Klimatberäkningar av innerväggar
En jämförelsekalkyl över 14 alternativa systeminnerväggar
Comparative climate calculations of 14 different interior walls
Examensarbete, 15 hp, Byggingenjör
VT 2021
Shagufa Hushmand
Josefine Norrsell
ii
Titel: Klimatberäkningar av innerväggar En jämförelsekalkyl över 14 alternativa systeminnerväggar Omfattning: 15 hp
Huvudområde: Klimatberäkningar Handledare: Mats Persson Malmö̈ universitet
Fakulteten för Teknik och Samhälle, institutionen för Materialvetenskap och tillämpad matematik Program: Byggingenjörsprogrammet inriktning Projekt- och produktionsledning (180 hp)
Omslagsfoto: https://www.ivl.se/toppmeny/press/pressmeddelanden-och-nyheter/nyheter/2020-11-26-klimatsmart-att-bygga-med-lattbalkar-och-mer-trabaserade-material.html
Rapportförfattare: Shagufa Hushmand & Josefine Norrsell Malmö 2021
Förord
Det här examensarbetet utgör den sista delen innan vi kan examineras som färdiga byggnadsingenjörer från Malmö universitet. Arbetet med klimatberäkningar har varit både lärorikt och intressant.
Det är tack vare många människors hjälp och deras tid som detta arbete möjliggjorts. Först ett stort tack till vår handledare på universitetet Mats Persson. Du kommer alltid med bra kommentarer och hjälper oss att tänka djupare och mer. Tack även till vår externa handledare Andreas Holmgren på Otto Magnusson, för ditt tålamod och din tid. Tack till Henrik Björk på Optimera, till Hans Scheffler på Otto Magnusson, till Rikard Sjöqvist på Midroc och Patrik Andersson på Saint Gobain. Ytterligare tack ska Torgny Schill på Vasakronan ha, liksom Naib Woldemariam på Ekolution AB samt Rasmus Ekberg på Prodikt, er tid och hjälp har varit ovärderlig. Stort tack för åtkomst av programvara och er tid till Lars-Erik Einarsson på Elecosoft och till Anders Ejlertsson på IVL.
Slutligen ett varmt tack till våra familjemedlemmar som gjort allt och mer därtill, utan ert stöd hade arbetet aldrig kunnat ta form under denna intensiva period.
Denna slutliga produkt som manifesteras i form av vår examinerande uppsats är, snarare än ett avslut, en början på våra framtida karriärer inom en hållbar byggsektor som vi vill vara med att forma.
Malmö, maj 2021
iv
Sammanfattning
För att kunna förändra den klimatpåverkan som genereras av bygg- och anläggningssektorn behöver vi veta var vi står idag. För att sedan kunna ta steget att minska klimatpåverkan från byggnadsmaterial och byggdelar behöver förändringar ske. I januari 2022 införs en ny lag som innebär att alla byggherrar ska ta fram en klimatdeklaration för nya byggnader. Det långsiktiga nationella målet är att Sverige som nation skall ha netto nollutsläpp år 2045. Det lokala initiativet Lokal färdplan Malmö, LFM30, har som mål att Malmös bygg- och anläggningssektor ska vara klimatneutrala redan år 2030.
Det finns flera sätt på vilka man kan minska klimatavtrycket från byggsektorn. Ett sätt är att byta ut material som genererar stora utsläpp till material med mindre klimatpåverkan. Ett annat sätt är att göra en LCA på material som ska användas för att utreda dess lämplighet.
Studiens syfte är att utreda och föreslå kostnadseffektiva klimatförslag av olika innerväggar. Det kommer göras genom att undersöka om klimatberäkningar av hela byggnader och byggdelar görs idag. Vidare att genom beräkningar visa skillnaderna i klimatpåverkan av olika systeminnerväggar beroende på uppbyggnad och ingående material. Detta för att kunna jämföra väggarna med avseende på koldioxidekvivalenter, CO2e och pris. Tanken är att visa konkreta skillnader i klimatbelastning av innerväggarna och vilka slutsatser som kan dras av en sådan kalkyl.
Studien som är utförd med en intervjustudie, beräkningar och genom en fallstudie på ett ROT-projekt har fokuserat på klimatberäkningar av systeminnerväggar. En litteraturstudie har kompletterat övriga metoder för att få en överblick i ämnet. En jämförelsekalkyl av 14 innerväggar med olika material och uppbyggnad är gjord med beräkningar i två program, Bidcon och BM.
Resultaten från intervjustudien belyser svårigheterna som finns gällande klimatberäkningar under projektering av en byggnad. Klimatberäkningar under ett projekt är tids- och resurskrävande. Beräkningarna visar att per kvadratmeter innervägg kan man uppnå mer än en halvering av CO2e om man jämför mellan två regelväggar. Väggarna har samma bredd på regel och minskningen beror på material i innerväggen. Skillnaden mellan en innervägg i solid betong och regelväggen med lägst klimatpåverkan är ännu större. Vidare visar beräkningarna att det även går att minska klimatpåverkan från en innervägg med bibehållen kostnad.
Studien konstaterar att biobaserade isoleringsmaterial har lägre klimatpåverkan än vad traditionell isolering i form av mineralull har. Träreglar genererar lägre mängd CO2e än vad stålreglar gör. Gällande skivor är skillnaden varken entydig eller stor mellan träbaserade skivor och gipsskivor. Det beror på att resultatet av beräkningarna skiljer sig åt beroende på vilket program som används.
Slutsatser av studien är att mycket kan göras för att minska klimatpåverkan beroende på val av material. Eftersom det går att sänka klimatpåverkan till bibehållen kostnad är klimatsmarta innerväggar förhoppningsvis standard inom en snar framtid.
Abstract
To change climate impact generated by the construction sector, it is of importance to understand the situation of today. January 2022, a new climate-law will require a climate declaration for all new buildings to be produced. The long-term national goal is to achieve zero emissions by 2045. The local initiative LFM30 aims for the construction sector in Malmö to be climate neutral by 2030.
There are several ways in which the climate footprint from the construction sector can be reduced. The purpose of this study is to investigate and suggest ways to reduce climate impact on interior walls. Also, to investigate if climate calculations are made today.
The study relies on four parts. Calculations on climate impact regarding carbon dioxide equivalents and price. An interview study, a case study on a renovation project and by a literature study.
Results from the interviews shed light on difficulties regarding climate calculations during the design of a building. They are time-consuming and resource intensive.
Calculations within the study show that stud walls with right configuration can lower the climate impact to more than half. The reduction is due to change in material on studs, isolation and boards. The study states that bio-based insulation materials have a lower climate impact than traditional mineral wool. Also, that wooden studs generate a lower amount of CO2e than steel studs do. Concerning boards, the difference is not distinct between wood-based boards and gypsum boards.
Conclusions are that since it’s possible to reduce the climate impact while maintaining cost, climate-smart interior walls can hopefully soon become reality.
Keywords: Climate impact, Comparative calculation, Carbon Dioxide Equivalents, Interior walls
vi
Innehållsförteckning
1 Inledning ... 1
1.1 Bakgrund ... 1
1.2 Syfte och frågeställningar ... 3
1.3 Avgränsningar ... 3
2 Metod och genomförande ... 4
2.1 Genomförande ... 4 2.2 Beräkningar ... 4 2.3 Intervjustudie ... 5 2.4 Litteraturstudie ... 5 2.5 Fallstudie ... 5 3 Teoretisk referensram ... 6
3.1 Vad innebär klimatpåverkan? ... 6
3.2 Byggsektorns klimatpåverkan ... 6 3.2.1 Livscykelanalys - LCA ... 7 3.2.2 En byggnads livscykelanalys ... 8 3.2.3 Klimatpåverkan från byggnadsmaterial ... 8 3.3 Regelverk ... 9 3.3.1 Standarder ... 9 3.3.2 Funktionskrav för byggande ... 9 3.4 Klimatberäkningar ... 10 3.4.1 Klimatberäkningar idag ... 10
3.4.2 Kommande krav på klimatberäkningar ... 10
3.4.3 Metodik LFM30 ... 11 3.5 Beräkningsprogram ... 11 3.5.1 Byggsektorns Miljöberäkningsverktyg, BM ... 11 3.5.2 Bidcon ... 12 4 Fallstudie ... 13 4.1 ROT-projektet Lekatten ... 13 4.2 Funktionskrav innerväggar ... 13 4.2.1 Konstruktion ... 13 4.2.2 Brandkrav ... 13 4.2.3 Ljudkrav ... 13 4.2.4 Fuktbelastning ... 14 4.3 Jämförelse av innerväggar ... 14 5 Resultat ... 16 6 Analys ... 19 6.1 Jämförelse av innerväggarsalternativ 1–14 ... 19
6.1.1 Jämförelse mellan stålreglar och träreglar ... 20
6.1.3 Jämförelse mellan gipsskivor och träbaserade skivor ... 23
6.1.4 Betongvägg ... 25
7 Diskussion och slutsatser ... 26
7.1 Diskussion ... 26
7.2 Slutsatser ... 27
7.3 Felkällor ... 28
7.4 Framtida forskning ... 28
Referenser ... 30
Bilaga 1 - Utskrift väggar beräknade i Bidcon. Bilaga 2 - Utskrift väggar beräknade i BM. Bilaga 3 - 10 intervjuprotokoll.
