan 1971 och 2010. Antalet byggnader kommer fortsätta att öka och det globala energibehovet beräknas stiga med ytterligare en tredjedel till 2035 [5].

EU:s medlemsstater kom 2007 överens om tre klimat- och energimål; att minska utsläppen av växthusgaser med 20 % jämfört med värden från 1990, att 20 % av EU:s energi ska komma från förnyelsebara källor samt en övergripande förbättrad energieffektivitet med 20 % [6].

En del i att nå EU:s mål med en ökad energieffektivitet om 20 % till år 2020 är att från och med 2019 ska statliga myndigheter endast hyra, köpa eller bygga nära-nollenergibyggnader för att visa vägen. Från och med 2021 ska alla nya byggnader i EU vara nära-nollenergibyggnader [7]. Men nya byggnader är bara en liten del av byggnadsbeståndet. En annan viktig del i att nå EU:s klimatmål är att minska energianvändningen i redan befintliga byggnader [8]. Det kan uppnås på flera olika sätt, som till exempel att öka medvetenheten hos fastighetsägare och brukare, förbättra energianvändningen, utföra förbättringar av energieffektiviteten och att använda sig av förnyelsebar energi [9]. Att öka energieffektiviteten anses vara en viktig del i att minska koldioxidutsläppen då en ökad energieffektivitet leder till en minskad energianvändning utan att påverka dagens levnadsstandard [10].

Det har visat sig att de flesta fastighetsägare inte känner till fördelen med att öka energiprestandan på sin fastighet samt vilken potential till energieffektivisering som de har [11]. Detta i sin tur kräver att fastighetsägarna får hjälp att identifiera potentiella energieffektiviseringsmöjligheter.

WSP har en egenutvecklad programvara för teknisk förvaltning av fastigheter som

heter DeDU. Den hjälper fastighetsägare i deras arbete med felanmälan, tillsyn

och skötsel, planerat underhåll, energistatistik m.m. DeDU har funnits sedan slutet

av 80- talet och har sedan dess utvecklats kontinuerligt. I DeDU finns modulen Energi & Miljö, som hanterar energistatistik, och det är den modulen som detta examensarbete kommer att handla om.

1.1 Syfte och mål

Syftet med detta examensarbete är att utföra en energiutredning på en hälsocentral och undersöka förbättringsmöjligheter för dess energianvändning och energieffektivitet med hjälp av data från DeDU. Med hjälp av energiutredningen undersöks sedan hur modulen Energi & Miljö i DeDU kan förbättras för att bättre uppmärksamma dess användare på energianvändning.

Målen med arbetet är att för hälsocentralen:

• Ta fram den totala värme- och elanvändningen

• Utvärdera byggnadens klimatskal

• Analysera timvärden för elanvändningen

• Ta fram fördelningen mellan fastighetsel och verksamhetsel

• Ta fram energieffektiviseringsförslag

• Utvärdera energieffektiviseringsförslagen och för DeDu:

• Utföra en enkätundersökning bland kunder som använder DeDU för att ta reda på vad de tycker om modulen Energi & Miljö

• Undersöka befintliga rapporter som genereras av DeDU samt ta fram konkreta förslag på nya rapporter

• Ta fram åtgärdsförslag/utvecklingsmöjligheter för modulen Energi & Miljö i DeDU samt utvärdera vilka resurser dessa behöver

• Rangordna åtgärdsförslagen/utvecklingsmöjligheterna utifrån vilka resurser

som de kräver samt hur dessa är prioriterade av WSP och deras kunder.

2 Teoretisk bakgrund

Detta avsnitt syftar till att ge läsaren en god teoretisk grund för att förstå rapporten.

2.1 Beräkning av värmegenomgångskoefficienten

Värmegenomgångskoefficient eller U-värde är två namn på samma sak. U-värde definieras som ”den värmemängd som per tidsenhet passerar genom en ytenhet av konstruktionen då skillnaden i lufttemperatur på ömse sidor av konstruktionen är en grad ” [12]. Värmeflödet genom en byggnadsdel kan beräknas med hjälp av ekvation 1.

q = U · (T

− T

), (1)

där q är värmeflödet (W/m

), U är värmegenomgångskoefficienten (W/m

K), T

är inomhustemperaturen i Kelvin (K) och T

är utomhustemperaturen i Kelvin (K) [13].

Om byggnadsdelen består av homogena skikt beräknas U med hjälp av ekvation 2.

U = 1

R = 1

1

αin

+ P

λ

+

ut

, (2)

där R är den termiska resistansen, α

och α

är värmeövergångskoefficienten (W/m

K) för insidan respektive utsidan av byggnadsdelen, δ är skikttjockleken för respektive skikt i meter (m) och λ är värmeledningskoefficienten för respektive skikt (W/m·K) [13].

För insidan av väggen vid temperatur T

gäller att R

(

in

) är lika med 0,13, inkluderat med både strålning och konvektion, enligt ekvation 3.

R

= 1

α

+ α

= 0, 13. (3)

Detsamma gäller för utsidan av byggnadskroppen R

(

ut

) = 0, 04 , insidan av ett golv R

(

golv

) = 0, 17 (för golv utan golvvärme) och insidan av ett tak R

(

tak

) = 0, 10 enligt EnBe [13].

2.1.1 Beräkning av värmegenomgångskoefficienten i källarvägg, källargolv samt golv på mark

När U-värdet för en byggnadsdel som ligger an mot marken ska beräknas, till exempel en källarvägg eller golv på mark, fås ett flerdimensionellt värmeflöde vilket kräver mer komplicerade beräkningar än vid beräkning av U-värdet för till exempel en vanlig yttervägg. Vid exakta beräkningar av värmeflödet krävs en integrering av flödet över golvet eller källarväggen med hjälp av avancerade datorberäkningar, men för ett mera praktiskt tillvägagångssätt delas golvet eller källarväggen upp i olika fält, där varje fält får ett eget värmemotstånd [12].

Dessa värmemotstånd varierar med avstånd från mark eller yttervägg och även med jordart enligt tabell 1.

Tabell 1 – Varierande värmemotstånd beroende på jordart och avstånd till mark respektive källarvägg [12].

