SAMINT-MILI 21030
Examensarbete 30 hp Juni 2021
Artificiell intelligens som
beslutsfattande medel vid ROT-arbeten
En kvalitativ intervjustudie för kartläggning av beslutfattningsprocessen
Mostafa Ahmadi Afram Chamoun
Master’s Programme in Industrial Management and Innovation
Masterprogram i industriell ledning och innovation
Abstract
Artificial Intelligence as a Decision-Making Tool in Renovation Projects
Mostafa Ahmadi & Afram Chamoun
The construction industry stands for a third of the total carbon dioxide emissions globally, this includes the building process as well as the usage of the buildings. This in combination with the need for renovating older buildings in Sweden can lead to additional stress on the environment. This project aims to map out the decision-making process for property owners and consultants when working with renovation projects. The purpose of the study is to identify problematic areas that hinder efficient decision-making and sustainability efforts. With the problem areas mapped out, different solutions containing artificial intelligence will be explored and discussed. Ethical implications with the implementation of artificial intelligence will also be discussed in this study. In this qualitative study, a set of steps were taken to answer the research questions. Firstly, a literature review was conducted to explore existing research. Secondly, semi-structured interviews were held to gather empirical data. Lastly, the interviews were transcribed and analyzed with thematic analysis, to identify problematic areas in the renovation projects. The research strategy applied for this study is abductive. Due to the existing pandemic, the usage of software such as Zoom and Microsoft Teams have been used to conduct the interviews. The results show that the factors hindering the decision-making process were regulations & laws, economy & sustainability, lack of recycling, and lack of documentation. These were areas that both the consultants and property owners described as bottlenecks in the decision- making process. Artificial intelligence solutions were discussed for the problem areas regulations & laws and economy & sustainability because there is statistical data that could be used for training an artificial intelligence, unlike the other two problem areas that have to be dealt with manually due to the neglect of workers. The artificial intelligence solutions presented in this study can be considered ethical due to their assisting purpose. Although this research provides ideas for the implementation of artificial intelligence they are very brief and theoretical, further development and exploration are needed to implement the solutions.
Keywords: Renovation projects, Decision-Making, Artificial Intelligence, Sustainability, Construction
Supervisor: Kent Karlsson Subject reader: Emil Svensson Examiner: David Sköld SAMINT-MILI 21030
Printed by: Uppsala University
Faculty of Technology Visiting address:
Ångströmlaboratoriet Lägerhyddsvägen 1 Postal address:
Box 536 751 21 Uppsala Telephone:
+46 (0)18 – 471 30 03 Telefax:
+46 (0)18 – 471 30 00 Web page:
http://www.teknik.uu.se/education/
Sammanfattning
I samband med den stora bostadsbristen 1950-talet i Sverige beslutade regeringen en reform om att göra en stor satsning för att öka antalet bostäder i landet. Reformen omfattade att 1 005 578 bostäder byggdes i landet mellan 1965–1975 för att motverka denna bostadsbrist, dessa byggnader går under namnet miljonprogrammet. Nu, ca 50 år senare befinner sig dessa byggnader i stort behov av mer omfattande renoveringar. Enligt Boverket (2020a) kommer renoveringen av dessa byggnader att omfatta en total kostnad på ca 500 miljarder kronor. Dessa byggnader kommer att skapa en stor våg av renoveringsprojekt samt sätta en stor press på de aktörer som arbetar med detta. Renoveringsprojekten kommer att kräva stora mängder resurser i form av material och arbetstid. I samband med den stora resursförbrukningen finns det ett behov av att effektivisera renoveringsprocessen. För att effektivisera renoveringsprocessen är det viktigt att fatta rätt beslut redan i planeringsskedet. Genom att fatta bra beslut redan i planeringsskedet går det att kringgå stora kostnader samt att bespara onödigt svinn, både i form av arbetstimmar och material. Ytterligare har kraven på att bygga hållbart blivit allt större från beställare, boende och regeringen. Detta innebär att byggbolagen har i uppgift att möta dessa krav för att se till att de uppfylls enligt krav.
Studien syftar att kartlägga beslutfattningsprocessen för att kunna identifiera eventuella problemområden som förhindrar en optimal beslutsfattning, samt ifall artificiell intelligens (AI) är en potentiell lösning för att effektivisera dessa problem. Utöver kartläggning av beslutfattningsprocessen undersöks även hur mycket fokus som läggs på hållbarhet vid fattandet av beslut. Empiriskt material samlades in genom intervjuer med fem konsulter samt fem fastighetsförvaltare för att kartlägga beslutfattningsprocessen samt identifiera problem- områden som förhindrar en optimal beslutfattningsprocess. Resultatet visade att det var lagar och regler, ekonomi och hållbarhet, brist på återbruk samt brist på dokumentation som förhindrade beslutfattningsprocessen. Efter att ha studerat dessa problemområden utifrån ett AI perspektiv, upptäcktes det att lagar och regler samt ekonomi och hållbarhet gick att effektiviseras med hjälp av AI. De resterande problemområdena gick inte att bemöta med AI då problematiken låg i en brist på data nödvändig för träning av AI samt uppgifter som behöver manuell hantering. AI lösningarna presenterade i denna studie anses vara etiskt försvarbara då de fungerar som ett assisterande verktyg för aktörer samt att de behandlar objektiv data vilket inte resulterar i partiska aspekter.
Förord
Denna studie motsvarar 30 högskolepoäng och har utförts som ett avslutande moment för mastersprogrammet industriell ledning och innovation vid Uppsala universitet. Studien har utförts i samarbete med Sweco, Digital Edge och Nikolai Development, där Sweco har bidragit med handledning gällande samhällsbyggnadsprocessen och Nikolai Development samt Digital Edge har assisterat med kunskap gällande artificiell intelligens.
Vi vill rikta ett stort tack till vår examinator David Sköld och ämnesgranskare Emil Svensson vid Uppsala universitet, som under arbetets gång har försett oss med stöd och feedback. Vidare vill vi även tacka vår handledare Kent Karlsson, Sweco, för sitt stöd och stora engagemang till arbetet genom hela arbetets gång. Vi vill även tacka Nicholas Alvén, Nikolai Development, för visat intresse och en hjälpande hand genom den komplexa djungeln gällande artificiell intelligens. Fortsättningsvis vill vi även tack Kerry Zhang på Digital Edge för sitt bidrag till arbetet. Vi vill tacka alla medverkande respondenter för visat intresse samt ert bidrag. Slutligen vill vi tacka våra respektive familjer och vänner som har bidragit med stöd och kärlek för ett förhöjt humör genom arbetets gång. Vi vill även tacka varandra för ett exceptionellt samarbete.
Alla delar av denna studie har skrivits och korrigerats av båda författare. Skillnaden låg i att Afram hade ett större fokus på delar som berörde konsulterna medan Mostafa hade större fokus på fastighetsförvaltarna. För att se fullständig fördelning, se appendix C.