1 Inledning
Klimatpåverkan inom byggsektorn och kopplingen till de nationella miljömålen beskriver det inledande kapitlet. Studiens syfte och vilka frågeställningar beskrivs sedan.
1.1 Bakgrund
För att den negativa påverkan på klimatet som mänsklig aktivitet ger upphov till skall minska behöver många göra mycket. FN har som ett led i förändringsarbetet formulerat Agenda 2030 som innefattar 17 globala hållbarhetsmål (Svenska FN-förbundet, 2019). Målen är tredimensionella. De syftar till social, ekonomisk och miljömässig hållbarhet. Dessa har vissa länder sedan implementerat i sina nationella miljömål. Vidare har flera företag världen över bestämt att förhålla sig till dessa. LFM30 är ett lokalt initiativ i Malmö som baseras på de 17 globala målen. LFM30 säger att klimatpåverkan från bygg- och anläggningssektorn i Malmö ska ha halverats jämfört med idag till år 2025. Vidare att alla anslutna byggherrar har minst ett klimatneutralt projekt till år 2030. Dessutom ska sektorn som helhet vara klimatpositiv till år 2035 (LFM30, 2021). Det ska ske med klimatkompensation efter hur mycket ett projekt påverkar klimatet (LFM30, 2021). Högt uppsatta mål i förhållande till den nationella färdplanen 2045 som har som nationell målsättning netto nollutsläpp av växthusgaser år 2045 (Fossilfritt Sverige, 2018). Sveriges miljölagstiftning regleras i miljöbalken, MB, där §1 inleds med följande ord
“Bestämmelserna i denna balk syftar till att främja en hållbar utveckling som innebär att nuvarande och kommande generationer tillförsäkras en hälsosam och god miljö”
(Miljödepartementet, 1998).
Vidare återfinns ett antal sätt på hur MB skall tillämpas. Där finns att läsa följande
“... återanvändning och återvinning liksom annan hushållning med material, råvaror och energi främjas så att ett kretslopp uppnås” (Miljödepartementet, 1998).
Plan- och bygglagen PBL reglerar all planläggning av mark, vatten och byggande i Sverige. I den finns hänvisningar till miljöbalken. Med avstamp i PBL tar förvaltningsmyndigheten Boverket som ansvarar för byggande, boende samt samhälls- och stadsplanering i Sverige sedan fram byggregler. Dessa är en samling allmänna råd och föreskrifter vilka finns samlade i BBR där senaste upplagan antogs i september 2020 och benämns BFS 2011:16 (Boverket, 2020a). Boverket jobbar aktivt med både hållbarhet och klimatpåverkan på flera olika sätt (Boverket, 2020b). Idag regleras inte uppförandet av en byggnad, en byggdel eller ett renovering- och tilläggsarbete med avseende på miljö och klimat. Det kommer med all sannolikhet att införas en lag om klimatdeklaration av byggnader den 1 januari 2022 (Boverket, 2020c). Till en början gäller det endast byggskedet och endast enskilda delar men lagen väntas sedan utökas till att gälla hela byggnader och en större del av byggprocessen (Boverket, 2020c). Inledningsvis finns heller inga krav på gränsvärden för hur mycket koldioxidekvivalenter byggnad eller byggdel får generera.
Ansvaret för att uppföra och kunna redovisa en klimatdeklaration kommer att ligga hos den som beställer en byggnad, dvs byggherre eller beställare. Att uppföra eller förändra byggnader på ett sätt som är hållbart för klimatet och med minimerad påverkan på miljön är ett steg i riktning mot att bli ett klimatneutralt samhälle. Detta i enlighet med det klimatpolitiska ramverk
2
som antogs av riksdagen år 2017 och ska uppfyllas år 2045 (Naturvårdsverket, 2020a). Boverket (2018a) har konstaterat att “... Ett hinder för lägre klimatpåverkan från bygg- och fastighetssektorn är bristande kunskap i att beräkna en byggnads klimatutsläpp”. Det finns således kunskapsluckor att fylla gällande byggandets påverkan på sin omgivning. Men byggsektorn är stor och spretig och Larsson, Erlandsson, Malmqvist & Kellner (2016) förklarar att det länge har varit stort fokus på att minska klimatpåverkan från byggnaders driftenergi. Allt fler studier visar dock på att materialproduktion och byggprocess står för den betydande andelen klimatpåverkan från byggnader, enligt samma författare.
Även vid renovering, ombyggnad och tilläggsarbeten, så kallade ROT-arbeten kan kalkyler över klimatbelastning göras. Ett problem är som konstaterat just kunskapsbristen. För att komma en bit på vägen har branschorganisationen Sveriges allmännytta tillsammans med svenska miljöinstitutet, IVL initierat ett pilotprojekt Hållbar renovering med fokus på klimatpåverkan och energianvändning (Sveriges allmännytta, 2020). Projektet har som mål att genomföra 8 klimatberäkningar vid renovering (byggskede och drift). Man ska inom projektets ramar ta fram modeller för beräkning av installationers klimatpåverkan och ta fram material som sprider olika alternativs hållbarhetsaspekter. Dessutom kommer man att sprida kunskapen som genereras under projektets gång till fler aktörer i branschen.
Svenska byggbranschens utvecklingsfond SBUF, finansierar projekt som genererar utveckling i byggsektorn på olika sätt. Pågående sedan ett knappt år är projektet Renovera rätt och lönsamt. Det syftar till att minska energianvändning inom bygg och riktar in sig på renoveringsobjekt (SBUF, 2020). Även projektet Renovera rätt och lönsamt vill höja kompetensen och kunskapen om klimatbelastning och syftar till att främja de globala klimatmålen.
Boverket (2018b) föreslår i sin rapport Klimatdeklaration för byggnader, förslag på metod och regler att större bostadsbolag kan ta fram klimatdeklarationer internt och tidigt i processen. Privatpersoner som bygger i egen regi kan ge det ansvaret till hustillverkare eller arkitekt. Ju mer information det finns kring hur klimatdeklarationer kan göras och ju fler redskap som finns att tillgå kostnadsfritt desto större är chansen att fler aktörer utför beräkningar. Detta gäller både privata och kommersiella aktörer. När det dessutom blir ett krav att uppföra klimatdeklarationer i ett första steg år 2022, sedan vidare krav år 2027 (Boverket, 2020c) så är det lättare för alla att göra rätt från början om rätt redskap finns till hands.
Ett projekt har gjorts av White arkitekter som behandlar klimatberäkningar vid ombyggnation av en skola. Projektet beskriver bland mycket annat de byggnadsdelar som vanligen förändras vid ROT-projekt (Glädt, Mokhava, Nilsson & Rand, 2019). Resultatet i samma studie visar att utsläppen för material kommer från främst golv, solceller och just innerväggar. I studien Framtidens klimatsmarta och hållbara bostad beskrivs innerväggar, bredvid byte av ytskikt och fast utrustning som de delar som har störst klimatpåverkan vid ROT-projekt (Femenías, Holmström & Jönsson, 2018). Innerväggar byggs också alltid vid nyproduktion och därför centreras studien kring den byggdelen.
Boverket (2018a) har konstaterat att det är svårt för aktörer att klimatberäkna byggen vilket innebär att val av material eller byggsätt som är sämre för klimatet kan göras endast på grund av kunskapsbrist. Detta examensarbete avser utreda vad som kan vara behjälplig information för såväl yrkesverksamma som för icke-experter när val av material och konstruktion ska göras. Aktörer ska kunna fatta klimatsmarta beslut med avseende på koldioxidekvivalenter och pris för en byggdel.
1.2 Syfte och frågeställningar
Syftet med studien är att utreda och föreslå kostnadseffektiva klimatförslag av systeminnerväggar med samma kravnivå. Studien kommer att besvara följande frågeställningar:
o Hur beaktas klimatbelastning och var i beslutskedjan görs det, när en innerväggs uppbyggnad specificeras?
o Hur mycket koldioxidekvivalenter, CO2e kan sparas per kvadratmeter systeminnervägg när man jämför olika alternativ genom att förändra uppbyggnad eller byta material i innerväggen?
o Vilka slutsatser kan dras från en jämförelsekalkyl av ett antal innerväggar med avseende på CO2e och pris?
1.3 Avgränsningar
Studien begränsas till att endast beakta innerväggar i skede A1-A5 (uppförandet), och B2-B5 (delar av användningsskedet) i byggnadens livscykelinformation. Beräkningar avser A1-A3 efter vad som måste finnas med i en miljövarudeklaration, EPD. Frågeställningarna kommer besvaras delvis genom att studera detta i en fallstudie på ett projekt.