2.2 Livscykelkostnadsanalys

Vid upphandling av en produkt eller tjänst är det viktigt att ta hänsyn till mer än bara den initiala investeringskostnaden. En livscykelkostnadsanalys, LCC, tar hänsyn till framtida kostnader som kan uppstå under produkten eller tjänstens livslängd [14].

Vid beräkning av LCC sammanställs grundinvesteringen med nuvärdet för alla

framtida kostnader och intäkter för produktens eller tjänstens livslängd enligt ekvation 4.

LCC = G + K

− I

− R

, (4)

där G är grundinvestering, K

är nuvärdet för alla kostnader under livslängden, I

är nuvärdet för eventuella intäkter under livslängden och R

är produkten eller tjänstens eventuella restvärde [13].

K

beräknas med hjälp av ekvation 5.

K

= K

· (1 + r)

, (5)

där K

är kostnaden om den skulle betalas idag, r är kalkylränta och x är antal år till kostnaden ska betalas.

Om kostnaden är årligen återkommande ges den sammanlagda kostnaden under livslängden av ekvation 6.

K

=

n

X

i=1

K

· (1 + r)

, (6)

där n är produkten eller tjänstens livslängd.

Om kostnaden är årligen återkommande med en konstant årlig procentuell ökning ges den sammanlagda kostnaden under livslängden av ekvation 7.

K

=

n

X

i=1

(1 + c)

· K

· (1 + r)

, (7)

där c är den årliga procentuella ökningen.

I

och R

beräknas på liknande sätt som K

.

2.3 Beräkning av transmissionsförluster

Transmissionsförluster för ett hus sker genom dess tak, väggar, fönster samt grund.

För att beräkna transmissionsförluster används ekvation 8.

Q ˙

= U

· A

· (T

− T

), (8) där ˙Q är transmissionsförlusten i watt (W), U

är byggnadens medel U-värde (W/m

K), A

är byggnadens omslutande area (m

), T

är temperaturen (°C) inuti byggnaden och T

är temperaturen (°C) utanför byggnaden.

3 Litteraturstudie

I detta avsnitt presenteras den litteraturstudie som ligger till grund för arbetet.

3.1 Energianvändning i vårdlokaler

I det här avsnittet presenteras en sammanfattning av rapporten ”Energianvändning i vårdlokaler” [15] som var en del i projektet STIL2 som genomfördes av Energimyndigheten mellan 2005-2010.

Syftet med STIL2 var att förbättra energistatistiken för lokalsektorn här i Sverige samt att ta reda på hur energianvändningen är fördelad på olika användningsområden. I denna rapport har inriktningen varit på vårdlokaler, där fokus för energianvändningen har legat på elanvändningen och dess fördelning på olika användningsområden.

Totalt har 159 vårdbyggnader undersökts runt om i Sverige fördelat på 26 kommuner. Av dessa tillhörde 11 stycken kategorin ”vårdcentraler/stora läkarmottagningar” där arean för dessa varierade mellan 1 311 m

och 12 128 m

.

För vårdbyggnader bestämdes den årliga specifika elanvändningen exklusive elvärme till 77,8 kWh/m

, där A

definieras enligt [16] som arean av samtliga utrymmen som begränsas av klimatskärmens insida och värms till mer än 10°C.

Ventilationen stod för den största delen med en genomsnittlig elanvändning av 29,3 kWh/m

. Den näst största elanvändningen stod belysningen för med 21,7 kWh/m

. Det visade sig att medicinsk utrustning endast stod för 7 % av den totala elanvändningen. Fördelningen mellan fastighetsel och verksamhetsel är i stort sett lika stor.

I rapporten har de gjort en grov uppskattning på de ingående byggnadernas

U-värde. En fullgod bedömning var inte möjlig inom ramen för STIL2. Värdet

har med hjälp av konstruktions- och fasadritningar och med uppgifter från besiktningsmän kunnat uppskattats grovt. Det genomsnittliga U-värdet för vårdbyggnader beräknades till 0,47 W/m

,K. Det ska dock tilläggas att spridningen och standardavvikelse var stor.

I rapporten har de räknat med ett förhållande för minskad elförbrukning på 1:0,19 vid byte från glödlampor till lågenergilampor. Vid byte av lysrör med konventionell drift mot armaturer med T5-rör har de räknat med ett förhållande för minskad elförbrukning på 1:0,25. En annan åtgärd som gjordes för belysningen var att minska drifttiden för att motsvara verksamhetstiden.

För ventilationen har åtgärder vidtagits genom att sänka luftomsättningen för att motsvara det faktiska behovet för verksamheten. För vårdlokaler motsvarar det enligt tabell 2 2,2 liter/s,m

under verksamhetstid och 0,4 liter/s,m

enligt Boverket [17] under övrig tid.

Tabell 2 – Olika verksamheters minsta luftflöde [15].

Enligt rapporten finns det en potential att minska den årliga elanvändningen för

belysningen med 12 kWh/m

, samt att det finns potential att minska den

årliga elanvändningen för ventilationen med minst 10 kWh/m

endast genom

att justera luftflöden.

3.2 Energikartläggning

I det här avsnittet presenteras en sammanfattning av relevanta delar ur boken

”Energy Audit of Building Systems: An Engineering Approach” [18].

3.2.1 Utförandet av en energiutredning

Vid utförandet av en energiutredning är det en del saker som beroende på typ av utredning och storlek på fastigheten alltid undersöks. En del undersökningar kanske måste repeteras, undersökas noggrannare eller helt tas bort från utredningen. Utförandet av en energiutredning är inte alltid en enkel linjär process utan kan ibland behövas utföras på ett iterativt sätt. Men ett generellt tillvägagångssätt presenteras i detta avsnitt i form av fyra steg.

Steg 1: Dataanalys för fastigheten

För det här steget är den huvudsakliga uppgiften att personen som ska utföra energiutredningen skaffar sig en översiktlig bild över hur fastigheten är uppbyggd, vilka energisystem som används samt hur energianvändningen ser ut. Utifrån olika ritningar för fastigheten, till exempel konstruktionsritningar, eller genom att konsultera personer ansvariga för fastigheten kan utredaren skaffa sig en bild över fastighetens egenskaper. Genom att sammanställa energiräkningar för tidigare år eller om möjligt använda sig av mätdata från tidigare år kan utredaren skaffa sig en uppfattning om det finns några anknytningar mellan energianvändningen och årstiderna.