Mostafa Ahmadi och Afram Chamoun Uppsala universitet, 2021
Innehållsförteckning
1. Inledning ... 1
1.1 Bakgrund och problembeskrivning ... 1
1.2 Problemområden i Byggbranschen ... 2
1.3 Syfte och frågeställningar ... 3
1.4 Avgränsningar ... 4
2. Teoretisk bakgrund ... 5
2.1 Byggprocessen ... 5
2.1.1 Traditionell Förvaltning ... 7
2.1.2 Entreprenadformer ... 7
2.1.3 Renovering, Ombyggnad och Tillbyggnad ... 9
2.1.4 Kostnader under Byggprocessen ... 11
2.2 Lagar och regler inom byggbranschen ... 12
2.3 Beslutsfattande ... 13
2.4 Hållbarhet ... 14
2.4.1 Ekologisk hållbarhet ... 15
2.4.2 Ekonomisk Hållbarhet ... 18
2.4.3 Social Hållbarhet ... 19
2.5 Artificiell Intelligens... 20
2.5.1 Upplärning av Supervised och Unsupervised learning ... 22
2.5.2 Maskininlärning ... 23
2.5.3 Djupinlärning ... 23
2.5.4 Etiska dilemman med AI ... 24
3. Metod ... 26
3.1 Forskningsstrategi och forskningsansats ... 26
3.2 Datainsamling ... 27
3.2.1 Litteraturinsamling ... 27
3.2.2 Intervjumetod ... 28
3.3 Dataanalys ... 29
3.4 Studiens trovärdighet och autenticitet ... 30
3.5 Etiska implikationer ... 32
4. Empiri ... 34
4.1 Resultat av konsulternas intervjuer ... 34
4.1.1 Beslutfattningsprocessen för konsulter ... 34
4.1.2 Hållbarhet för konsulter ... 38
4.2 Resultat av fastighetsförvaltarnas intervjuer ... 43
4.2.1 Ekonomisk tillväxt för fastighetsförvaltare ... 43
4.2.2 Beslutfattningsprocessen för fastighetsförvaltare ... 44
4.2.3 Hållbarhet för fastighetsförvaltare ... 46
5. Analys ... 50
5.1 Beslutfattningsprocessen ... 50
5.1.1 Budgetens vikt vid renovering ... 50
5.1.2 Lagkravens och policys påverkan på beslutsfattningen ... 51
5.1.3 Ekonomin som styrande faktor ... 51
5.1.4 Dilemmat med återbrukade material ... 52
5.1.5 Relationshandlingarnas betydelse för beslutfattningsprocessen... 52
5.2 Hållbarhetsperspektiv ... 52
5.2.1 Ekologisk hållbarhet ... 52
5.2.2 Ekonomisk hållbarhet ... 53
5.2.3 Social hållbarhet ... 54
5.3 Relevanta problemområden för artificiell intelligens ... 55
5.3.1 Lagar & regler ... 55
5.3.2 Ekonomi & Hållbarhet ... 56
5.3.3 Brist på återbruk ... 58
5.4.4 Brist på dokumentation ... 58
6. Diskussion ... 60
6.1 Beslutsfattning ... 60
6.1.1 Entreprenadformernas påverkan på beslutsfattningen ... 60
6.1.2 Ekonomi ... 61
6.2 Hållbarhetsproblematik ... 61
6.3 Implementering av AI ... 62
6.3.1 Potentiella AI lösningar ... 62
6.3.2 Etiska aspekter kring implementering av AI ... 64
7. Slutsatser ... 66
7.1 Frågeställning 1 – Hur ser beslutfattningsprocessen ut vid ROT-projekt? ... 66
7.2 Frågeställning 2 – Vilka faktorer försvårar beslutfattningsprocessen?... 66
7.3 Frågeställning 3 – Hur kan AI appliceras för att optimera problemområdet/ problemområdena i beslutfattningsprocessen? ... 67
7.4 Akademiskt bidrag ... 68
7.5 Vidare forskning ... 68
Litteraturförteckning ... 69
Appendix A ... 75
Intervjuguide konsulter: ... 75
Intervjuguide fastighetsförvaltare: ... 76
Appendix B... 77
Tematiskt kodschema, Fastighetsförvaltare... 77
Tematiskt kodschema, Konsulter ... 78
Appendix C ... 79
Arbetsfördelning mellan författarna ... 79
Figurer
Figur 2.1 Byggprocessen fyra huvudprocesser, bild baserad på Révai (2011) & Nordlund (2008) ... 5
Figur 2.2 Projekteringsskedet och dess processer (Révai, 2011) ... 6
Figur 2.3 Strukturen av en Totalentreprenad, baserad på (Révai, 2011) ... 8
Figur 2.4 Strukturen av en generalentreprenad och en delad entreprenad, baserad på (Révai, 2011) ... 9
Figur 2.5 INCOSE Cost Graph beskriver förhållandet mellan projektkostnaden och tiden den utspelas över. för ett projekt över tid ... 11
Figur 2.6 Grafen beskriver byggprocessens kostnadsinlåsningar samt hur projektpåverkan minskar (Ahlström, 2008) ... 12
Figur 2.7 ”The Russian doll” modellen, baserad på illustration av (Manzi, et al., 2010) ... 20
Figur 2.8. Artificiell Intelligens och dess underkategorier ... 21
Figur 2.9 Artificiellt Neuronnät (Priddy & Keller, 2005; LeCun, et al., 2015) ... 24
Tabeller
Tabell 2.1 Tabell för en byggnads livscykel, baserad på (Boverket, 2019)... 17Tabell 3.1 Lista över respondenter samt deras tjänst... 28
1. Inledning
Inledningsvis avser följande kapitel till att ge läsaren en övergripande inblick till byggindustrin.
Därefter kommer studiens syfte och mål att presenteras där studiens frågeställningar kommer att lyftas. Slutligen kommer avgränsningar att presenteras.
1.1 Bakgrund och problembeskrivning
Under 1950-talet var det en stor bostadsbrist i Sverige. Den rådande bostadsbristen i landet ledde till att riksdagen beslutade en reform om att göra en stor satsning på att öka antalet bostäder i landet. Målet med reformen var att minska trångboddheten samt att höja den dåvarande bostadsstandarden. Beslutet ledde i sin tur att mellan åren 1965–1975 byggdes det 1 005 578 bostäder i Sverige (Boverket, 2020a). Dessa bostäder går under namnet miljonprogrammet. Tydliga exempel på fastigheter från miljonprogram är skiv- och lamellhus som karakteriseras av deras höga gestaltning samt enkla design (Boverket, 2020a).
I dagsläget, cirka 50 år senare, är dessa byggnader i stort behov av omfattande renoveringar.
Enligt Boverket (2020a) är majoriteten av dessa fastigheter i stort behov av teknisk upprustning samt energieffektivisering för att upprätthålla dessa byggnader. Vanliga åtgärder som byggnaderna behöver genomgå är stambyten, förnyelse av elinstallationer, fönsterbyten, fasadrenovering, balkongbyten samt ventilationsbyten. Beroende på vilka förutsättningar som byggnaden besitter ser renoveringsåtgärderna olika ut. Boverket (2020a) har estimerat att den totala renoveringskostnaden kommer att ligga på ca 500 miljarder kronor.
Dessa byggnader kommer därför att skapa en våg av renoveringsprojekt de kommande åren, vilket kommer att sätta press på de verksamma aktörerna. I samband med den stora mängden resurser som behövs för att renovera bostäderna är det fördelaktigt att fatta korrekta rätt beslut redan från början. Ahlström (2008) beskriver i sin avhandling vikten med att fatta korrekta beslut så tidigt som möjligt i ett projekt. I ett klassiskt byggprojekt fattas ca 90% av besluten redan i planeringsskedet. Fortsatt beskriver Ahlström (2008) resultatet av att fatta dåliga beslut tidigt i ett projekt oftast leder till att kostnaden för att åtgärda problemet ökar med 500–1000 gånger ursprungspriset. Av dessa anledningar är det viktigt att fatta rätt beslut så tidigt som möjligt i projekt, oavsett om det är nybyggnad eller renoveringsarbeten.