4
2 Metod och genomförande
Här beskrivs de fyra delar på vilka studien är gjord. Beräkningar i två olika kalkylprogram, intervjustudie, fallstudie samt en litteraturstudie.
2.1 Genomförande
Studien görs genom beräkningar, intervjuer och genom att studera ett projekts förfrågningsunderlag. En litteraturstudie görs också för att beskriva ämnet, få en lägesbild och för att underlätta läsandet. Olika uppbyggnad av innerväggar ska jämföras med avseende på klimatpåverkan i form av koldioxidekvivalenter, CO2e och kostnad per kvadratmeter. Det fastställs ett antal olika innerväggar som beräknas och jämförs. De krav som beaktas utöver konstruktionen är brandklass, fuktbelastning, och ljudklassificering.
2.2 Beräkningar
De program som använts i studien för beräkning av klimatpåverkan är Bidcon, framtaget av Elecosoft och Byggsektorns miljöberäkningsverktyg BM som är utvecklat av IVL. De innerväggar som beräknats har byggts upp i Bidcon och sen exporteras till BM. I Bidcon beräknas flertalet parametrar inkluderat pris och CO2e, i BM endast CO2e. Figur 2.1 nedan visar en enkel schematisk bild över arbetet med beräkningar.
2.3 Intervjustudie
Intervjustudien har inneburit strukturerade intervjuer med 10 olika aktörer i byggsektorn De som har intervjuats är tre beställare, respondent A, B och C. En produktutvecklare för ett klimatberäkningsverktyg, respondent D. En byggentreprenör, respondent E. Fyra olika materialleverantörer, respondenter F, G, H och I. Slutligen en producent av hampafiberisolering, respondent J.
Beställare intervjuas för att förstå beslutsfattandet som sker vid framtagning av förfrågningsunderlag och projekteringsanvisningar. Också för att få förståelse för hur krav på funktionsparametrar som brand, ljud och fukt styr utformning av FFU inför projekt. Intervjuer med materialleverantörer görs för att utreda möjligheten att förändra material eller storlek inför produktion. Intervju med byggentreprenör görs för att få uppfattning över om och hur klimatbelastning beaktas i produktion. Även hur beställarens krav påverkar produktionen. Alla intervjuade tillfrågas om klimatberäkningar i dagsläget, om det förekommer. Sammantaget görs intervjuerna för att täcka in hela kedjan av aktörer. Intervjuerna utförs på ett strukturerat sätt och är en kvalitativ metod som görs för att få med erfarenhetsbaserade tankar om val av byggsystem och material baserat på respondenternas respektive roller. Totalt tio intervjuer har gjorts inom ramen för studien. Intervjufrågorna har delvis varit samma men anpassade till respektive aktörs roll.
2.4 Litteraturstudie
Studien innehåller en litteraturstudie för att beskriva myndigheters krav på vad som byggs och hur det görs. Studien kommer även förklara dagsläget samt vad som finns att vänta i framtiden gällande klimatpåverkan och klimatförbättrande åtgärder vid byggnation. Detta med relevanta krav från BBR och AMA uppfyllda. Diverse begrepp kopplat till ämnet kommer förklaras och beskrivas för att ge läsaren en förståelse för kontexten.
2.5 Fallstudie
För att komplettera övriga metoder i studien och förankra väggarna i ett verkligt projekt har en fallstudie på ett ROT-projekt studerats. Förfrågningsunderlaget och diverse handlingar från projekt har studerats och bearbetats i syfte att förstå funktionskraven som finns i projekt och hur dessa påverkar byggandet. I synnerhet de funktionskrav som finns på innerväggar och i allmänhet även de funktionskrav som finns på konstruktionen. Detta för att förstå vilka utmaningar och hinder som behöver bearbetas under projektering. Fallstudiens funktion i denna studie har varit att förankra beräkningarna av de teoretiska innerväggarna i ett pågående projekt.
6
3 Teoretisk referensram
Kapitlet behandlar teorin bakom de klimatberäkningar som denna studie avhandlar. Både dagens krav och framtidens utmaningar tas upp.
3.1 Vad innebär klimatpåverkan?
All mänsklig aktivitet som genererar ett utsläpp av växthusgaser påverkar klimatet. Förbrukning av jordens resurser i form av utsläpp sker på olika nivåer i samhället. Nationellt är det industrin som bransch som har störst klimatpåverkan med ungefär en tredjedel av totalen Naturvårdsverket, 2020b). Det är främst framställning och bearbetning av järn och stål som genererar utsläpp av växthusgaser. Metan, koldioxid, freoner och dikväveoxid är exempel på gaser som påverkar atmosfären i olika grad och därför fått epiteten växthusgaser (Kasimir-Klemedtsson, Nilsson, Sundh & Svensson). För att få en överblick över mängd i förhållande till typ brukar gaser räknas om till enheten koldioxidekvivalenter, CO2e. Denna enhet beskriver vilken uppvärmningspotential de respektive gaserna besitter (Naturvårdsverket, u.å.). Omräkningsfaktorn i CO2e används därför att 1 ton metan har en 25 gånger större uppvärmningspotential än vad 1 ton koldioxid har (Naturvårdsverket, u.å.). Med samma enhet kan gasernas påverkan på klimat jämföras. En vanlig enhet vid beräkning av klimatpåverkan är kg CO2e som omfattar alla växthusgaser som bidrar till den globala uppvärmningen.
3.2 Byggsektorns klimatpåverkan
I Sverige är byggsektorn som helhet ansvarig för mer än en femtedel av de totala utsläppen och dessa ökar (Boverket, 2021a). I Figur 3.1 nedan syns hur stora de totala utsläppen varit från bygg- och fastighetssektorn mellan 2008 och 2018. Nivån har varit relativt jämn under dessa år med en mängd om 17,7 miljoner ton koldioxidekvivalenter år 2018 vilket var högre än året före. Detta motsvarar knappt 21 % av Sveriges totala utsläpp av växthusgaser (Boverket, 2021b).
När man idag hör om klimatpåverkan är det ofta i negativa ordalag. Det beror på den stora negativa påverkan på atmosfären och jorden som orsakas av mänsklig aktivitet. Det finns också positiv klimatpåverkan, att binda koldioxid på jorden som på så vis hindrar den från att hamna i atmosfären. Att plantera ett träd det kanske enklaste exemplet på god klimatpåverkan, eftersom växter binder koldioxid. Det finns olika sätt att inom ramarna för ett bygg- eller anläggningsprojekt minska klimatpåverkan. Det kan göras genom att minska på användningen av material eller genom att bygga med material som har lägre klimatpåverkan är traditionella. Att minska transporter från utlandet och att minska energi och uppvärmning genom att renovera gamla byggnader och energieffektivisera dessa är ett annat sätt (Naturvårdsverket, 2020c). Andra exempel är att bygga gröna väggar och tak som ett steg mot minskade nettoutsläpp (SMHI, 2019). Ytterligare sätt är kolinlagring, som genererar minskade koldioxidutsläpp genom att kol binds i jorden eller i inbyggda material istället för att resultera i koldioxid i atmosfären (Naturvårdsverket, 2019).
3.2.1 Livscykelanalys - LCA
LCA är en akronym för Life Cycle Assessment, alltså livscykelanalys (Boverket, 2019a). Det är en metod för att bedöma den totala miljöpåverkan en vara eller ett material har, från utvinning av resurser för framställning till att den ska återvinnas eller tas om hand. LCA förknippas i viss mån med cirkulär ekonomi, vilket innebär att synsättet går från det traditionella att se en vara som först brukbar och senare obrukbar, och redo att kasseras. Ett cirkulärt förhållningssätt innebär att synen på råmaterial som i ett skede är just råmaterial bundet i jorden, senare utvinns, processas, används som en viss produkt för att sedan omarbetas och bli en del av en ny produkt. Detta fortsätter sedan om och om igen. En livscykelanalys är ett mått på resurseffektivitet, hur många gånger något kan användas har stor betydelse för om och hur det bör utvinnas från första början (Boverket, 2019). Figur 3.2 visar en illustration över hur ett klimatsmart tänkande om en byggnads livscykel kan se ut. Starten är utvinning av råvara och det materialet ingår sedan i en cykel utan ett definitivt slut. Beroende på material kan det återanvändas flera eller oändligt antal gånger.
Figur 3.2 En illustration över en byggnads livscykel, med ett cirkulärt förhållningssätt gällande råvaruanvändning (Boverket, 2019a).
8 3.2.2 En byggnads livscykelanalys
Avseende byggnader som är stora och komplexa med en mängd olika skeden så är den LCA som görs uppdelad i olika faser. Figur 3.3 nedan ger en schematisk bild av delarna A till C samt tillägg D. Totalt sett utgör schemat en byggnads hela “liv”. Från uppförandet via användandet fram tills att den slutligen rivs och delar återvinns och återanvänds. En LCA gjord för en byggnad kallas dess livscykelinformation och kan delas in i tre huvudkategorier med ett antal underkategorier (Boverket, 2019a).