I tre punkter nedan presenteras några av de uppgifter som kan utföras för detta steg enligt boken.

• Samla in energidata för minst tre år för att kunna identifiera mönster i energianvändningen.

• Identifiera vilken/vilka typer av energislag som används för att kunna ta reda på vilken som står för majoriteten av energianvändningen.

• Ta fram energianvändningen utifrån energislag för att kunna identifiera topplaster efter energislag.

Steg 2: Platsbesök

En del i att utföra en energiutredning för en fastighet är att göra ett platsbesök.

Vid ett platsbesök är det en del saker som bör undersökas. I tre punkter nedan

presenteras några av de uppgifter som kan utföras för detta steg enligt boken.

• Ta reda på beställarens krav och förväntningar.

• Ta reda på hur det nuvarande förfarandet kring drift och underhåll sköts.

• Ta reda på det nuvarande driftförhållandena för uppvärmning, belysning, ventilation etc..

Steg 3: Ta fram ett grundläge för fastighetens energianvändning

Syftet med det här steget är att ta fram en grundmodell för fastigheten som representerar den verkliga fastighetens energianvändning med nuvarande driftförhållanden. Referensbyggnaden kan sedan användas för att uppskatta eventuella besparingar från energieffektiviseringsförslag.

I fem punkter nedan presenteras några av de uppgifter som kan utföras för detta steg enligt boken.

• Ta fram och se över relevanta ritningar för fastigheten.

• Inspektera, testa och utvärdera fastighetens utrustning i syfte att ta reda på dess effektivitet, prestanda och pålitlighet.

• Ta reda på drifttider för utrustning (t.ex. belysning och ventilationsaggregat) och eventuella öppettider.

• Ta fram en grundmodell för fastighetens energianvändning.

• Kalibrera modellen med hjälp av tidigare mätdata eller energiräkningar.

Steg 4: Utvärdera och ta fram energieffektiviseringsförslag

I det slutgiltiga steget utarbetas ett antal energieffektiviseringsförslag. I fyra punkter nedan presenteras några av de uppgifter som boken rekommenderar.

• Förbered en omfattande lista med åtgärdsförslag utifrån informationen som samlades in under platsbesöket.

• Utifrån listan med åtgärder utvärderas sedan potentialen för energibesparing för de åtgärdsförslag som anses relevanta för fastigheten med hjälp av grundmodellen från steg 3.

• Gör en uppskattning för kostnaden som krävs för att implementera de utvalda energieffektiviseringsåtgärderna.

• Utvärdera åtgärdsförslagens kostnadseffektivitet med hjälp av en enkel

metod för återbetalningstid eller genom att utföra en LCC.

3.2.2 Vanliga energieffektiviseringsförslag

I det här avsnittet presenteras några vanligt förekommande åtgärdsförslag.

Personen som utför energiutredningen bör inte begränsa sig till dessa, men bör ha dem i åtanke under utredningens förlopp.

Fastighetens klimatskal

En fastighets klimatskal kan ha en stor inverkan på dess energianvändning och bör därför undersökas. En beskrivning för klimatskalet bör tas fram och presenteras. I beskrivningen kan till exempel fönstertyp och tjocklek för isolering ingå. Det bör även ingå om eventuella reparationer är nödvändiga och om det har skett någon nylig renovering.

Några vanliga åtgärdsförslag relaterade till klimatskalet är:

• Tilläggsisolering

• Utbyte av fönster

• Minska luftläckaget Elektriska system

Till skillnad mot bostäder har lokaler ofta ett stort bidrag till energianvändningen från elektriska apparater. Det handlar då ofta om belysning, kontorsutrustning så som datorer och liknande eller om andra verksamhetsspecifika apparater.

Här presenteras några vanliga åtgärdsområden samt exempel på åtgärder:

• För en typisk kontorsbyggnad kan belysningen stå för så mycket som 40 % av den totala elanvändningen. Men det finns en del effektiviseringsåtgärder som är relativt enkla att införa. Till exempel kan belysning effektiviseras genom att byta ut lampor och armaturer till energisnålare alternativ. Styrning för belysningen kan automatiseras genom rörelsesensorer och ljussensorer.

• I framförallt kontorsbyggnader är kontorsutrustning så som datorer och skrivare till en stor del av elanvändningen. Detta sker även till viss del i andra typer av lokaler. I dagsläget finns det energieffektiva lösningar för kontorsutrustning som till exempel energisnåla skrivare, datorer som automatisk går på energisparläge när de inte används m.m..

Värme- och ventilationssystem

Värme- och ventilationssystem kan stå för upp till 40 % av den totala

energianvändningen för en fastighet. Därför bör energiutredningen innefatta en

undersökning om vilken värme- och ventilationsutrustning som används samt i vilket skick den är. Även drifttider och underhållsrutiner bör ses över.

Här presenteras några vanliga åtgärdsområden samt förslag på åtgärder:

• Ibland kan det vara möjligt att minska värmeflödet under perioder när det inte vistas några personer i fastigheten. Detsamma gäller eventuella luftkonditioneringsflöden.

• Om ventilationen arbetar med ett konstant luftflöde kan ett åtgärdsförslag vara att byta mot en ventilation med variabelt luftflöde. Detta för att bättre styra ventilationen efter behovet då en del fastigheter till exempel inte har samma behov på natten som på dagen.

• Värmeväxlare kan installeras för att ta vara på värmen i till exempel frånluften.

3.3 Enkätundersökning

Att samla in information via enkätundersökningar är vanligt förekommande. Men det är viktigt att enkäten utformas på rätt sätt och att resultaten presenteras på rätt sätt. I detta avsnitt sammanställs information om hur en enkätundersökning ska gå till för att få ett trovärdigt resultat. Artikeln ”Good practice in the conduct and reporting of survey research” [19] ligger som grund för denna sammanställning om ingen annan källa anges.

En enkät är en form av undersökning där utvalda personerna får svara på ett frågeformulär. De utvalda personerna utgör ett urval från den grupp med människor som önskas undersökas. Sedan dras slutsatser om den befolkningsgrupp som de utvalda personerna representerar [20].