Vikten av att bygga hållbart har blivit alltmer väsentligt de senaste åren. Fler krav att bygga hållbart ställs både från beställare, boende och regeringen (Isaksson & Linderoth, 2018). Med hållbarhet innefattas social-, ekonomisk- och ekologisk hållbarhet. Detta innebär att byggbolagen har i uppgift att möta dessa krav och se till att de uppfylls på ett rimligt sätt.
Exempelvis har regeringen kravställt att en viss standard måste ställas på alla byggnader gällande deras utformning samt prestandard (Elmsäter-Svärd, et al., 2018). Byggbranschen står för en stor del av klimatpåverkan då den förbrukar stora mängder naturresurser samt att förädling av byggmaterial utgör en stor påfrestning på miljön (Govindan, et al., 2016;
Asdrubali, et al., 2013). Totalt står byggindustrin för en tredjedel av de totala koldioxid-
utsläppen i världen (Kamaralo, et al., 2020). Av denna anledning är det viktigt att fatta rätt beslut så tidigt som möjligt, i ett försök att hålla nere dessa utsläpp.
Ett aktuellt tillvägagångssätt för att underlätta beslutsfattning som används i andra branscher är implementering av artificiell intelligens, hädanefter benämnt AI. Syftet med att använda sig av AI är att skapa en människolik dator som kan arbeta autonomt och slutföra uppgifter självständigt (Eriksson & Åström, 2020). Fördelarna med att använda AI är många. I dagsläget används AI främst för att främja effektiviteten på ett företag. När AI:n utför ett arbete kan den utföra den med högre precision samt på bråkdelen av tiden, vilket kan leda till reducering av mänskliga fel. Genom att tillåta AI att utföra mer tidskrävande arbetsuppgifter kan de anställda disponera sin tid på andra arbetsuppgifter (Ibid.). Ett exempel där AI implementerats för att optimera beslutfattningsprocessen är inom sjukvården. Enligt Socialstyrelsen (2019) har AI börjat användas vid identifiering av cancertumörer på röntgenbilder. Fördelarna med att låta AI granska dessa bilder är att den kan genomför arbetet med en avsevärd större precision då den analyserar bilderna pixel för pixel, samtidigt som tekniken kan utföra arbetet på bråkdelen av en sekund (Mazurowski, et al., 2018). Utöver den höga precisionen och hastigheten AI:n arbetar med, lär den även sig av varje bild den analyserar, på så sätt utvecklar AI:n informations- mängden och kunskapen den besitter. Även mänskliga faktorer såsom trötthet, irritation och andra påverkande känslor utesluts (Ibid.). Genom att använda AI:n som hjälpmedel så kan läkaren snabbt och säkert ta ett beslut om vilken åtgärd som bör tas för att hjälpa patienten.
Trots att AI verkar lovande finns det fortfarande många nackdelar med tekniken. Först och främst är AI en relativt ny teknik vars möjligheter är outforskade. Detta skapar en osäkerhet över hur AI ska implementeras samt till vilken utsträckning. Couzin-Frankel (2019) beskriver att ett problem med AI är att den kan utföra arbeten med hög noggrannhet, kan den fortfarande göra misstag. Fortsatt säger Couzin-Frankel (2019) att AI baserar besluten på data som den besitter och har tillgängligt, om då ett nytt problem uppstår som den tidigare inte har studerat kan besluten leda till förödande resultat. Ett exempel på detta är när en av Teslas självkörande bilar körde av motorvägen, vilket orsakade en olycka som ledde till att föraren omkom (Banks
& Stanton, 2017). Därav bör allt arbete med AI ske vaksamt.
1.2 Problemområden i Byggbranschen
Jämfört med många andra industrier är byggbranschen en av de minst innovativa branscherna på marknaden och är i ett stort behov av att förbättras på den fronten (Winch, 2003; Pardalis, et al., 2020). Anledningen till att innovationen är bristande inom byggbranschen är mycket på grund av den rådande kulturen som anses konservativ, men inte bara det, ytterligare anledningar är de olika nätverk och relationer som finns inom branschen (Akintoye, et al., 2012). Alla företag inom nätverket har sina egna arbetsmetoder och ändrar sällan på dessa på grund av de kortvariga relationerna de har gentemot varandra. Detta kombinerat med att företagen är i behov av varandra, hindrar innovationsutvecklingen eftersom det är svår att upprätthålla rätt förutsättningar för en innovativ miljö. De företag som stävar efter innovativa lösningar möts av svårigheterna grundade i den konservativa miljön samt de kortvariga relationerna (Ibid.).
Även Van Oorschot (2020) antyder att de influenser som påverkar innovationen negativt är relationen mellan olika bolag, föreskrifter, klienter och leverantörer. Variationen samt mängden av de olika intressenterna gör det tidskrävande och komplicerat för företagen att introducera nya lösningar (Van Oorschot, et al., 2020). Bristen på innovation förhindrar organisationerna att effektivt konkurrera med andra firmor samt att driva utvecklingen av branschen framåt (Akintoye, et al., 2012).
På grund av att det finns många aktörer inom branschen och att de måste förhålla sig gentemot varandra försvåras beslutfattningsprocessen. Detta på grund av att alla aktörer arbetar för sin egen vinning och fokuserar enbart på sina respektive områden (Fellows & Liu, 2018; Cohen, et al., 1972). Detta leder till att det kommer ske en ständig kompromiss mellan aktörerna, där varje aktör arbetar för att få sin vilja igenom. Utöver att avväga beslut mellan aktörer måste de avväga mellan olika lösningsförslag. Byggprocessen komplexa uppbyggnad leder till ytterligare komplikationer för beslutsfattningen eftersom denna process innefattar många moment som måste bearbetas (Nordstrand, 2008).
Förutom bristen på innovation beskriver Lind & Song (2012) att byggbranschen är en av de branscherna med lägst produktivitet. Bristen på produktivitet existerar inte bara inom den svenska byggbranschen, utan genomsyras genom den globala sektorn. Trots de starka argumenten som påvisar den låga produktiviteten inom sektorn, finns det artiklar som kritiserar detta påstående. Olander & Widén (2010) kritiserar dagens syn på produktivitet. De anser att studier inom området försummar viktiga variabler som påverkar produktiviteten vilket skiljer sig åt mellan olika byggprojekt. Den stora variationen mellan projekten kan därför skapa missvisande värden vid jämförelse och därför bör produktivitet granskas kritiskt (Olander &
Widén, 2010).
Trots att kritiken som lyfts är relevant, går det ändå att fastslå att produktiviteten samt innovationsnivån inom byggsektorn är betydligt mycket lägre jämfört med andra branscher.
Anledningen till att argumentet kvarstår är på grund av att kritiken endast påpekar att uppmätningen av produktivitet bör ske med stor vaksamhet, vilket inte motbevisar det första argumentet. Detta påvisar ett behov av att bättre metoder och tekniker behövs för en fortsatt utvecklad industri. Fördelarna med att ha en hög innovationsnivå på ett företag är att processer kan optimeras och att företaget kan öka sin produktivitet. Genom att implementera nya metoder med potential till att optimera organisationen kan företag kringgå stora kostnader, skapa bättre processer samt förse bättre resultat till sina beställare (Davies, 1979).
1.3 Syfte och frågeställningar
Syftet med denna studie är att bidra med en utökad kunskap samt kartläggning av hur beslutsfattning går till vid renovering-, ombyggnad- och tillbyggnadsarbeten, hädanefter ROT- arbeten, samt vilka problemområden som förhindrar en optimal beslutfattningsprocess. Utöver kartläggningen undersöks det även hur mycket fokus som det läggs på hållbarhet när besluten tas. När dessa problemområden hittas så är målet med projektet är att föreslå AI-lösningar som kan användas som ett beslutsfattande medel vid val av renoveringsåtgärd. De föreslagna AI- lösningar är alltså till för att optimera beslutfattningsprocessen genom att underlätta i
processens problemområden eller lösa dem helt. Lösningsförslagen fokuserar primärt på att optimera beslutfattningsprocessen men även för att finna lösningar som kan bidra till en ökad hållbarhet. Därav har frågeställningarna för denna rapport valts till följande:
• Hur ser beslutfattningsprocessen ut vid ROT-projekt?