Delar A-D definieras i en internationell standard för byggnader SS-ISO-15978:2011 (Swedish Standards Institute [SIS] 2011). Byggnadens livscykel delas in i A - uppförande, B - användande och C - slutskede. Kategori D är tilläggsinformation och avser återvinning utanför systemgränsen. Kategori A innehåller i sin tur A1-A3 som är produktskedet och A4-A5 som är byggproduktionsskedet. Nästa del, B är användandet av byggnaden, med underkategorierna användning (B1), underhåll (B2), reparation (B3), utbyte (B4), ombyggnad (B5), energianvändning (B6) och driftens vattenanvändning (B7). Under C finns demontering och rivning (C1), transport (C2), restproduktsbehandling (C3) och bortskaffning (C4). Dessa benämningar används för att tydliggöra stegen och lättare kunna tolka en byggnads LCA (Boverket, 2019a).
Figur 3.3 Schematisk bild över en byggnads livscykelinformation definierad i SS-ISO-15978 (SIS, 2011).
3.2.3 Klimatpåverkan från byggnadsmaterial
En miljövarudeklaration, en s.k. EPD (Environmental Product Declaration) är en LCA för en viss produkt eller produktgrupp som alltid är tredjepartsgranskad. Detta görs för att ge en oberoende bild av produkten samt värden som är verifierade och jämförbara (IVL, 2020a). Vilken potential ”något” har att värma upp jorden är ett mått på hur mycket det belastar klimatet. Detta mäts vanligen i GWP (Global Warming Potential). I en produkts EPD finns GWP-värdet och detta beskriver produktens klimatbelastning. Organiska, dvs. kolbaserade material har ofta
ett negativt GWP-tal, det vill säga att materialet under sin växt fas binder mer koldioxid än vad som frigörs vid framtagning eller tillredning av slutprodukt.
3.3 Regelverk
En mängd regler styr byggnation och de som är relevanta för innerväggar kommer på olika sätt beskrivas i kommande avsnitt.
3.3.1 Standarder
SS betecknar svensk standard och innebär att något av Sveriges tre standardiseringsorgan har antagit det. Organen är svensk elstandard (SEK), svenska institutet för standarder (SIS) och svenska informations- och telekommunikationsstandardiseringen (ITS). En EN standard tas fram av europeiska standardiseringsorganisationen CEN och kan vara kopplade till EU-lagstiftning och innefatta metoder som uppfyller EU-direktiv. ISO-standarder som ofta relateras till hög kvalitet är en akronym för International Organization of Standardization, och vittnar således om en internationellt gällande standard.
I Sverige utgår lagar om byggproduker från EU:s byggproduktsförordningar. Hållbarhet hos byggnadsverk, miljödeklarationer och produktspecifika regler beskrivs enligt standard SS-ISO 15804:2012 (Swedish Standards Institute [SIS] 2012). Hållbarhet hos byggnadsverk – Värdering av byggnaders miljöprestanda - Beräkningsmetod reglerar och definierar byggande med avseende på hållbarhet och klimatpåverkan (SIS, 2011). Användandet av dessa standarder gör att utförda LCA:er blir mer användarvänliga och lättförståeliga (Boverket, 2019b).
3.3.2 Funktionskrav för byggande
Det är Boverkets byggregler, BBR, som genom Boverkets författningssamling BFS 2011:16 och med ändringar till och med BFS 2020:4 som bestämmer samt definierar funktionskrav som finns på all byggnation uppförd nationellt (Boverket, 2020a). Varje byggnadsverk har ett flertal funktionskrav som ska uppfyllas. Dessa finns definierade i BFS 2020:4 (Boverket, 2020a). Där återfinns dock ej hur dessa skall uppnås. Utöver kraven om en stabil konstruktion ställs på innerväggar även krav om att fukt inte får påverka konstruktionen, att ett rum beroende på användningsområde ska hållas fritt från höga ljud samt vid händelse av brand ska byggnadsdelen motstå branden efter tre kriterier.
I avsnitt 6:95 i BBR står följande: “Byggnader ska utformas så att fukt inte orsakar skador, lukt eller mikrobiell växt som kan påverka hygien eller hälsa.” (BFS 2014:3). Om en innervägg är del av avgränsning mot ett våtrum ska således uppbyggnaden av väggen inte påverkas av fukten som genereras i rummet. Det kan göras genom att välja material som inte påverkas negativt av fukt eller hygroskopiska material som har förmågan att ta upp och avge fukt från sin omgivning på ett annat sätt (SkogsSverige, 2018) än traditionella. Alternativt att bygga på ett sätt som gör det möjligt för fukten att torka ut.
Ljudklass bestäms av fyra olika faktorer: Luftljudsisolering DnT,w,50, Stegljudsisolering LnT,w,50, trafikbuller och buller från installationer. Dessa har respektive olika krav på maximalt antal dB som får genereras. Dessa utgår ifrån Byggakustik, ljudklassning av utrymmen i byggnader och bostäder enligt standard SS-ISO 25267:2015 (Swedish Standards Institute [SIS] 2015). För bostäder finns ljudklass A, B och D. Någon ljudklass C finns inte, den nivån motsvaras av de värden som för bostäder anges i de allmänna råden i BBR (Boverket, 2017).
10
Brandkrav som ställs på en byggdel innebär tre olika delar, R - Bärförmåga, E - Integritet (täthet) och I - Isolering. Siffra, vanligen 30, 60 eller 90 står för antal minuter byggdelen ska ha kvar sina funktioner i händelse av brand (Svenskt Trä, 2015). Om en byggdel har märkningen REI 30 betyder det således att den skall ha kvar sin bärförmåga, täthet och isolera mot branden under 30 minuter. Brandkravet skiljer sig beroende på om innerväggen är lägenhetsavskiljande och då även brandcellsavskiljande eller om väggen står inom en brandcell.
Brandcellsavskiljande väggar ska motstå brand i minst 60 min, och ha brandklassning EI60 som minst enligt krav från BBR (BFS 2020:4). För material, ytskikt och beklädnader finns ytterligare ett antal olika beteckningar som rör mängden brandgaser och partiklar som materialet avger om det utsätts för brand.
3.4 Klimatberäkningar
Klimatberäkningar kan syfta till en rad olika sorts beräkningar och fältet har ändrats mycket bara senaste åren. Kommande kapitel beskriver läget idag och vad som finns att vänta i framtiden avseende klimatberäkningar av byggnader och byggdelar.
3.4.1 Klimatberäkningar idag
När en beställare vill ha något byggt upprättas ett förfrågningsunderlag, FFU, och det är utifrån detta dokument som byggaren sedan utgår vid beräkning av kostnad och tid för projektet (Schaerström & Ericsson, 2014). FFU innehåller bland annat krav, specifikationer, ritningar och beskrivningar och beskriver hur byggentreprenören ska utföra projektet enligt Schaerström & Ericsson (2014). Den beslutskedja som börjar med att någon uppför en FFU och slutar med ett färdigt projekt (färdigt hus) ser olika ut beroende på vilka som är inblandade och hur, enligt samma författare. Hur FFU är formulerad har stor betydelse för hur och när olika beslut fattas samt av vem det görs. Om klimatbelastning skall beaktas under projekteringen måste det möjliggöras av beställarens FFU. I dagsläget ställs inga krav på klimatberäkningar från myndigheter vid uppförandet av byggnader. Klimatdeklarationslagen som införs till årsskiftet 21/22 föreslås av Boverket att utvidgas en första gång år 2027. Ett första steg är att införa gränsvärden för byggandet med ett maxvärde för tillåtna utsläpp (Boverket 2020d).
Erlandsson, Malmqvist, Francart & Kellner (2018) har visat att byggskedet (A1-A5 i en byggnads LCA) är det som ger överlägset störst klimatpåverkan i förhållande till byggnadens hela LCA. Driftenergin (B6) som är en del av användningsskedet utgör också stor klimatpåverkan enlig samma författare.
Fram till idag har klimatbeaktning i byggandet främst inneburit att ett projekt certifieras av ett system som Miljöbyggnad 3.0, Svanen, LEAD, BREEAM eller annat. Där Miljöbyggnad 3.0 är det mest frekvent förekommande av dem (Boverket, 2018b). Dessa certifieringssystem ställer olika krav på bygget och i olika omfattning. De är därför svåra att jämföra med varandra. 3.4.2 Kommande krav på klimatberäkningar
Som konstaterat kommer kravet om en klimatdeklaration att införas till årsskiftet 21/22. Denna kommer gälla alla byggnader vars bygglov söks fr.o.m. 1 januari 2022. Inför denna klimatlag har Boverket arbetat med att hjälpa berörda aktörer bland annat genom att sammanställa en
databas beståendes av generiska värden över klimatpåverkan från en mängd resurser till byggandet (Boverket, 2021a). Hösten 2021 kommer en handbok som ska vägleda branschen inför den omställning som den nya lagen innebär (Boverket, 2021a). Dock kommer lagändringen endast innebära att en redovisning av klimatutsläpp ska göras. Handboken kommer att föreslå riktvärden för utsläppen. Den kommer dock inte initialt kräva att några gränsvärden eftersom att klimatlagen inte kräver att några ska hållas.