Fördelarna med att utföra en enkätundersökning jämfört med andra metoder är att:

• Undersökningen tar fram data baserad på verkliga observationer

• Bredden som en enkätundersökning ger betyder att sannolikheten att erhålla representativ data är stor, vilket gör att slutsatser kan dras om en större generell grupp med människor

• Det är ett snabbt och billigt sätt att samla in data för en stor population

Men det finns även nackdelar med en enkätundersökning. Några nackdelar är

att:

• Betydelsen av den data som erhålls kan gå förlorad om allt för stort fokus läggs på att uppnå en bredd i undersökningen

• Det är svårt att uppnå ett djup på den data som erhålls

• Det är svårt att veta i förväg hur många som kommer svara på enkäten Listan med för och nackdelar har tagits fram med hjälp av [19], [21] och [22].

Några vanliga enkätundersökningsmetoder är att skicka ut frågeformulär, intervjuer öga mot öga eller intervjuer över telefon. Fördelen med att skicka ut frågeformulär jämfört med de andra två är att den är mindre tidskrävande och det uppstår ingen påverkan från personen som står bakom enkäten, som till exempel kan vara ett problem vid en intervju öga mot öga. Nackdelen är att antalet som svarar på enkäten ofta är lågt, ungefär 20 %.

Fördelen med intervjuer öga mot öga eller intervjuer över telefon är att representativa personer kan väljas ut för att balansera upp undersökningen.

Nackdelen är att det är mer tidskrävande [22].

När det kommer till planering av undersökningen, utformningen av själva enkäten och genomförandet av undersökningen finns det en del saker att tänka på.

Till att börja med måste enkäten vara starkt kopplad till frågeställningen för arbetet. Det kan vara användbart att ta hjälp av experter inom området och även personer från en potentiell målgrupp för att konstruera frågorna till enkäten. En litteraturstudie inom området kan utföras för att få en stadig grund att stå på inför utformningen av enkäten.

Frågorna ska vara tydliga och presenterade på ett bra sätt. Texten ska vara tydlig och lätt att läsa. Frågorna ska vara numrerade och tydligt grupperade efter område. Det ska finnas tydliga instruktioner och tydliga rubriker som underlättar för deltagaren.

Frågorna ska vara konstruerade på så vis att de inte går att tolka på mer än ett sätt. Frågor med två frågor i samma fråga ska undvikas för att inte förvirra deltagaren. Slutna frågor ska konstrueras där de möjliga svaren är kända. Öppna frågor ska konstrueras där antalet möjliga svar är för stort eller där det inte finns några uppenbara svar.

När enkäten är konstruerad kan det vara en bra idé att genomföra en testomgång.

Då genomförs enkätundersökningen på några få utvalda personer ur den tänkta

målgruppen för att testa enkäten. Då framkommer det om frågorna tolkas på

samma sätt av alla deltagare, om det finns tillräckligt med alternativ för de slutna

frågorna samt om det är någon fråga som upprepande missas.

Samma procedur ska användas vid testomgången som vid den tänkta undersökningen.

Med varje enkät bör det vara inkluderat information om vem/vilka som står bakom enkäten samt kontaktuppgifter, hur och varför målgruppen är utvald, målet med undersökningen samt hur informationen kommer att behandlas.

Om det är för kostsamt att tillfråga alla personerna i målgruppen kan ett urval göras. Det finns två olika metoder för att välja ut personer från målgruppen;

slumpmässigt eller icke-slumpmässigt. Slumpmässigt urval används oftast när enkäter i form av frågeformulär skickas ut. Det slumpmässiga urvalet gör att resultatet kan generaliseras för de resterande personerna i målgruppen. Det icke-slumpmässiga urvalet används oftast när intervjuer används för att samla in data.

Hur många personer som ska ingå i undersökningen är svårt att bestämma. Stora urval ger noggrannare resultat men samtidigt är de dyrare och mer tidskrävande.

Hur stort urval som ska användas beror på vilka resurser som finns tillgängliga i projektet, målet med studien samt vilken statistisk kvalité som krävs.

Stora urvalsgrupper ger en bra statistisk grund och representation av målgruppen, men det kan vara svårt att uppnå tillräckligt många svar. Vid ett lågt antal svar finns det risk för att resultatet är vinklat av de som har svarat. Det kan vara så att svaren endast är representativa för de som har svarat och inte för resten av urvalet och målgruppen. Ett accepterat antal svar är 75 % för intervjuer och 65 % för frågeformulär. Antalet som har svarat på enkäten tillsammans med totalt antal tillfrågade bör alltid presenteras tillsammans med resultatet.

När resultatet för enkätundersökningen ska presenteras är det en del huvudmoment som bör vara med:

1. Förklara syftet och målet med undersökningen.

2. Förklara varför undersökningen var nödvändig samt i vilket sammanhang.

3. Beskriv tillvägagångssättet för undersökningen.

4. Presentera resultaten från undersökningen.

5. Diskutera resultaten.

6. Dra slutsatser utifrån resultaten.

Det ställs samma höga krav på enkätundersökningar som på vilken annan

undersökningsmetod. Detta betyder dock inte att enkätundersökning ska vara

någonting svårt eller avancerat, utan att vikt bör läggas på att utföra undersökningen korrekt.

4 Metod och genomförande

I det här avsnittet presenteras tillvägagångssättet för de två delarna som ingår i detta examensarbete.

4.1 Energiutredning

I detta avsnitt presenteras de olika delar som har legat till grund för utförandet av energiutredningen.

4.1.1 Val av hälsocentral

I det inledande skedet av arbetet skulle en hälsocentral väljas ut för en mindre energiutredning. Energistatistik från DeDU sammanställdes för fyra stycken hälsocentraler: Ersboda hälsocentral, Mariehems hälsocentral, Ålidhems hälsocentral och Hörnefors hälsocentral, för en period om tre år: 2014, 2015 och 2016. Detta för att se om någon av de utvalda hälsocentralerna var mer lämplig för en energiutredning än de resterande.

Statistik från DeDU för total värmeanvändning och total elanvändning sammanställdes för de utvalda hälsocentralerna.

I figur 1, 2, 3 och 4 presenteras den totala värmeanvändningen per m

för de fyra

hälsocentralerna över tre år. Total värmeanvändning per m

är ett bra mått på

en byggnads energiprestanda. En hög specifik värmeanvändning kan tyda på ett

dåligt klimatskal eller ett ineffektivt värme- och ventilationssystem, men kan också

vara verksamhetsberoende.