• Vilka faktorer försvårar beslutfattningsprocessen?
• Hur kan AI appliceras för att optimera problemområdet/problemområdena i beslutfattningsprocessen?
Utöver frågeställningarna kommer även AI som beslutstöd att diskuteras och utvärderas. Här kommer olika etiska aspekter att lyftas samt positiva och negativa aspekter att presenteras. Mer om detta kommer redogöras i analys- och diskussionskapitlet.
1.4 Avgränsningar
Rapporten kommer endast att omfatta beslutstagande gällande hållbarhetsaspekterna social-, ekonomisk- samt ekologisk hållbarhet, detta på grund av rapportens begränsade storlek. På grund av den begränsade tiden för studien, kommer endast tio personer att intervjuas.
Respondenterna för dessa intervjuer var konsulter och fastighetsförvaltare, entreprenörernas åsikter och problemområden hantenteras alltså ej i denna rapport. Därav kan den insamlade informationen anses vara otillräcklig för att kunna dra en slutgiltig slutsats över beslutfattningsprocessen. Ytterligare kommer fokus ligga på renovering-, ombyggnad- och tilläggsarbeten, vilket lämnar andra delar av byggprocessen åt sidan. Den andra frågeställningen kommer att besvaras med hjälp av den insamlade litteraturen gällande AI och ställas mot den insamlade data från empirin rörande problemområden i ROT-arbeten. Endast tre olika inlärningsmetoder har utforskats i denna studie. Lösningsförslagen presenterade i diskussionen är endast tankar baserade på författarnas innovativa grund. Detta innebär att det kan finnas andra implementeringsmöjligheter som är mer optimala än de som presenterats i denna rapport.
2. Teoretisk bakgrund
I det här kapitlet tas de teoretiska utgångspunkterna upp som ligger till grund för allt innehåll i rapporten. Initialt beskrivs byggprocessen för att ge läsaren en djupare inblick i hur processen ser ut samt vilka faktorer som ligger som grund för de olika problem som finns inom branschen.
Här beskrivs även entreprenadformer samt lagar och regler då de har en stor påverkan på utförandet av byggprojekten. Därefter presenteras teori kring beslutfattningsprocessen för att belysa vilka variabler som påverkar byggprocessen. Fortsättningsvis introduceras teori gällande hållbarhet relevant för byggindustrin. Detta för att sätta en fast definition för läsaren om vad som innefattar hållbarhet. De tre första områdena som presenterats är starkt förbundna och beroende av varandra. Områdena är väsentliga för studien då de förser en bra grund för att besvara den första frågeställningen. Slutligen kommer teori kring AI att presenteras för att identifiera för- och nackdelar samt potentialen med AI. Här kommer även kritik och etiska dilemman att presenteras. Teorin gällande AI kommer att stå i grund för vilka implementeringsområden som föreslås i diskussionen.
2.1 Byggprocessen
Byggprocessen är en lång och komplicerad process som innefattar flera olika steg. I normala fall utformas denna process med fyra huvudprocesser, utrednings- och programarbete, projektering, produktion och förvaltning, där respektive huvudprocess kan bli uppdelade i mindre underprocesser (Nordstrand, 2008). Figur 2.1 illustrerar en förenklad överblick över byggprocessens huvuddelar. Hela byggprocessen bygger på att nästgående steg byggs på det tidigare för att projektet successivt rör sig framåt. Detta skapar ett behov av att föregående steg måste vara ordentligt utförd för att processen ska flyta på samt för att minska risken för framtida problem (Ibid.).
Figur 2.1 Byggprocessen fyra huvudprocesser, bild baserad på Révai (2011) & Nordlund (2008)
Byggprocessen påbörjas med att en byggherre bestämmer sig för att starta ett projekt. Det kan vara allt från att bygga en villa, flerbostadshus, utökning/ombyggnad av en lagerlokal etc.
Därefter påbörjas utredningsarbetet även kallat programarbetet (Révai, 2011). Enligt Révai (2011) anspelar denna process på att fastställa vilka ekonomiska resurser och andra förutsättningar som finns för projektet (Ibid.). Detta görs i form av en förstudie där all information sammanställs i ett specifikt dokument, kallat för program, för att fastställa beställarens krav på projektet. Programmet ska redovisa till exempel vad för typ av verksamhet som byggnaden ska användas för, vilken typ av lokaler som byggnaden kommer ha samt vilken storleken på de olika rummen (Ibid.).
När byggnadsprogrammet är fastställt och alla parter är ense inleds projekteringsskedet (Révai, 2011). Figur 2.2 illustrerar detta skede. Skedet är uppdelat i tre steg där det första steget är att fastställa byggnadens utseende, även kallat gestaltning. När byggnadens utseende är fastställt
inleds systemutformningen. I detta skede utformas och dimensioneras de bärande stommarna, ytterväggarna, tak och installationerna. Systemutformningen påbörjas delvist parallellt i slutet på gestaltningsskedet (Ibid.). Projekteringen avslutas med detaljutformningen. I det här steget fastställs de slutgiltiga dimensionerna, måtten, materialval, hur alla delar ska installeras etcetera (Ibid.). Det är under projekteringsskedet som byggherrens krav och önskemål uppfylls och fastställs (Nordstrand, 2008). När alla steg är fullbordade sammanställs allt i ritningar, i form av bygghandlingar, som sedan kommer att användas som underlag vid produktion av byggnaden (Ibid.).
Figur 2.2 Projekteringsskedet och dess processer (Révai, 2011)
När bygghandlingarna är färdigställda påbörjas byggnadsproduktionen. Som namnet anspelar innefattar detta skede själva byggandet av byggnaden. Här kommer aktörer såsom hantverkare, målare, el- och VVS-installatörer etcetera för att färdigställa byggnaden (Révai, 2011). Vid produktionsstart skapas en tillfällig fabrik intill bygganläggningen som hanterar hur maskinerna används, material transporteras, förvaring av material, transport, administrativa uppgifter etcetera (Ibid.). När byggnaden senare är färdig utförs en slutbesiktning för att fastställa att byggnaden uppnår byggherrens krav. När slutbesiktningen är slutförd överlämnas byggnaden till byggherren eller brukaren för vidare användning och förvaltning (Ibid.). I samband med överlämnandet av den färdiga byggnaden ska byggentreprenören även leverera relationshandingar. Relationshandlingarna är en nulägesbeskrivning av hur byggnadens komponenter är placerade. Efter att handlingar färdigställts ska de regelbundet uppdateras vid ändring av byggnaden så att de presenterar byggnadens nuvarande tillstånd. Uppdatareda relationshandlingar leder till att framtida renoveringsprojekt kan planeras bättre (Nordstrand, 2008).
I dagsläget följer den svenska byggbranschen standarden ISO 19650 vid nybyggnation av en fastighet. Standarden är framtagen av Bygg- och förvaltningsdokumentationen, SIS/TK 269.
Denna standard beskriver byggprocessen i samma stil som Nordstrand (2008) och Révai (2011).
Den markanta skillnaden ligger i att ISO 19650 inkluderar fler digitala medel i byggprocessen.