3.4.3 Metodik LFM30
Till skillnad från klimatdeklarationslagen har den lokala aktören LFM30 tagit fram ett antal målgränsvärden. Hittills finns det gränsvärden för småhus, flerbostadshus och lokaler och alla för nyproduktion (LFM30, 2021). Målgränsvärden är definierade som antal kg CO2e per kvadratmeter ljus BTA (X kg CO2e /m2 BTA). Värden för anläggningar samt befintliga byggnader är tänkta att också definieras inom kort (LFM30, 2021). Genom att följa fem punkter gör man som företag en omställning mot ett klimatneutralt byggande enligt metodiken i LFM30. Dessa punkter är 1. Mäta 2. Förbättra 3. Målgränsvärden 4. Återbetala och 5. Löpande kontrollera.
LFM30 sätter faktiska siffror på sina värden, där processen A1-A5 för småhus skall ha som max 190 kg CO2e/m2 Atemp och 171 kg CO2e/m2 BTA. För flerbostadshus gäller 240 kg CO2e/m2 Atemp och 216 kg CO2e/m2 BTA och för lokaler är det 300 kg CO2e/m2 Atemp och 270 kg CO2e/m2/ BTA. På LFM30.se kan man läsa följande: “En LCA som görs i ett tidigt projektskede för ett byggprojekt kallar vi för klimatkalkyl i denna färdplan.” vilket innebär att redan tidigt i projektet görs en bedömning på hur stor påverkan på klimatet ett projekt kommer få.
3.5 Beräkningsprogram
Hur den nya klimatdeklarationslagen ska tillämpas av byggherrar är idag på Boverkets agenda genom utvecklingen av en öppen databas, ett klimatdeklarationsregister samt en plan för fortsatt utveckling (Boverket, 2020e). Vidare jobbar Boverket (2020e) med att sprida och öka kunskapen om klimatberäkningar samt utveckla ett underlag för information- och vägledning inför och i övergången av lagens införande.
3.5.1 Byggsektorns Miljöberäkningsverktyg, BM
Svenska miljöinstitutet, IVL, är ett icke vinstdrivande forskningsbolag med en styrelse beståendes av representanter utsedda av både näringsliv och regeringen. IVL arbetar med att uppfylla de svenska nationella miljömålen samt de globala hållbarhetsmålen och gör detta på flera olika sätt (IVL, 2021b). De är verksamma och relevanta i flera branscher, bl.a bygg- och anläggningsbranschen. För beräkning av klimatpåverkan har de utvecklat ett datorprogram, Byggsektorns miljöberäkningsverktyg, kallat BM (IVL, 2021c).
Byggsektorns miljöberäkningsverktyg, BM utvecklat av IVL är ett program för klimatberäkningsskalkyler baserat på en livscykelanalysmetodik och kan användas för att ta fram klimatdeklarationer på hela byggnader eller byggdelar (IVL, 2021c). Programmet visar bland mycket annat hur mycket CO2e som en byggnad eller byggdel genererar beroende på materialval och konstruktion. Programmet är utvecklat just för detta ändamål och innehåller en databas med klimatdata för olika byggresurser som finns på svenska marknaden (IVL, 2021c).
12
BM finns idag i fyra olika nivåer. En av dessa har den stora fördelen att vara gratis och på så vis tillgängligt för flertalet. Inställningen till och utvecklingen av klimatberäkningar pågår i detta nu, vilket visat sig inte minst för IVL som märkt ett starkt ökat intresse av sitt klimatberäkningsvektyg.
I april 2020 beslutades att programmet bli licensbelagt, med fyra olika steg från en enkel kostnadsfri licens till en avancerad variant med ett antal extra funktioner. Programmet BM gör det möjligt även för lekmän att ta fram klimatdeklarationer för byggnader och byggdelar. Schablonvärden och medelvärden gör det möjligt att använda specifika data som baseras på byggdelars EPD:er, endast om dessa är framtagna i enlighet med SS-EN 15804 (IVL, 2020a). 3.5.2 Bidcon
Elecosoft är ett svenskt företag som utvecklar IT-verktyg för byggbranschen. En av deras programvaror är kalkylprogrammet Bidcon. Programmet finns i olika versioner beroende på om det ska användas för byggande, anläggning eller VS. Programmen underlättar vid mängdning genom att skapa kalkyler över projekt. Utdata är bland annat en tids- och prisuppskattning på projektet. Till Bidcon Bygg finns en klimatmodul som ger ytterligare utdata i form av klimatpåverkan som kg CO2e. Både per valt enhet (m2, kg), per byggdel och totalt i projektet. Bidcon bygger alla sina beräkningar om klimatpåverkan på EPD:er framtagna enligt gängse regler. Manuella värden kan matas in om det skulle saknas i programmet. Idag bygger databasen på produkter från Thyréns, men företaget är i färd med att byta till Boverkets databas av produkter. Detta för att alla i branschen ska jobba mot samma grunddata.
4 Fallstudie
Genom att studera ett projekt med dess krav och beslutsunderlag förankras teorin som ligger till grund för beräkningarna i ett verkligt projekt. Projektet innehar inte några försvårande omständigheter för innerväggar.
4.1 ROT-projektet Lekatten
Projektet kan beskrivas som ett hus med hyreslägenheter där vindsutrymmet ska omvandlas till små lägenheter och nuvarande lokaler på första planet ska byggas om till bostäder. Hyresgästerna bor kvar i sina lägenheter under renoveringstiden. Ett miljöhus ska byggas till på innergården och förändringar ska göras på fasaden. Huset är beläget på Södervärn i Malmö och på måttligt trafikerade gator. Produkter och varor som används av entreprenören ska rekommenderas i Byggvarubedömningen samt vara registrerade i Basta enligt föreskrifter från beställaren. Utöver det ska kemiska produkter vara märkta enligt CLP förordningen vilken innehåller regler för klassificering, märkning och förpackning av kemiska produkter i Sverige och inom EU.
Liksom vid alla projekt beskrivs i förfrågningsunderlaget för projektet vilka krav som ställs på konstruktionen, akustik/ljud, brand, el, VS och ventilation. Detta finns i enskilda handlingar utöver arkitektens ritningar för ombyggnationen.
4.2 Funktionskrav innerväggar
Beroende på vilka typer av utrymmen en innervägg skall avskilja ställs olika krav på den. I projektet Lekatten ställs funktionskrav på innerväggarna motsvarande de som ställs i BBR på innerväggar, ej för våtrum. I dokumentet Rambeskrivning hänvisas till AMA Hus 18 samt RA Hus 18 som en lägsta kvalitetsnivå på byggnationen.
4.2.1 Konstruktion
Innerväggarna är s.k. stomkomplement och har ingen bärande funktion. De ska inte bära någon last utöver sin egen. Konstruktionen och material på innerväggar är därför upp till entreprenören att bestämma.
4.2.2 Brandkrav
Brandkraven som finns i FFU:n visar att byggnaden är utförd i brandteknisk byggnadsklass Br1 och brandcellsavskiljande byggnadsdel är i allmänhet utförd i brandteknisk klass EI 60. Icke bärande innervägg kan vara utförda utan krav på bärförmåga vid brand. Det gäller innerväggar som inte har en lägenhetsavskiljande funktion.
4.2.3 Ljudkrav
I FFU delar om akustik kan följande läsas “Byggnaden ska uppfylla de ljudkrav som anges i BBR 26, vilket motsvarar tidigare ljudklass C.” Det innebär att renovering- och tillbyggnadsarbetet ska utföras på ett sätt så att de uppfyller det här kravet. Ljudnivåskillnaden DnT,W,50 får vara max 52 dB. Stegljudsisoleringen LnT,w,50 får vara max 56 db (för ljud från utrymme utanför bostaden till inuti den, samt mellan bostäder). Buller från både trafik och
14
installationer är definierade men beskrivs inte mer ingående här då de inte har någon reell påverkan på innerväggarnas uppbyggnad.
4.2.4 Fuktbelastning
Innerväggarna kommer inte att utsättas för mer fukt än normalt, inga våtrumsväggar är aktuella i projektet.
4.3 Jämförelse av innerväggar
Ett antal olika innerväggar som eventuellt skulle kunna vara lämpade att använda vid renoveringsarbetet har fastställts. Dessa syns i Tabell 4.1. Betongväggen är rejält bredare än övriga, vilka alla är regelväggar. Betongväggen kräver andra omständigheter i produktion pga. formning och gjutning. Dessutom är den tung och innebär en förändring i lastfördelning vilket måste beaktas. Den är därför inte alltid möjlig att bygga. gäller speciellt för de vindslägenheter som ska uppföras inom projektets ramar. Den är ändå med i jämförelsekalkylen för att visa på skillnaden i CO2e mot övriga regelväggar.