Figur 1 – Total värmeanvändning per m

över tre år för Ersboda hälsocentral.

Figur 2 – Total värmeanvändning per m

över tre år för Mariehems hälsocentral.

Figur 3 – Total värmeanvändning per m

över tre år för Ålidhems hälsocentral.

Figur 4 – Total värmeanvändning per m

över tre år för Hörnefors hälsocentral.

En sammanställning av total årlig värmeanvändning per m

för de fyra

hälsocentralerna presenteras i tabell 3. Där total värmeanvändning är den totala

fjärrvärmeanvändningen och BRA är de olika hälsocentralernas bruksarea.

Tabell 3 – Total värmeanvändning per m

för de fyra hälsocentralerna för 2014, 2015 och 2016.

Utifrån figurerna 1-4 och tabell 3 drogs slutsatsen att Ålidhems hälsocentral var den mest lämpade för en energiutredning. Detta grundades i att Ålidhems totala värmeanvändning per m

var betydligt högre än de andra. Men efter diskussion med Magnus Brännström [23], områdeschef för externa lokaler på Västerbottens läns landsting, framkom det att i värmeanvändningen för Ålidhems hälsocentral ingår även värmeanvändningen för ett ambulansgarage. Den uppvärmda arean för ambulansgaraget ingår inte i bruksarean för hälsocentralen och därmed bidrar garaget till en ökad specifik värmeanvändning för hälsocentralen.

Efter vidare diskussioner med Magnus Brännström [23] så föreslog han att energiutredningen skulle utföras på Hörnefors hälsocentral. Argumenten bakom en energiutredning för Hörnefors hälsocentral var att det låg i tiden för en utredning och VLL (Västerbottens läns landsting) var intresserade av att få en energiutredning utförd på den hälsocentralen.

4.1.2 Beskrivning av Hörnefors hälsocentral

Hörnefors hälsocentral byggdes 1966 med en tillbyggnation 1979. Den ligger i Umeå kommun, ungefär tre mil söder om centrala Umeå. Byggnaden har en bruksarea på 1588 m

och består av tre våningar, varav en är källarplan. Källarplanet består till mesta del av förråd men här finns även undercentral för fjärrvärme samt ventilation för ett apotek. På bottenplan ligger hälsocentralen tillsammans med ett apotek.

På våning 1 ligger en tandläkarmottagning och på vindsplan finns ventilationen för resterande del av huset. Verksamhetens öppettider är måndag till fredag, 08:00 till 17:00.

Uppvärmningen av byggnaden sker med hjälp av fjärrvärme kopplat till radiatorer.

Ventilationen för apoteket består av en korsande plattvärmeväxlare samt ett

värmebatteri kopplat till fjärrvärmen. Apoteket har även en luftkonditionering

inkopplad. Ventilationen för resten av byggnaden består av en roterande

värmeväxlare samt ett värmebatteri kopplat till fjärrvärmen.

Till största del består belysningen av lysrörsarmatur. De flesta lampor är tända från ungefär 07:00 till 18:00 då en impuls skickas ut som släcker lamporna.

4.1.3 Byggnadens energianvändning

Efter att Hörnefors hälsocentral hade valts ut för energiutredningen, sammanställdes data för hälsocentralens energianvändning. Från DeDU hämtades data för total värmeanvändning och total elanvändning för tre år. Både el- och värmeanvändningen sammanställdes månadsvis totalt samt per kvadratmeter tempererad area. Bruksarean antogs vara likvärdig med byggnadens A

enligt Sveby [16].

4.1.4 Platsbesök

När en hälsocentral hade valts ut planerades ett platsbesök in. Platsbesöket tjänade syftet att skapa en bättre uppfattning om byggnaden. Under platsbesöket undersöktes bland annat uppvärmningssystem, ventilationssystem, klimatskal och belysning.

4.1.5 Avgränsningar

I utförandet av energiutredningen har följande avgränsningar gjorts.

• Ingen utrustning har testats (t.ex. ingen körning av ventilationsaggregat har genomförts i syfte att utvärdera dess effektivitet och prestanda).

• Inga mätningar har gjorts, utan redan befintlig data samt information från personer med kännedom om fastigheten har använts.

• Köldbryggor har inte beräknats, utan ett antagande om 10 % påverkan på U

har gjorts. Där U

är byggnadens genomsnittliga U-värde, beräknat med hjälp av de olika komponenternas areor.

Dessa begränsningar har gjorts därför att dessa moment inte ansågs få plats inom tidsramen för detta examensarbete.

4.1.6 Fördelning mellan fastighetsel och verksamhetsel

Vid platsbesöket konstaterades det att ingen mätning för enskilda elanvändare

utfördes, vilket medför att det inte finns någon data för enskild elanvändning. Ett

beslut togs om att utföra en mätning för enskilda elanvändning inte fick plats inom tidsramen för det här examensarbetet. Mer specifik data för elanvändning hade behövts för att bestämma fördelningen mellan fastighetsel och verksamhetsel.

Istället fick en uppskattning om fördelningen mellan fastighetsel och verksamhetsel göras med hjälp av statistik från studien STIL2 [15].

4.1.7 Byggnadens klimatskal

Utifrån byggnadens konstruktionsritningar har klimatskalets uppbyggnad tagits fram. Arean för byggnadens olika komponenter har uppskattats med hjälp av konstruktionsritningarna och de olika areorna samt total omslutande area presenteras i tabell 4. Med hjälp av boken Praktisk byggnadsfysik av Sandin [12]

har de olika materialens termiska resistans beräknats och U-värden för fönster har antagits. I tabell 5 redovisas klimatskalets uppbyggnad, de olika materialens lambdavärden samt U-värden för byggnadens olika fönster.

Tabell 4 – Arean för byggnadens olika komponenterna.

Tabell 5 – De olika materialen och dess lambdavärden för klimatskalet på Hörnefors hälsocentral samt U-värden för byggnadens olika fönster [12].

Med hjälp av ekvation 2, tabell 1 (med antagande om morän som jordart) och tabell 5 beräknades sedan U-värden för de olika byggnadsdelarna. Sedan beräknades arean för de olika byggnadsdelarna utifrån konstruktionsritningar och ett U

togs fram med hjälp av tabell 4. Ett antagande om köldbryggors påverkan på

U

gjordes med ett påslag på 10 %.