Ett exempel på en digital lösning är ”Building Information Model”, eller BIM, som är en tre- dimensionell modell av en byggnad som olika aktörer arbetar inom för att kunna sammanställa byggnaden (Swedish Standards Institute, 2018).
2.1.1 Traditionell Förvaltning
Efter att byggprocessen är färdigställd och byggnaden överlåtits till byggherren inleds förvaltningsskedet. Förvaltningsskedet innefattar underhållet samt användandet av byggnaden.
Oftast är det andra än beställaren eller byggherren som brukar byggnaden. I det här skedet är de viktigt att bibehålla byggnadens tekniska funktionalitet samt ekonomiska värde. Enligt Nordstrand (2008) delas den traditionella förvaltningen in i tre områden, teknisk förvaltning, ekonomisk förvaltning och administrativ förvaltning.
Enligt Nordstrand (2008) består den tekniska förvaltningen av aktiviteter såsom drift, underhåll och ändring av byggnaden. En byggnads drift innefattar all typ av försörjning som en anläggning kräver. Detta är till exempel vattenförbrukning, elektricitetsförbrukning, avfallshantering, energiförbrukning för uppvärmning etcetera (Nordstrand, 2008). Utöver driften ska en byggnads ekonomiska värde och tekniska funktion bibehållas och eventuellt förbättras med åren i form av byte och reparationer av komponenter (Ibid.). Dessa byten och reparationer är till exempel ommålning av puts, byte av tvättmaskiner, byte av tapeter etcetera Enligt Nordstrand (2008) klassas dessa aktivitet till byggnadens underhåll. Utöver drift och underhåll kan det uppstå behov av att skapa en ändring eller påbyggnad på fastigheten. Detta beskriv mer i kapitel 2.1.2.
Förutom den tekniska förvaltningen finns även administrativa- och ekonomiska förvaltningen.
Den administrativa förvaltningen innefattar allt det administrativa arbete som krävs för att byggnaden ska vara lönsam, såsom betalning för den tekniska förvaltningen, hyresdebitering, ha kontakt med brukarna samt svara på servicefrågor (Nordstrand, 2008). Den ekonomiska förvaltningen tar hand om de delarna som rör uppföljning och redovisning av fastighetens ekonomi, dokumentering samt budgetering (Ibid.).
2.1.2 Entreprenadformer
Vid nybyggnation och renoveringsarbeten måste byggherren eller beställaren bestämma sig för vilken typ av entreprenadform projektet ska anta. Enligt Révai (2011) finns det flertalet olika entreprenadformer som beställaren kan välja i mellan. Dessa entreprenadformer delas upp i två huvudgrupper, dessa är ”utförandeentreprenad” och ”icke-utförandeentreprenad” (Ibid.).
Skillnaden mellan dessa är vilken aktör som ansvarar för framtagandet av bygghandlingarna samt upphandling av de aktörer som är relevanta för projektet. Oberoende av entreprenadform krävs det samma aktörer relevanta för projektet, skillnaden ligger i ansvarstagandet mellan aktörerna (Hansson, et al., 2015).
2.1.2.1 Icke-utförandeentreprenad
Enligt Révai (2011) och Nordstrand (2008) är totalentreprenad den vanligaste formen av entreprenadformen bland de olika icke-utförandeentreprenaderna. I en totalentreprenad utför byggentreprenören både projekteringen och produktionen av ett byggnadsprojekt. Detta leder till att entreprenören får ett funktionskrav ställt på sig vilket innebär att de ansvarar för att byggnaden uppfyller beställarens önskemål och krav. För att kunna uppnå dessa krav måste totalentreprenören anlita konsulter, bygghantverkare och specialföretag för assistans vid projekteringen. Figur 2.3 illustrerar strukturen för denna entreprenadform. Den största fördelen
med att använda en totalentreprenör är att redan i projekteringsstadiet kan inkludera flera aktörers samlade kunskap för att utföra bygget. Genom att inkludera flera olika aktörer går det att förebygga fel som senare kan uppstå i projektet då fler synvinklar är inkluderade i ett tidigt skede (Révai, 2011). En annan fördel är att eftersom entreprenörer sköter både projektering och produktion har de goda förutsättningar till att påbörja produktionen innan projekteringen är helt klar. Detta resulterar i att projekttiderna minskar då många av projekteringsstegen kan utföras parallellt samt att produktionen kan påbörjas tidigare (Révai, 2011; Nordstrand, 2008; Hansson, et al., 2015). En riskfaktor som kan medkomma med en totalentreprenör är krock i intressen mellan entreprenören och beställaren. Beställaren föreskriver sina krav och utformar en ram som entreprenören måste följa för att fullfölja det som parterna kommit överens om. Beställaren vill då ha bästa möjliga produkt utefter de ställda kraven i programmet, medan entreprenören vill utföra arbetet så billigt som möjligt. Révai (2011) beskriver att trots att denna krock finns brukar projekten resultera i att båda parter blir nöjda. Hansson et al. (2015) beskriver att det kan vara svårt för beställaren att definiera funktionskraven till entreprenören. I stället väljer beställaren att bestämma specifika utförande av vissa krav vilket resulterar i otydliga ansvarsförhållande mellan de olika intressenterna.
Figur 2.3 Strukturen av en Totalentreprenad, baserad på (Révai, 2011)
2.1.2.2 Utförandeentreprenad
En utförandeentreprenad går ut på att en entreprenör endast ska utföra projekt i enlighet med bygghandlingarna de erhåller (Révai, 2011). I dessa utförandeentreprenader har beställaren ansvaret att anlita egna projektledare och konsulter för att delta i programskedet av byggprocessen, se figur 2.4 (Nordstrand, 2008). En generalentreprenad är en form av utförandeentreprenad, i denna entreprenadform anlitar beställaren egna konsulter och projektledare för att utföra utredningar, projektera och utforma bygghandlingar som behövs för att påbörja bygget. Därefter anlitar beställaren en generalentreprenör som ska utforma byggnaden efter bygghandlingarna som beställarens konsultgrupp har utformat (Nordstrand, 2008; Révai, 2011). Generalentreprenören har då ett ansvar att anlita underentreprenörer och utföra byggnationen. Beställaren har alltså endast avtal med en entreprenör i denna entreprenadform (Ibid.). En annan form av utförandeentreprenad är en delad entreprenad. I denna entreprenadform är beställaren också ansvarig för att anlita projektledare och konsulter för att utforma bygghandlingar, skillnaden är dock att beställaren i stället avtalar med fler
entreprenörer. Dessa entreprenörer kallas för sidoentreprenörer (Révai, 2011). Beställaren måste alltså själv anlita dessa sidoentreprenörer och samordna mellan dem under produktionen.
En samordnad generalentreprenad är en variation av generalentreprenad. I denna entreprenadform handlar beställaren upp entreprenörer själva, som en delad entreprenad.
Däremot överförs kontrakten mellan beställaren och entreprenörerna till generalentreprenören som tar över allt ansvar. Generalentreprenören kallas då i stället för huvudentreprenör (Hansson, et al., 2015). Skillnaden mellan dessa utförandeentreprenader är mängden ansvar som beställaren har. Till skillnad från en totalentreprenad så har beställaren en större möjlighet att kontrollera produktionen samt åtgärden som de beställer, detta kan leda till en mer optimal åtgärd. En utförandeentreprenad tar i regel längre tid att utföra då alla bygghandlingar måste vara färdigställda innan upphandling av entreprenören alternativt entreprenörer (Ibid.).
I generalentreprenaden har generalentreprenören fullt ansvar för utförandet av bygget, detta innefattar också förseningar och andra komplikationer som kan uppstå (Hansson, et al., 2015).