Tabell 4.1 nedan visar de 14 olika alternativen på innerväggar. Dessa alternativ har tagits fram genom att utgå från en traditionell innervägg som vanligen består av stålreglar, gipsskivor och någon typ av mineralull som isolering. Sedan har regel, skivor eller isolering ersatts och på så vis bildat alternativa väggar.
Tabell 4.1 14 innerväggar med amma bredd på regel i alla väggar, 70 mm.
Vägg Skivor Isolering Regel Total bredd
1 Gips Gips Glasull Stål 122 mm
2 Gips Gips Stenull Stål 122 mm
3 Gips Gips Glasull Trä 122 mm
4 Gips Gips Stenull Trä 122 mm
5 Gips OSB Glasull Trä 118 mm
6 Gips OSB Stenull Trä 118 mm
7 Gips Plyfa Stenull Trä 126 mm
8 Gips OSB Cellulosa Trä 118 mm
9 Gips Gips Cellulosa Trä 122 mm
10 Gips OSB Träfiber Trä 118 mm
11 Gips Gips Träfiber Trä 122 mm
12 Gips OSB Hampafiber Trä 118 mm
13 Gips Gips Hampafiber Trä 122 mm
Vilka innerväggar som skulle vara intressanta att beräkna koldioxidutsläpp på har diskuterats under intervjuer med personer med god insikt i projektering och produktion. Tanken var att varje vägg skulle ha minst en annan vägg som skiljde sig med bara en parameter samt att varje material skall förekomma flera gånger för att kunna jämföra beräkningsresultaten av dem. Tabell 4.1 visar väggarnas ingående material och dess totala bredd. De tre delar som en innervägg normalt består av är reglar i stål eller trä, skivor och isolering. Skivorna är oftast i gips eller ett träbaserat material som spånskiva, OSB eller plywood. Traditionellt är isoleringen gjord av glasull eller stenull. Nyare material på isolering är cellulosaisolering, hampafiberisolering och träfiberisolering. De nyare är alla organiska, biobaserade material. De innerväggar som är aktuella för denna studie har alla två skivor utanför lagret med reglar och isolering. Två gipsskivor motsvarar normalt sett motstånd mot brand under (minst) 60 minuter. En gipsskiva och en träbaserad skiva som OSB, spånskiva och plywood genererar normalt minst 30 minuters motstånd mot brand.
16
5 Resultat
Kapitlet redovisar vilken mängd CO2e respektive väggalternativ genererar beräknat med två olika program, BM och Bidcon, där det senare även uppskattar kostnaden. En viss skillnad finns i klimatbelastning mellan de olika programmen.
Ett delresultat från studien kan sägas vara de 14 väggar som definierats och beräknats. Detta har gjorts efter intervjuer med berörda samt utifrån vilka delar av en regelvägg som är möjliga att förändra. Svaren från alla intervjuer finns i sin helhet transkriberade i Bilaga 4. Intervjuerna som helhet visade att det inte finns någon entydighet i branschen kring ämnet klimatberäkningar. Det gäller båda i dagsläget och hur respondenter ser på framtiden.
Intervjuer med beställare och entreprenör visar att beslut om uppbyggnad av byggdelar tas av personer i olika roller under projekteringen av ett bygge. Det finns ingen entydig arbetsgång utan beror bland annat på beställarens förutsättningar och avsikter med projektet. Det finns beställare som har utarbetade riktlinjer för hur alla deras projekt ska se ut och vad som ska beaktas vis ett nytt projekt. Upphandlingsform har en stor betydelse men även samma ramar ger ett utrymme för olika sätt att arbeta enligt de tillfrågade. Beställare säger sig fokusera mycket på funktionskrav och hanterbarhet av slutprodukt. För en innervägg är det av stor betydelse att ytskikten är enkla att hantera och utseendet på färdig vägg är av stor vikt. Vidare är det för hela projektet av stor betydelse att så få väggtyper som möjligt finns med.
Gällande funktionskraven är det ett flertal av respondenterna som uppger att det är ljudkravet som är svårast att uppfylla vid en innervägg. Fukt är sällan aktuellt vid uppbyggnad av innerväggar enligt tillfrågade. Om innerväggen på ett håll vetter mot ett våtrum är det aktuellt men i övrigt inte.
Vägguppbyggnad sker ofta på ett sätt som redan är känt och fungerat tidigare för den som bestämmer hur den skall vara. Priset är en viktig och avgörande faktor vid val av innerväggar i projekt, bekräftas av flera intervjuade.
Tabell 5.1 visar de 14 innerväggarnas uppbyggnad och material samt beräknade värden av kg CO2e/m2 innervägg. Beräknade värden avser skede A1-A3 enligt krav för vad som ska ingå i en EPD.
Tabell 5.1 Alternativ 1–14 innerväggar med beräknade värden för CO2e/m2 och pris.
Vägg Skivor Isolering Regel Pris (SEK) Bidcon kg COBidcon 2e/m2 kg COBM 2e/m2
1 Gips Gips Glasull Stål 536 18,24 19,6
2 Gips Gips Stenull Stål 526 19,29 20,04
3 Gips Gips Glasull Trä 496 15,49 16,16
4 Gips Gips Stenull Trä 501 16,2 16,65
5 Gips OSB Glasull Trä 586 15,94 13,97
6 Gips OSB Stenull Trä 590 16,65 14,46
7 Gips Plyfa Stenull Trä 709 18,17 15,72
8 Gips OSB Cellulosa Trä 606 13,09 11,65
9 Gips Gips Cellulosa Trä 560 12,87 13,81
10 Gips OSB Träfiber Trä 593 12,95 13,01
11 Gips Gips Träfiber Trä 547 12,73 15,17
12 Gips OSB Hampafiber Trä 673 11,14 11,16 *
13 Gips Gips Hampafiber Trä 627 10,92 13,24 *
14 Betong / / 617 36,99 45,46
* Dessa värden är högre än vad de skulle bli om nettovärde på hampafiberisoleringen skulle använts. Gäller endast beräkning i BM där är beräknat med värdet 0 kg CO2e/m2 för
hampafiberisolering. Faktiskt värde enligt EPD S-P-01961 är -2,2 kg CO2e/m2 vid 100 mm
tjock isolerings skiva. Se vidare under kapitel 6 Analys och diskussion där korrekta värden för vägg 12 och vägg 13 är framräknade och presenteras.
Resultaten av beräkningar visar på skillnader i koldioxidbelastning beroende på vägguppbyggnad. Samma siffror som presenteras i Tabell 5.1 visas i Diagram 5.1, lila staplar avser Bidcon och blåa staplar BM. Väggarna är uppbyggda i Bidcon och sedan exporterade till BM vilket gör att indata är densamma. Alla ingående delar och dess respektive data om varje vägg från båda programmen återfinns i Bilaga 2 och Bilaga 3.
18
Diagram 5.1 En sammanställning av innerväggarnas klimatbelastning beräknat med Bidcon, lila staplar och
BM, blåa staplar.
Staplarnas höjd skiljer sig åt per samma väggalternativ då de olika programmens resultat skiljer sig. Detta beror på att Bidcon innehåller generiska globala miljödata från Ecoinvent (via Thyréns) medan BM innehåller ett urval av miljödata från IVL Miljödatabas Bygg (Boverket 2019c).
6 Analys
Här analyseras resultaten av beräkningarna som inhämtats inom ramarna för studien. De tre delarna i en regelvägg, reglar, isolering och skivor jämförs inbördes.
6.1 Jämförelse av innerväggarsalternativ 1–14
Jämförelsekalkylen av 14 olika innerväggar som gjorts i denna studie är ett försök till att komma fram till hur mycket de olika materialen i en innervägg påverkar klimatet. Detta genom att undersöka vilka material som ger minst utsläpp av CO2e med uppfyllda funktionskrav.
I kommande avsnitt visas sex diagram (tre per program) med samma väggar och värden där väggarnas innehåll har färgats efter vilka material de innehar. Först jämförs reglar, sedan isolering och slutligen skivor. Staplarna har färgats för att tydliggöra skillnader. Sammantaget visar diagrammen att vissa val av material är betydligt bättre ur klimatsynvinkel än andra. Diagram 6.1 nedan visar innervägg 1–14, beräknade värden på koldioxidekvivalenter och pris i Bidcon. Extremvärdet (14) är betongväggen som har kraftigt högre klimatpåverkan än alla övriga väggtyper. Den innerväggen är inte heller rakt av jämförbar med övriga eftersom den skiljer sig markant bland annat uppbyggnad, tjocklek och produktionssätt. Om en projektering är gjord med denna innervägg skulle ett byte mot i princip vilken annan vägg som helst generera en stor minskning i klimatpåverkan.