4.1.8 Analys av timvärden

Från DeDU hämtades timvärden för Hörnefors hälsocentrals elanvändningen för 2015 och 2016. Utifrån timvärdena sammanställdes elanvändningen för fyra veckor under 2016, en vecka från varje årstid. Detta för att undersöka om de olika årstiderna har någon påverkan på elanvändningen. Även varaktighetsdiagram togs fram för 2015 samt 2016. Utifrån timvärdena gjordes en analys och en baslast uppskattades.

4.1.9 Nattvandring på hälsocentralen

Analysen av timvärden för elanvändningen genererade en uppskattning om den baslast som finns utanför verksamhetstid för Hälsocentralen. Eftersom att ingen uppenbar förklaring till den här baslasten gick att hitta, togs ett beslut om att utföra en nattvandring.

Ett platsbesök utfördes den 3:e maj 2017 efter verksamhetstid.

4.1.10 Energieffektiviseringsförslag

Eftersom att majoriteten av fönsterna var av modellen 2-glas har det undersökts eventuella förbättringar vid byte från 2-glas till 3-glasfönster. Ett 3-glasfönster kan i dagsläget antas ha ett U-värde på 1,0 W/m

K.

När lamporna i byggnaden tänds för dagen så förblir de tända tills dess att en impuls släcker dem kl. 18:00. Detta är en bra lösning på de plan där det är folk i rörelse under hela dagen. Men för källaren, som mestadels består av förråd, är det en ineffektiv lösning. Ett åtgärdsförslag är att installera en närvarostyrning för belysningen i källaren.

Vid diskussion med Magnus Brännström på VLL framkom det att det finns planer

på en ombyggnation av taket för byggnaden. Ombyggnationen skulle innebära en

förändring från det platta taket i dagsläget till ett sluttande tak. Ett eventuellt

åtgärdsförslag skulle då vara att vid ombyggnationen öka tjockleken på takets

isolering. En takisolering med 500 mm tjock mineralull istället för 300 mm

spånfyllning har undersökts.

Det framkom att det finns en baslast på ungefär 5 kW för byggnaden. Besparing vid sänkning av byggnadens baslast med 1 kW undersöktes. Åtgärdsförslaget är att sänka baslasten utanför verksamhetstid.

4.1.11 LCC-beräkning för fönsterbyte

För att undersöka om det är lönsamt att utföra ett fönsterbyte på Hörnefors hälsocentral har en LCC utförts. Eftersom att ingen referensmodell för byggnaden har tagits fram, går det inte att med hjälp av den ta fram den minskade energianvändningen som ett fönsterbyte skulle medföra. Istället togs den energianvändning fram som krävs för att fönsterbytet ska vara lönsamt. Detta gjordes genom att beräkna nuvärdet för den nuvarande driftkostnaden och sedan prova sig fram till vilken energianvändning som minst krävdes efter åtgärden för att investeringen skulle vara lönsam.

Beräkningarna utfördes i Excel där nuvärdet för driftkostnaden i dagsläget och nuvärdet för driftkostnaden efter åtgärden beräknades. Sedan ändrades energianvändningen efter åtgärden tills dess att nuvärdet för driftkostnaden i dagsläget var lika med nuvärdet för driftkostnaden efter åtgärd adderat med investeringskostnaden.

De indata som har använts i LCC-beräkningen presenteras i tabell 6.

Tabell 6 – De indata som har använts vid beräkning av LCC för fönsterbyte vid Hörnefors hälsocentral.

Kalkylränta, energiprisökning, fjärrvärmepris och avskrivningstid kommer från

VLL [24], fjärrvärmeanvändningen är ett medel av fjärrvärmeanvändningen under

2014, 2015 samt 2016 och kommer från DeDU och investeringskostnaderna är

antagna.

Känslighetsanalys

En känslighetsanalys utfördes på den antagna investeringskostnaden. Den totala investeringskostnaden förändrades med +/- 10 % och +/- 20 % och sedan togs den minsta minskningen av fjärrvärmeanvändningen fram för att åtgärden ska vara lönsam.

Beräkning av transmissionsförluster

För att ytterligare utvärdera LCC:n för fönsterbytet utfördes en uppskattning om byggnadens transmissionsförluster med hjälp av ekvation 8. Enligt [13] kan en grov approximation göras med hjälp av ekvation 8 genom att använda T

(byggnadens balanstemperatur) som T

och T

(årsmedeltemperaturen) som T

samt multiplicera med antal timmar för ett år. Följande ekvation erhålls

Q

= U

· A

· (T

− T

) · 8760. (9) Ett vanligt antagande för bostadshus på T

brukar vara 17°C. Men eftersom byggnaden i det här fallet är en hälsocentral har ett antagande på 16°C på T

gjorts. Det beslutet grundar sig i att en hälsocentral har ett större värmebidrag från personvärme samt elektronisk utrustning än ett vanligt bostadshus. T

har valts till 3,4°C för Umeå enligt [13]. När transmissionsförlusterna hade beräknats för nuläget gjordes även en beräkning för transmissionsförlusterna efter att alla 2-glasfönster bytts ut till 3-glasfönster.

Beräkningar gjordes även för enskilda komponenters bidrag till transmissionsförluster. Beräkningar utfördes för tak, fönster, yttervägg samt golv och källare. Detta för att kunna jämföra med typiska värden för värmeförluster genom hus enligt tabell 7.

Tabell 7 – Vanliga värden för värmeförluster genom hus [13].

Internränta

Internräntan visar vilken avkastning som din investering ger. Om den sedan jämförs

med kalkylräntan kan en uppfattning om investeringens lönsamhet erhållas. Om

internräntan är större än kalkylräntan kan investeringen betraktas som lönsam [13].

Internräntan beräknades vid byte av 2-glasfönster till 3-glasfönster med hjälp av funktionen IRR i den engelska versionen av Excel. Detta för fallet med en minskad fjärrvärmeanvändning till följd av åtgärden uppskattad med hjälp av de beräknade transmissionsförlusterna.

4.2 Undersökning och förbättring av DeDU

I detta avsnitt presenteras de olika delar som har legat till grund för undersökning och förslag till förbättring av modulen Energi & Miljö i DeDU.