Generalentreprenörens jobb är då att samordna och styra underentreprenörerna ekonomiskt. I den samordnade generalentreprenaden har generalentreprenören (huvudentreprenören) fortfarande ett ansvar att samordna sidoentreprenörerna men saknar möjligheten att styra dem ekonomiskt då det är beställaren som finansierar dem (Ibid.). I den delade entreprenaden har beställaren ansvaret att samordna mellan de olika sidoentreprenörerna, detta är en svår uppgift som beställaren tar ansvar för. Eftersom förseningar hos en sidoentreprenör kan försena hela bygget och beroende på mängden sidoentreprenörer varierar svårigheten i att bevisa vilken sidoentreprenör som bär ansvaret (Hansson, et al., 2015; Révai, 2011).
Figur 2.4 Strukturen av en generalentreprenad och en delad entreprenad, baserad på (Révai, 2011)
2.1.3 Renovering, Ombyggnad och Tillbyggnad
Enligt Nordstrand (2008) ser byggprocessen för renovering, ombyggnad eller tillbyggnad (ROT-arbeten) ut som vid nybyggnation. Processen består av ett programskede, projekteringsskede samt ett produktionsskede. Nordstrand (2008) nämner att skillnaden i processen mellan en nybyggnation och ett ändringsarbete är att de som utför arbetet måste utgå ifrån en befintlig byggnad samt att de inte har kännedom kring alla förutsättningar då det kan finnas dolda fel i byggnaden. Dessa faktorer försvårar att fatta beslut kring vilka lösningar som ska implementeras. Det första steget som genomförs vid ändringsarbeten är en förstudie där målet är att kartlägga för de planerade ändringarna, detta för att fastställa om att det planerade arbetet är ekonomisk försvarbart samt tekniskt möjligt. Detta görs genom att samla in de befintliga relationshandlingarna och andra dokument över byggnaden samt att utföra en
besiktning av byggnaden. Informationen kommer sedan användas som underlag när det kommer till att fatta beslut om vilken renoveringsåtgärd som är aktuell för fastigheten.
När förstudien är genomförd inleds programskedet. Som tidigare nämnt är målet med programskedet att fastställa vilka åtgärder som ändringsarbetet ska inkludera samt hur de ska utföras. Utöver det måste en bedömning göras där det preliminärt fastställs vilka material som ska rivas ut samt hur de ska tas hand om. Om ändringsarbetet hanterar miljöfarliga eller giftiga ämnen måste det fastställas en plan om hur det ska omhändertas. Andra faktorer som måste beaktas vid förstudien är omfattningen av ändringsarbetet, och i sådant fall om de boende behöver förflyttas under arbetet. När programmet är fastställt inleds projekteringsfasen. Utöver det görs det en noggrann jämförelse mellan existerande relationshandlingar och den verkliga byggnaden för att bekräfta att alla mått och material stämmer överens. Beroende på projektets storlek inkluderas arkitekter samt övriga konsulter in i programskedet för att underlätta beslutsfattandet vid val av renoveringsåtgärd. En annan skillnad vid ändringsarbeten är att stora delar av systemutformningen görs redan i programskedet. Detta görs för att kunna säkerställa att rätt ändringsåtgärd har valts, till exempel, att det nya ventilationssystemet är rätt dimensionerad samt att dess dimensioner passar den befintliga byggnaden. (Nordstrand, 2008) En annan aspekt som måste tas till beaktning vid ändringsarbeten är byggnadens gestaltning.
Om ändringsarbetet inte påverkar byggnadens fasad utgörs gestaltningen främst av planritningarna. Om ändringen påverkar byggnadens fasad måste olika aspekter studeras, till exempel k-märkningen av byggnaden. Är byggnaden k-märk innebär det att ändringar måste göras med liten påverkan på byggnadens estetiska värde (Gavantin, et al., 2009).
När programskedet är färdigställt inleds projekteringsskedet. Likt byggprocessen vid nybyggnad framställs bygghandlingarna i projekteringsskedet. Dessa ritningar ska uppvisa utformningen på ursprungsbyggnaden samt på den nya byggnaden. Som tidigare nämnt kan det finnas dolda fel i byggnaden vilket försvårar möjligheten att redovisa en komplett detaljutformning av projektet (Nordstrand, 2008). Efter projekteringsskedet inleds produktionsskedet. Trots att byggherren låtit göra en besiktning som grund till ritningarna, måste respektive inblandad entreprenör i produktionsskedet göra en individuell besiktning.
Detta är för att bättre kunna planera hur de ska hantera eventuella maskiner, byggbodar, transportsystem, material, saneringsmetod etcetera (Ibid.). Under produktionen kan det förekomma att entreprenören behöver utföra ändringar i arbetet utöver det som fastställt i handlingarna, oftast på grund av fel i projektering. Dessa arbeten går under benämningen ÄTA- arbeten vilket innefattar att entreprenören beställer ändringar, tilläggsarbeten eller avbeställa någon del av arbetet (Ibid.).
I samband med att bygget färdigställts och besiktningen blivit godkänd överlämnar entreprenören garanti till för samtliga byggnadsdelar till beställaren. Hansson et al. (2017) beskriver att denna garanti agerar som en trygghet för beställaren att byggnadsdelarna ska fungera som det ska. Generellt brukar garantin ligga på tio år för en nyproduktion men kan variera beroende på vad entreprenören är villig att lämna. Vid till exempel ett renoveringsarbete kan entreprenören lämna kortare garantitid beroende på deras bedömning av tidigare skick samt
omfattning av projektet. Garantin innebära att entreprenören står för eventuella fel som inte orsakats på grund av drift eller skötsel (Hansson, et al., 2017).
2.1.4 Kostnader under Byggprocessen
Beroende på vilken fas som projektet befinner sig i, kommer möjligheterna att påverka kostnaderna att variera. Seasly (2018) har i samarbete med ”INCOSE System’s engineering handbook”, tagit fram en graf som beskriver hur kostnaden för att utföra justeringar eller ändringar i ett byggprojekt ökar exponentiellt ju längre in i projektet bygget befinner sig i (Seasly, 2018). Grafen visar vikten i att fatta korrekta beslut samt identifiera fel så tidigt som möjligt i byggprocessen. Därför är det kritiskt att redan vid design och projekteringsfasen identifiera eventuella fel och lösa dem så tidigt som möjligt. Om projektet fortgår och problemet upptäcks vid produktionsskedet, kostar det 500–1000 gånger mer att åtgärda de felen.
Figur 2.5 INCOSE Cost Graph beskriver förhållandet mellan projektkostnaden och tiden den utspelas över. för ett projekt över tid
Figur 2.5 beskriver hur resursförbrukningen samt möjligheten för projektpåverkan ändras under byggprocessens gång. Kostnadslåsningen motsvarar ”Cost to Extract Defects” som illustreras i Figur 2.6. Genom att analysera kostnadsinlåsningens kurva, framgår det större delen av kostnaderna är låsta redan innan produktionsskedet. Faktorer som påverkar kostnadslåsningen är de beslut som fastställs under byggprocessen initiala steg. I samband med att beslut för till exempel fasadmaterial fastställs, så bestäms även de framtida kostnader för fasaden. Detta skapar en inflexibilitet i projektet, eftersom när ett specifikt utformningsalternativ eller lösning bestäms väljs de övriga alternativen bort (Ahlström, 2008).