Diagram 6.1 14 alternativ på innerväggar beräknade i Bidcon. Y-axel visar pris/m2 och x-axel visar kg CO2e/m2. Storleken på bubblorna motsvarar klimatpåverkan från respektive vägg
20 6.1.1 Jämförelse mellan stålreglar och träreglar
I Diagram 6.2 och Diagram 6.3 innebär gula staplar träregel, blåa staplar innebär stålregel och den lila stapeln är innervägg helt i betong. Störst klimatpåverkan exkluderat betongväggen har de båda väggarna med stålreglar, vägg 1 och vägg 2. Det gäller beräkningar från båda programmen. För att se skillnaden i mängd koldioxidekvivalenter mellan stålreglar och träreglar ska vägg 1 och vägg 2 jämföras med vägg 3 och vägg 4 där det endast är regeln som skiljer dem åt.
Alternativ 1 och 2 är traditionella innerväggar och har använts väldigt mycket också på grund av att stål är bra med avseende på fukt. Idag byggs även med trä. Anledningen är priset, hållbarhet i form av mindre klimatpåverkan och möjlighet till återvinning. Trä är enligt beräkningarna ett bättre material ur klimatsynpunkt än vad stål är. Skillnaden mellan att bygga med träreglar och stålreglar där övriga delar är lika är 2,75 CO2e/m2 (mellan vägg 1 och vägg 3) och 3,09 CO2e/m2 (mellan vägg 2 och vägg 4) i Bidcon. Beräkningar i BM visar skillnad på 3,44 CO2e/m2 (mellan vägg 1 och vägg 3) och 3,39 O2e/m2 (mellan vägg 2 och vägg 4)
Diagram 6.2 Klimatbelastning av innerväggar beräknade i Bidcon. Visuellt tydlig skillnad på stål- och träreglar,
Diagram 6.3 Klimatbelastning av innerväggar beräknade i BM. Visuellt tydlig skillnad på stål- och träreglar,
där gula staplar är trä, blåa staplar är stål och lila stapel visar betong.
6.1.2 Jämförelse mellan traditionell isolering och biobaserad isolering
Resultaten efter beräkningar i BM av vägg 12 och vägg 13 som innehåller hampafiberisolering är högre än de hade varit om hampafiberisoleringens nettovärde på -2,2 kg CO2e/m2, enligt EPD S-P-01961, hade använts. Denna EPD fanns inte i BM:s databas och kunde därför ej användas vid vägguppbyggnad. För korrekta värden på beräkningar genererar vägg 12 istället 9,62 kg CO2e/m2 vägg. Vägg 13 genererar 11,7 kg CO2e/m2. Dessa värden inkluderar hampafiberisoleringens negativa värde som genereras av att hampan binder mer CO2 än vad som släpps ut under framställning av slutprodukt.
Diagram 6.4 och Diagram 6.5 har staplar färgade orange för traditionell isolering gjord av glasull och stenull samt grönfärgade staplar för organisk isolering. Beräkningar i båda program visar att alla väggar med biobaserad isolering har lägre klimatpåverkan än vad mineralull har. Stenull har lite högre klimatpåverkan än vad glasull har, jämför vägg 1 och 2, vägg 3 och 4 samt vägg 5 och 6 där det enda som skiljer väggparen inbördes är isoleringen.
Klimatpåverkan från cellulosaisolering kan betraktas genom att vägg 8 kan jämföras med vägg 5 och vägg 6. Skiljer sig 2,85 kg CO2e/m2 respektive 3,56 kg CO2e/m2 jämfört med mineralull. Vägg 9, också cellulosa kan jämföras med vägg 3 och vägg 4, där skiljer det sig 2,59 kg CO2e/m2 respektive 3,33 kg CO2e/m2, siffror från Bidcon.
I BM blir det en minskning med 2,32 kg CO2e/m2 respektive 2,81 kg CO2e/m2 om man jämför cellulosa med mineralull. Vägg 8 jämfört med 5 och 6).Vägg 9, jämföras med vägg 3 och vägg 4, där skiljer det sig 2,35 kg CO2e/m2 respektive 2,84 kg CO2e/m2, siffror från BM.
22
Träfiberisolering genererar en minskning på 2,99 kg CO2e/m2 respektive 3,70 kg CO2e/m2 jämfört med mineralull, när vägg 10 jämförts med vägg 5 och vägg 6, i Bidcon. Om vägg 11 jämförs med vägg 3 och vägg 4 ger det 2,76 kg CO2e/m2 respektive 3,47 kg CO2e/m2 lägre klimatpåverkan.
I BM visar skillnaden mellan vägg 10 och vägg 5 respektive 6 en skillnad på 0,96 kg CO2e/m2 respektive 1,45 kg CO2e/m2. Vidare visar skillnaden mellan vägg 11 och vägg 3 respektive 4 en skillnad på 0,99 kg CO2e/m2 respektive 1,48 kg CO2e/m2.
Slutligen visar hampaisoleringens minskning i klimatpåverkan från Bidcon 4,8 kg CO2e/m2 och 5,51 kg CO2e/m2 jämfört med mineralull (vägg 12 jämfört med vägg 5 och vägg 6). Vägg 13 ger en minskning med 4,57 kg CO2e/m2 och 5,28 kg CO2e/m2 när hampafiberisolering jämförs med mineralull i Bidcon.
I BM ger det skillnad på 4,33 kg CO2e/m2 och 4,84 kg CO2e/m2 (vägg 12 jämfört med vägg 5 och vägg 6). Vägg 13 jämfört med vägg 3 och 4 ger en minskning med 4,46 kg CO2e/m2 och 4,95 kg CO2e/m2.
Diagram 6.4 Klimatbelastning av innerväggar beräknade i Bidcon. Visuellt tydlig skillnad på traditionellt
Diagram 6.5 Klimatbelastning av innerväggar beräknade i BM. Visuellt tydlig skillnad på traditionellt
isoleringsmaterial (orange) och biobaserat isoleringsmaterial (grönt), lila stapel visar betong.
6.1.3 Jämförelse mellan gipsskivor och träbaserade skivor
När en jämförelse av klimatutsläpp görs mellan vilka skivor som är mest lämpliga att använda med avseende på klimatpåverkan syns inte några entydiga resultat. Här är det främst följande väggar som är intressanta att ställa mot varandra: vägg 4, vägg 6 och vägg 7. De har liknande klimatpåverkan alla tre (beroende på beräkningsprogram) även om plyfa (vägg 7) ligger högt i båda programmen. Beräkningar i BM visar större skillnad mellan CO2e mellan gips och OSB än vad dem gör i Bidcon. Skillnaden mellan vägg 6 och vägg 7 är i Bidcon 1,52 kg CO2e/m2. I BM är skillnaden 1,34 kg CO2e/m2 och båda värden avser skillnad mellan OSB och plywood.
24
Diagram 6.6 Klimatbelastning av innerväggar beräknade i Bidcon. Visuellt tydlig skillnad på enbart skivor i
gips (ljusgrå), skivor av OSB och gips (bruna) samt plyfa och gips (orange), lila stapel visar betong.
Diagram 6.7 Klimatbelastning av innerväggar beräknade i BM. Visuellt tydlig skillnad på enbart skivor i gips
6.1.4 Betongvägg
Vägg 14, gjord i betong har som konstaterat en långt högre klimatpåverkan än övriga väggar med reglar som bärande element. Idag finns det diverse nya typer av betong med återvunnet material som en del av ballasten exempelvis. Värdet på väggen skiljde sig också kraftigt i beräkningar med de båda programmen. 37 kg CO2e/m2 i Bidcon mot 45,5 kg CO2e/m2 i BM. Även om betongens påverkan på klimatet endast var hälften så (50 %) stor skulle en m2 vägg generera 18,5 kg CO2e. I paritet med de regelväggarna med högst klimatpåverkan alltså. Om betongen hade en klimatpåverkan på 60% av de beräknade värden skulle det ge över 22 kg CO2e/m2. Båda värden efter Bidcon som beräknade lägst utsläpp för vägg 14.
26
7 Diskussion och slutsatser
I detta avsnitt diskuteras resultaten och studiens frågeställningar besvaras under slutsatser. Då studien gett upphov till ett antal ytterligare frågor kommer förslag på vidare forskning och intressanta ämnen rekommenderas.