4.2.1 Förklaring och beskrivning av modulen Energi & Miljö i DeDU

För att ge läsaren en bättre förståelse av hur modulen Energi & Miljö i DeDU är uppbyggd presenteras en beskrivning och förklaring av uppbyggnaden i detta avsnitt. Först en del om DeDU som webbplattform följt av en del om DeDU som applikation.

Förklaring av uppbyggnaden av modulen Energi & Miljö i DeDU som webbplattform

Först sker en inloggning med användarnamn och lösenord. Därefter presenteras en startsida som visar ett stapeldiagram över valt energislag för alla fastigheter som hör till din användare. Det finns möjlighet att ändra så att olika energislag visas i stapeldiagrammet. Det finns även möjlighet att ändra korrigering mellan tidskorrigerat, graddagskorrigerat samt energiindexkorrigerat. Det presenteras även en tabell som visar ett valt antal fastigheter som hör till din användare, 10, 20, 50 eller 1000 stycken fastigheter visas. Även här går det att välja energislag samt korrigering. Det går även välja sortering efter högst ökning eller högst förbrukning per m

.

Dessa två, stapeldiagram och tabell, hör till ”widget-systemet” och kan flyttas runt på sidan genom att klicka och dra. Men det går endast att ha en av vardera widget.

Det går till exempel inte att lägga till ett nytt stapeldiagram som visar något annat energislag.

Förutom startsidan finns det tre andra delar som är av intresse. Sidorna

”registrera”, ”moduler” och ”rapporter” förklaras nedan.

Under ”registrera” finns delen mätaravläsning. Här har användaren möjlighet att välja mellan sina fastigheter i ett träd. Användaren markerar en mätare i trädet och har sedan möjlighet att skriva in mätarställning. En del mätare har autoimport och behöver således inte någon manuell mätaravläsning. På sidan ”registrera mätaravläsning” finns även flikar för ”grafer och statistik” samt

”timmätare”. Här har användaren möjlighet att se stapeldiagram för den markerade mätaren under grafer och statistik och möjlighet att se grafer för timvärden för senaste dagen, senaste sju dagarna, senaste 31 dagarna, senaste året samt mellan ett egenvalt intervall. Grafer och statistik visar även stapeldiagram om en hel fastighet är vald i trädet. Då summeras alla mätare under den fastigheten och användaren har möjlighet att välja energislag för stapeldiagrammet. För stapeldiagrammet finns även möjlighet att välja korrigering mellan tidskorrigering och graddagskorrigering.

Under ”moduler” finns delen energimätare. Här presenteras samma möjlighet för användare att se stapeldiagram och timvärden under flikarna ”grafer och statistik” samt ”timmätare”. Det är alltså samma funktion som redan finns på sidan ”registrera mätaravläsningar”.

På sidan ”rapporter” har användaren möjlighet att i ett träd välja mellan olika förinställda rapporter. När typ av rapport är vald ska fastighet, byggnad eller mätare väljas beroende på vilken typ av rapport som är vald. Sedan görs en del val beroende på vilken typ av rapport som är vald. För till exempel en energirapport ska följande val göras: energislag, vilka år som ska vara med (max tre), vilken korrigering man vill ha, vilken nämnare som ska stå till grund för att beräkna energianvändning per m

, vilken beräkningsgrund som ska användas för den procentuella jämförelsen, vilken enhet som ska användas samt om en prognos ska visas. När allt är ifyllt genereras en färdig rapport med grafer och tabeller över det data som har valts.

Förklaring av uppbyggnaden av modulen Energi & Miljö i DeDU som applikation

Applikationen har samma inloggningsuppgifter som webbplattformen. På

startsidan har användare möjlighet att klicka sig vidare på knappen ”energi”. På

sidan ”energi” har användaren möjlighet att välja fastighet, byggnad och mätare för

att sedan registrera mätaravläsning eller visa statistik. Användaren har möjlighet

att bläddra mellan olika stapeldiagram för att visa olika energislag för den valda

fastigheten, byggnaden eller mätaren.

4.2.2 Enkätundersökning

För att ta reda på vad användarna tycker om modulen Energi & Miljö i DeDU utfördes en enkätundersökning. En enkät skapades online i Google Forms med både öppna och slutna frågor om DeDU som webbplattform samt om DeDU som applikation. Enkäten presenteras i Bilaga A.

Enkäten distribuerades via e-post tillsammans med en förklarande text där jag presenterade mig, berättade varför de fått en enkätundersökning samt vad informationen kommer användas till.

Urvalet av personer gjordes av Thomas Gulliksson (energiingenjör på WSP Sverige AB) som har god insikt i vilka personer som berörs av enkäten. I sammanband med distributionen av enkäten uppmanades även de utvalda att vidarebefordra mejlet till andra personer inom deras organisation som berörs av enkäten.

4.2.3 Workshop

I syfte att ta fram förbättringsförslag för modulen Energi & Miljö i DeDU hölls en workshop tillsammans med Thomas Gulliksson, energiingenjör, och Erik Lyxell, projektledare. Båda jobbar på avdelningen DeDU/Fastighetsdrift på WSP i Umeå och de har god insikt i modulen Energi & Miljö i DeDU. Under workshopen togs ingen hänsyn till vilka resurser som krävs för att implementera förslagen.

Efter workshoppen gjordes en uppskattning om vilka resurser som krävs för varje förbättringsförslag. Detta gjordes med hjälp av Erik Lindberg som är utvecklingsansvarig på DeDU/Fastighetsdrift på WSP i Umeå.

Efter workshoppen hölls även intervjuer med några av de personer som utfört enkätundersökningen för att ta reda på hur de prioriterar de olika förbättringsförslagen som togs fram under workshoppen.

4.2.4 Undersökning av befintliga energirapporter samt utformning av nya energirapporter

De befintliga energirapporterna har gåtts igenom och undersökts för att försöka hitta eventuella förbättringsmöjligheter och onödigheter.

Utifrån den energistudien som utförts för Hörnefors hälsocentral och med hjälp av

befintliga rapporter har tre stycken förslag på nya rapporter tagits fram.

5 Resultat

I det här avsnittet redovisas de resultat som har tagits fram under arbetets gång.