Majoriteten av besluten tas redan i utredningsskedet för att kunna fastställa att projektet uppnår byggherren/beställarens krav. Detta visas i kurvan ”Projektpåverkan”. Kurvan påvisar att chansen att påverka ett projekt är störst vid utredning- och programskede. I resterande steg så minskar möjligheten att påverka projektet samtidigt som kostnaderna för att skapa förändringar
ökar. Detta fenomen beskrivs även i Seasly’s (2018) kostnadsgraf, se Figur 2.5. När produktionsskedet inleds och alla bygghandlingar är färdigställda blir möjligheten att påverka eller göra förändringar begränsade. Om mot förmodan någon typ av förändring måste utföras kommer det att ske till betydligt mycket högre kostnader jämfört med om det hade utfört samma ändring i utrednings- och programskedet (Ahlström, 2008).
Figur 2.6 Grafen beskriver byggprocessens kostnadsinlåsningar samt hur projektpåverkan minskar (Ahlström, 2008)
2.2 Lagar och regler inom byggbranschen
Byggandet i Sverige styrs av flertalet lagar. Lagarna berör främst hur planläggning i samhället ska gå till samt frågor om lov och tillstånd för beslutsfattandet inom byggprojekten (Stintzing, 2005). Enligt Boverket (2020b) är det riksdagen som fastställer vilka lagar som måste följas.
Boverket ansvarar för att förse med föreskrifter som preciserar lagarna som riksdagen har fastställt. Föreskrifterna är en bindande regel som alla byggföretag måste följa här i Sverige när det kommer till planering, byggande och boendet av en fastighet. Följande lagar och regler måste följas (Boverket, 2020b):
• Bostadsrättslagen (1991:614) – Regler om bostadsrättsföreningar och bostadsrätter.
• Lag om allmännyttiga kommunala bostadsaktiebolag (2010:879) – Regler om verksamheten och värdeöverföringar i allmännyttiga kommunala bostadsaktiebolag
• Lag om certifiering av vissa tjänster på energiområdet (2012:970) – Regeringen beslutade om att vissa tjänster inom energiområden får endast utföras av certifierade installatörer. Föreskrifter innehåller krav på teknisk kunskap, utbildning, praktisk erfarenhet och lämplighet hos dem som ska certifieras.
• Lag om energideklaration för byggnader (2006:985) – Bestämmelser om vilka byggnader som är skyldiga att utföra en energideklaration.
• Lag om energimätning i byggnader (2014:267) – Bestämmelser om individuell mätning av energi i lägenheterna.
• Lag om kommunernas bostadsförsörjningsansvar (2000:1383) – Regler kring hur kommunernas riktlinjer för planering av bostadsförsörjning ska gå till.
• Miljöbalken (1998:808) – Bestämmelser som syftar på att lyfta en hållbar utveckling som innebär att den nuvarande samt den kommande generationer tillförsäkras en hälsosam och god miljö.
• Plan- och bygglagen (2010:900) – En samling bestämmelser om hur planläggning av mark, vatten och om byggande.
2.3 Beslutsfattande
I samband med att arbeta inom ingenjörsyrken får personen i frågan stå för många beslut. Till skillnad från hur forskare och andra som arbetar inom något typ av kunskapsintensivt arbete där kunskap oftast genereras genom observationer, måste ingenjörer använda kunskapen de besitter för att skapa nya designer, produkter och system som kan tillfredsställa slutanvändarens behov (Herrmann, 2015). För att uppnå detta måste ingenjören ständigt fatta kreativa beslut.
Ingenjörerna fattar beslut kring hur processer ska prestera, vem som ska utföra uppgifter och hur de kommer att utföras (Ibid.). Herrmann (2015, s.4) säger att när en ingenjör fattar ett beslut kan delas upp i följande två kategorier:
1. ”Vad borde designen vara?”
2. ”Vad borde göras?”
Första kategorin är viktig då designen avgör den struktur, storlek, form, material, tillverkningsprocess samt komponenter av en produkt eller system. Genom att analysera dessa faktorer samt de krav som ställs på produkten eller processen så kan ingenjören generera information kring hur designen kan utformas. Den andra kategorin berör hur ledande beslut kontrollerar utvecklingen av designprocessen. Beroende på hur ledningen hanterar olika faktorer såsom, resurser, tid och tillgänglig teknik kommer det att påverka den slutgiltiga utformningen på produkten eller processen. Projektledning innefattar många olika beslut som måste fattas, till exempel planering, schemaläggning, inköp etcetera (Herrmann, 2015).
Byggprocessen bygger på en rad olika beslut där besluten bygger på varandra. Majoriteten av besluten innefattar förhandling mellan olika entreprenörer och konsulter (Fellows & Liu, 2018).
De olika aktörerna kommer från olika bakgrunder, har expertis inom deras respektive områden samt har olika slutmål. För vissa av aktörerna är målet att lägga ny platta och för andra att installera fönstren. Dessa faktorer påvisar att beslutsfattandet kan bli väldigt komplicerat då det är många inblandade variabler. Fellows & Liu (2018) och Ahlström (2008) konstaterar även hur tidiga beslut påverkar projektet. De antyder att i början av projekten fastställs de mest kritiska besluten, se figur 2.6 ovan. Parallellt med detta är det även i de initiala stegen av projekten där det är störst osäkerhet och oklarhet. Detta gör beslutsfattningen invecklad och svårutförd.
Utöver att aktörerna har olika mål samt sektorns komplexitet, påverkas många beslut av personliga mål . Cohen et al. (1972) beskriver hur människors beslutsfattning påverkas av deras individuella mål. Oftast när personen ska fatta ett beslut så baserar personen beslutet på intuition i stället för att basera besluten på fakta och data. Detta kan skapa ett väldigt spritt och slumpmässigt utfall av lösningar vid beslutsfattning. Enligt Fellows & Liu (2018) finns det tre karaktärsdrag som avgör hur beslutsfattning går till inom byggsektorn. Den första är ”open- mindedness” eller öppenhet, vilket innebär att beslutsfattaren söker sin information och råd hos pålitliga källor. När de identifierat de olika alternativen utför de en snabb analys av dem och väljer den bästa utav alternativen. Den andra är ”over-optimism”, eller överoptimism, innefattar att beslutstagaren har en överdriven positiv syn och överskattar sin beslutsfattningsförmåga.
Denna övertro som beslutsfattarna besitter kan i sin tur leda till att dåliga beslut fattas på grund av dåliga förutsägelser angående projektet (Flyvbjerg, 2009). Dessa beslutsfattare utgår från så kallad ”anchoring-and-adjust” metod, vilket innebär att de först fastställer informationen de känner till (förankrar den) och därefter justerar (adjust) olika variabler tills de uppnår de önskade resultatet. Slutligen, det tredje karaktärsdraget ”attitudinal predispositions”, eller inställningsbenägenhet, involverar att i samband med beslutsfattning, är det viktigt att personen i fråga besitter rätt typ av kvalitéer (Ibid.). Vad detta betyder är att beslutsfattarens mål och visioner bör överensstämma med företagets för att säkerställa att besluten som fattas arbetar i samma riktning (Fellows & Liu, 2018; Flyvbjerg, 2009).
Utöver dessa tre karaktärsdrag finns det ytterligare en faktor som påverkar beslutsfattandet i byggsektorn, vilket är priset. Oftast är byggprojekteten på en pressad budget med små vinstmarginaler. Detta leder till att vid beslutstagande så är det billigaste alternativet som blir valt (Fellows & Liu, 2018). Utöver den pressade budget så drivs majoriteten av projekten under stor tidspress. Detta leder till att många av besluten sker under press, vilket leder till att irrationella beslut fattas (Björklöf, 1986). I vanliga fall när ett företag ska handla upp en entreprenör, används konkurrensutsatt upphandling. Detta innebär att företag skickar anbud till flertalet entreprenörer där entreprenörerna besvarar dessa med en offert. Efter att anbuden är samlade brukar generellt det billigaste anbudet vinna. Detta skapar ett enformigt beslutsfattande där beslutet enbart fattas beroende på priset (Edvwardsson & Moius, 2009).