7.1 Diskussion
Ett syfte med den nya klimatlagen som kommer till årsskiftet är att öka kunskapen om klimatberäkningar i branschen, och detta examensarbete är en liten avknoppning från den idén. En jämförelsekalkyl som denna måste beakta andra faktorer som alla funktionskrav väggarna har på sig att uppfylla. Valet gjordes på att ha två lager skivor på varje sida regel i alla regelväggar. Väggarnas uppbyggnad tar avstamp i alla inom studien utförda intervjuer, i Bidcons fördefinierade vägguppbyggnader samt genom en utförlig litteraturstudie som sammantaget försökt ta alla olika faktorer i beaktning för att göra jämförelsekalkylen relevant. Studien är ett försök till en liten bit i ett delvis nytt fält som förhoppningsvis ger svar på vissa frågor. Mycket tid har lagts på att kontrollera att nödvändiga funktionskrav gäller för alla jämförda väggar. Eftersom studien endast är teoretisk visade det sig svårare än förmodat att få detta bekräftat. Det är något som får göras om en vägg ska användas praktiskt.
Önskvärt vore att givet kunskapen som finns idag hitta den systeminnervägg som har låg klimatpåverkan men till en kostnad som inte är mycket högre än dagens standardlösning. Ambitionen har varit att givet beräkningarna kunna placera alla innerväggar någonstans mellan ’liten och stor’ avseende klimatpåverkan och samtidigt mellan ’lågt och högt’ gällande pris. Då skulle en beställare, eller den aktör som tar beslutet kunna använda sig av beräkningsresultaten och välja en innervägg baserat på dessa. Studiens alla moment har utgått från de tre frågeställningarna som här presenteras på nytt samt besvaras en i taget.
Det finns givetvis fler aspekter än klimatbelastning och pris att ta hänsyn till vid specificering av en innervägg. Uppfästningsmöjligheter är en, där är plywoodskivor bättre förmåga i förhållande till både gips och OSB. Gipsskivor är ut brandsynpunkt ett bättre alternativ än träbaserade skivor, då det är ett obrännbart material. Andra är arbetsmiljö och den tid det tar. Beräknade värden skiljer sig som mest för vägg 14 mellan de båda beräkningsprogrammen. Alla värden skiljer sig litet mellan programmen, vissa marginellt. Varför har att göra med programmens olika databaser. Skillnaden är mycket stor och på grund av att miljödata i de olika programmen kommer från olika källor som tidigare nämnt. Det är väggarna med isoleringsmaterial gjort av hampafiber och reglar i trä som har lägst klimatpåverkan. Dessa är samtidigt några av de dyrare väggarna att bygga.
7.2 Slutsatser
Studiens alla delar och metoder har utgått från de tre frågeställningarna som här presenteras på nytt samt besvaras en i taget.
Hur beaktas klimatbelastning och var i beslutskedjan görs det, när en innerväggs uppbyggnad specificeras?
Under arbetet med studien har det visat sig att inställningen till och kunskapen om klimatberäkningars betydelse är högst varierande. Om klimatberäkningar ska göras med syfte att minska utsläppen görs dem i samband med projektering eller under starten i ett projekt. Det är dock tids- och resurskrävande och förutsätter att beställare befattar sig med klimatbelastning och utsläpp av växthusgaser.
De flesta tillfrågade är inte insatta i klimatberäkningar i någon större utsträckning. Det är alltså sällan som byggnader eller byggdelar, som innerväggar klimatberäknas idag. De gånger det görs är om beställaren vill ha ett underlag inför eller i början av en projekteringsprocess. Då är det för att beställaren ska fatta beslut om innerväggens uppbyggnad med även klimatbelastning i åtanke. Inför klimatlagen som införs nästa år kommer det ligga på beställaren av en byggnad att en klimatberäkning görs. Oavsett så gynnas projektet av att klimatberäkningarna görs i tidigt skede av processen.
Hur mycket koldioxidekvivalenter kan sparas per kvadratmeter systeminnervägg när man jämför olika alternativ genom att förändra uppbyggnad eller byta material i innerväggen?
Enligt beräkningar som gjorts inom ramen för denna studie syns att genom byte av material i innerväggar kan uppemot hälften av CO2e minskas per kvadratmeter systeminnervägg. Det gäller regelväggar och är möjligt om vägg 2 byts mot vägg 13 (beräkning i Bidocn). Då genereras en minskning av CO2e med 43 % (8,2 kg CO2e / m2). Om vägg 2 byts mot vägg 12 (beräkning i BM) genereras en minskning med 52 % (10,4 kg CO2e/m2). Hampafiberisoleringen uppfyller samma funktionskrav som traditionell isolering och konventionell byggteknik är fullt tillräcklig.
Om skillnaden istället ska jämföras mellan en innervägg i betong och den regelväggen med minst utsläpp blir skillnaden långt större. Detta är dock inte alltid praktiskt möjligt. I Bidcon är skillnaden 26 kg CO2e/m2 mellan vägg 14 och vägg 13. I BM är skillnaden mellan väggen med störst utsläpp, 14 och minst, vägg 12 över 34 kg CO2e/m2.
Vilka slutsatser kan dras från en jämförelsekalkyl av innerväggar med avseende på CO2-ekvivalenter och pris?
I jämförelsekalkylen av systeminnerväggar gäller delvis ett samband mellan mindre koldioxidutsläpp och högre pris. Gällande reglar är trä ett bättre alternativ ur klimatsynpunkt än vad stål är. Alla biobaserade isoleringsmaterial har lägre klimatpåverkan än vad traditionell mineralull har, både sten- och glasull. Gällande skivor är skillnaden mellan träbaserade och traditionella gipsskivor inte entydig. Beroende på program genererar de mer eller mindre utsläpp samtidigt som skillnaderna mellan de olika alternativen på skivor är små. Vid val av skivor bör andra faktorer än klimatpåverkan därför beaktas. Ytskikt och uppfästningsmöjligheter till exempel.
28
En innervägg i solid betong har långt större klimatmässig påverkan är övriga innerväggar. En sådan bör därför inte byggas om inte några särskilda omständigheter föreligger. Flera av skillnaderna medför högre kostnader vilket också är något att ta i beaktning inför beslut. Området klimatberäkningar av byggnader och byggdelar är brett och nytt vilket gör att det kan upplevas som svårt och komplext. Förhoppningen är att denna studie ska kunna ge beslutsfattare ett underlag inför kommande projekt. Även att fler aktörer ska fatta beslut som genererar mindre koldioxidekvivalenter utan att försämra kvalitet eller effektivitet i projekt. Tydligt är efter att ha jobbat med klimatberäkningar att även till synes små detaljer kan spela stor roll ur klimatsynpunkt.
Några beräkningsexempel som även tar kostnad i beaktning, om vägg 1 är planerad och denna bytas mot vägg 11 genereras en minskning av CO2e om 5,5 kg/m2. Prisökningen är 11kr/m2.
Om vägg 6 är planerad, kan denna bytas mot vägg 8, vilket genererar en minskning på 3,6 kg CO2e/m2 eller vägg 10 som genererar en minskning på 3,7 kg CO2e/m2. Prisökningen är 16 kr respektive 3 kr per kvadratmeter.
Vägg 13 innebär en ytterligare minskning i utsläpp, detta medför en viss prisskillnad men skillnaden mot vägg 8 är 21 kr/m2 (totalt 37 kr/m2).
Dessa beräkningsexempel visar att stor minskning i klimatpåverkan kan ske till bibehållen kostnad när en innervägg ska byggas.
7.3 Felkällor
Som alla undersökningar så finns i denna studie ett antal möjliga felkällor. Följande är de vi anser vara mest troliga, relevanta eller tänkbara. Vi gör inte anspråk på att ha författat en fullständig bild över möjliga felkällor. Vår bakgrund och okunskaper om praxis och standarder utgör en möjlig felkälla, liksom tolkning av handlingar och bearbetar tryckt material i stort. Indatan vid beräkningar i Bidcon, dvs uppbyggnad av väggar kan vara fel eller kunnat göras bättre. Likaså gäller vid överföring till BM.
Ytterligare felkällor skulle kunna vara att intervjustudien inte tagit med tillräckligt antal aktörer, att medverkande inte är objektiva och ger vinklade svar, medvetet eller omedvetet. Att fel eller för få aktörer är tillfrågade skulle kunna vara en brist. Att ämnet klimatberäkningar är stort, svårt, nytt och därtill inte helt definierat är en för studien ytterligare försvårande omständighet.
7.4 Framtida forskning
Studien har väckt en rad frågor och funderingar. Under arbetet med klimatberäkningar och jämförelsekalkylen som här gjorts på innerväggar har tanken alltjämt funnits att det hade varit intressant att undersöka flera andra byggdelar. Förslag på områden att vidare studera, som framtida examensarbeten eller i annan form är följande
• Hur är programmen Bidcon och BM beräkningsgång uppbyggd samt vad är det som skiljer dem åt?
• Vad en liknande jämförelsekalkyl av innertak, ytterväggar, utfackningsväggar eller golv skulle visa.
• Vad skulle resultatet bli av en liknande jämförelsekalkyl gjort med ett annat program som gör klimatberäkningar av byggdelar, tex OneClickLCA, (en plug-in till programmet Revit).
• Skulle ytterligare faktorer kunna tas med i en liknande studie? Vilka skulle de i så fall vara och vad skulle resultaten kunna tänkas bli?