5.1 Energiutredning

Här redovisas de resultat som omfattar den energiutredning som har genomförts på Hörnefors hälsocentral.

5.1.1 Byggnadens energianvändning

För att ta reda på hur energianvändningen var för Hörnefors hälsocentral så sammanställdes data från DeDU om total värmeanvändning och total elanvändning. Dessa presenteras i figur 5 och 6. En sammanställning gjordes även för den totala el- och värmeanvändningen per m

. Dessa presenteras i figur 7 och 8.

Figur 5 – Total värmeanvändning för Hörnefors hälsocentral per månad för tre år.

I figur 5 ses en tydlig förändring av den totala värmeanvändning efter

månad och årstid. Detta är förväntat då uppvärmning av byggnaden sker med

fjärrvärme.

Figur 6 – Total elanvändning för Hörnefors hälsocentral per månad för tre år.

I figur 6 ses ingen tydlig förändring med månad och årstid. Detta kan indikera att ingen uppvärmning med el nyttjas.

Liknande fördelning av värme- och elanvändning per månad gäller för värme och elanvändning per m

som presenteras i figur 7 och 8.

Figur 7 – Total värmeanvändning per m

för Hörnefors hälsocentral per månad

för tre år.

Figur 8 – Total elanvändning per m

för Hörnefors hälsocentral per månad för tre år.

I tabell 8 presenteras en sammanställning av den totala el- och värmeanvändningen samt den totala el- och värmeanvändningen per m

för Hörnefors hälsocentral per år för tre år.

Tabell 8 – Den totala el- och värmeanvändningen samt den totala el- och värmeanvändningen per m

för Hörnefors hälsocentral per år för tre år.

I tabell 8 är det den totala el- och värmeanvändningen per m

som är av

störst intresse då dessa tal kan användas för att jämföra med andra byggnader

med liknande verksamhet. I STIL2-rapporten [15] redovisas en genomsnittlig

elanvändning exklusive elvärme för vårdlokaler per år om 77,8 kWh/m

. Alltså

har Hörnefors hälsocentral haft en lägre årlig elanvändning än en genomsnittlig

vårdlokal.

Fördelning mellan fastighetsel och verksamhetsel

Enligt rapporten STIL2 [15] är fördelningen mellan fastighetsel och verksamhetsel för vårdcentraler, stora läkarmottagningar och sjukhus 54,3 % fastighetsel och 45,7 % verksamhetsel. Detta innebär en fördelning för Hörnefors hälsocentral på 31,5 kWh/m

fastighetsel och 26,5 kWh/m

verksamhetsel för 2016 enligt förhållandet av fördelningen utifrån STIL2 [15]. Detta kan ses mer överskådligt i tabell 9.

Tabell 9 – Fördelningen mellan fastighetsel och verksamhets el för Hörnefors hälsocentral år 2016 enligt STIL2 [15].

5.1.2 Byggnadens klimatskal

För att få en uppfattning om klimatskalets skick, utfördes en undersökning om de ingående materialen och sedan beräknades ett U-värde för varje byggnadskomponent. De olika komponenternas U-värden redovisas i tabell 10.

Tabell 10 – De olika byggnadsdelarna och dess beräknade U-värde.

U

för Hörnefors hälsocentral beräknades till 0,45 W/m

K. Detta U-värde är

likt de U-värde som togs fram i STIL2-studien [15]. Där redovisades ett U

på

5.1.3 Belysning

De armaturer som inspekterades under platsbesöket var för källarplan samt bottenplan. De visade sig vara av god energiklass. I källarplan var Philips master TL-D 36W/830 monterat. Detta lysrör har energiklass A enligt [25]. På bottenplan var Philips master TL5 HE 28W/865 monterat. Detta lysrör har energiklass A+

enligt [26].

5.1.4 Analys av timvärden för elanvändningen

För att kunna analysera elanvändning under en vecka för Hörnefors hälsocentral har elanvändningen sammanställts för fyra representativa veckor under året. Dessa presenteras i figur 9, 10, 11 och 12.

Figur 9 – Elanvändningen per timme för Hörnefors hälsocentral under en vecka med start måndag den 11:e januari 2016 kl. 00:00.

Figur 10 – Elanvändningen per timme för Hörnefors hälsocentral under en vecka

med start måndag den 4:e april 2016 kl. 00:00.

Figur 11 – Elanvändningen per timme för Hörnefors hälsocentral under en vecka med start måndag den 4:e juli 2016 kl. 00:00.

Figur 12 – Elanvändningen per timme för Hörnefors hälsocentral under en vecka med start måndag den 3:e oktober 2016 kl. 00:00.

Ur figurerna kan en baslast på ungefär 5 kW utläsas för alla fall, oberoende av tid på året. Det kan även utläsas att elanvändningen går ner på baslast utanför verksamhetens drifttid. Enligt figurerna är elanvändningen under verksamhetstid generellt högst för januari och lägst för juli och relativt lika för april och oktober.

För röda dagar som infaller på en vardag ser elanvändningen annorlunda ut jämfört

med en vanlig vardag. Då har hälsocentralen stängt. Två exempel på det är den

6:e januari, trettondedag jul, då såg elanvändningen ut enligt figur 13 och den 6:e

juni, Sveriges nationaldag, såg elanvändningen ut enligt figur 14.

Figur 13 – Elanvändningen per timme för Hörnefors hälsocentral under en dag den 6:e januari (trettondedag jul) 2016.

Figur 14 – Elanvändningen per timme för Hörnefors hälsocentral under en dag den 6:e juni (Sveriges nationaldag) 2016.

I figur 13 kan en elanvändning på ungefär 8 kW utläsas under den tid som hade

varit verksamhetstid en vanlig vardag. I figur 14 kan en elanvändning på ungefär

10 kW utläsas under den tid som hade varit verksamhetstid en vanlig vardag.

Utifrån timvärdena för elanvändning för hälsocentralen sammanställdes två varaktighetsdiagram. Dessa presenteras i figur 15 och 16.

Figur 15 – Elanvändningen för Hörnefors hälsocentral sorterat från minsta till största för 2015.

Figur 16 – Elanvändningen för Hörnefors hälsocentral sorterat från minsta till största för 2016.

Utifrån varaktighetsdiagrammen i figur 15 och 16 kan en baslast på ungefär 5 kW