2.4 Hållbarhet
Geissdoerfer et al. (2017) nämner i sin artikel att hållbarhet har runt 300 definitioner, dessa definitioner syftar till människans och organisationernas handlingar för att bevara jordens ekosystem. Författarna nämner också att denna diskurs sträcker sig tillbaka till 1960-talet då investeringar kring till exempel klimatförändringar och det försvagade ozonlagret påbörjades.
Idag diskuteras hållbarhet i många olika plan, detta kan sträcka sig till global hållbarhet till på individnivå. På nationsnivå kan det till exempel talas om minskning av skulder, det vill säga en ekonomisk hållbarhet i nationen (Greiner & Fincke, 2015). Hållbarhet är komplext då det är många olika faktorer som måste beaktas, för att underlätta beslutstagande så har olika modeller utformats. Ett exempel på en modell som används i samhällsplanet är Prism of Sustainability (Valentin & Spangenberg, 2000). I denna modell illustreras och diskuteras fyra indikatorer:
Ekologisk-, Ekonomisk-, Social- och Institutionell hållbarhet. Dessa indikatorer anses påverka varandra och modellen finns för att kartlägga olika sammankopplingar mellan de olika
indikatorerna. När det gäller bygg och förvaltning diskuteras den ekologiska-, ekonomiska- och sociala hållbarheten (Boverket, 2020c). Fernández-Sánchez & Rodríguez-López (2010) diskuterade komplexiteten med hållbarhets indikatorer inom byggindustrin och de olika modellerna som finns för att underlätta beslutstagandet i hållbarhetsperspektiv. Genom en litteraturstudie, fallstudie och en enkätundersökning lyckades författarna forma en prioriteringslista där de rangordnade hållbarhetsaspekter. Denna lista var ämnad för att underlätta beslutstagandet och ersätta de tidigare hållbarhetsmodellerna med en tydligare struktur baserade på fallstudien och experters åsikter. I denna del av litteraturstudien kommer teori angående företagens hållbarhetspåverkan att framföras ur de tre stora hållbarhetsaspektera, ekologisk-, ekonomisk- och social hållbarhet.
2.4.1 Ekologisk hållbarhet
Användningen av naturresurser har ökat kraftigt och detta har i sin tur ökat efterfrågan för resurser, detta specifikt för länder som tömt sina egna resurser (OECD, 2019). För att mätta denna efterfrågan krävs investeringar som ser till att de ekonomiska verksamheterna fortgår utan att överskrida jordens begränsade resurser (Ibid.). Efter livsmedelsindustrin är det byggindustrin som är den största anledningen till att naturresurser minskar, därför är det viktigt för byggföretag att eftersträva hållbara metoder (Govindan, et al., 2016). Den ekologiska hållbarheten är väldigt bred och har många olika indikatorer, exempel på dessa indikatorer är energiprestanda, materialval, förnybar energi med mera (Bokalders & Block, 2014). Gällande materialval yrkar Govindan et al. (2016) att hållbara materialval inte bara gynnar miljön vid produktion utan också byggnadens hållbarhet i helhet. Hållbara materialval kan reducera byggnadens koldioxidutsläpp upp till 30%. Ett exempel på hur man ökar den ekologiska hållbarheten utöver att använda miljövänliga material är att återvinna material från tidigare rivningar och renoveringar (Dhir OBE, et al., 2019). Material som tegel, metaller, betong och plast är material som är möjliga att återanvända eller återvinna. Genom att återvinna dessa bidrar man till den cirkulära ekonomin och en ökad hållbarhet (Ibid.).
2.4.1.1 Cirkulär ekonomi
En metod som är skapad för att gynna den ekologiska hållbarheten är idén om cirkulär ekonomi.
Den grundläggande ideologin i den cirkulära ekonomin är att uppnå en minskad användning utav råvaror genom att återanvända så mycket som möjligt (Haftor, et al., 2018; Aminoff &
Kovács, 2019). Utöver detta innefattar en cirkulär ekonomi också en produktion utav återvinnbara produkter samt minskad resursanvändning i företaget. Den cirkulära ekonomin är därför en betydande modell som kräver stor ansträngning för implementering då kontinuerlig och stadig samverkan mellan aktörer och branscher krävs (Stahel, 2016; Haftor, et al., 2018).
Denna metod skiljer sig från den klassiska och linjära ekonomimodellen som präglat samhället.
Den linjära metoden går ut på att utvinna råvaror som sedan formas till diverse produkter, när produkten sedan har använts och slängts kasseras den utan att återvinnas (Stahel, 2016).
Górecki et al. (2019) argumenterar för att den cirkulära ekonomin har en stor relevans inom byggindustrin på grund av den stora miljöpåverkan som industrin orsakar. Industrins miljöpåverkan är som nämnt ovan på grund av olika materialval, mängden avfall som produceras vid konstruktion och energin som förbrukas i byggnaderna (Dhir OBE, et al., 2019;
Govindan, et al., 2016; Górecki, et al., 2019). Det är beräknat att en tredjedel av koldioxidutsläppen globalt genereras av byggnader, denna miljöpåverkan är stor och belyser den påverkan som materialval kan generera (Kamaralo, et al., 2020). Utöver argumenten för en cirkulär ekonomi framfört av Górecki et al. (2019) belyser författarna de restriktioner som hindrar byggindustrin från att implementera en mer omfattande cirkulär ekonomi. En utav dessa anledningar är att övertala beställare att tillåta återvunna material att användas i konstruktionerna. En annan restriktion är det för tillfället inte existerar system mellan aktörer inom branschen som förenklar en implementering av cirkulär ekonomi. Slutligen finns det inga innovativa lösningar som underlättar återanvändning av material (Ibid.).
2.4.1.2 Livscykelanalys
En bra metod för att gynna en cirkulär ekonomi är utförande av livscykelanalyser (LCA), detta underlättar materialval i projekteringen (Asdrubali, et al., 2013). I en LCA undersöks hur stor miljöpåverkan ett material har under hela sin livstid, det vill säga från utvinning till slutet av användningen. Med hjälp av denna analys så kan påverkan beräknas i varje skede som materialet går igenom och den totala miljöpåverkan som materialet orsakar (Khan & Ali, 2020;
Asdrubali, et al., 2013). Khan & Ali (2020) beskriver betong i deras artikel, i livscykelanalysen för materialet tas mängden vatten som används för att skapa materialet, kol och kväveutsläpp samt avfallshantering in i analysen. En bra kunskap om de olika materialen från utvinning till återvinning gynnar den cirkulära ekonomin då det underlättar beslutstagandet av mer passande material (Kucukvar, et al., 2016). I dagsläget har förbättringar skett inom livscykelanalyser då den generella kunskapen har ökat för flera olika material. Kucukvar et al. (2016) argumenterar dock för en bristande kunskap om återvinningsprocessen för flera material. Detta anser Kucukvar et al. (2016) bör förbättras för en ytterligare underlättad beslutsprocess av materialval.
Tabell 2.1 beskriver de olika skeden och processer som inkluderas vid en beräkning av en byggnads livscykel (Boverket, 2019). De tre stora kategorierna som livscykelanalysen delas in i är byggskedet, användningsskedet och slutskedet. Byggskedet är indelat i två kategorier, produktskede och byggproduktionsskedet. I produktskedet räknas miljöpåverkan orsakade av processerna som ingår i skedet, dessa är råvaruförsörjning, transport och tillverkning. Sedan vid byggproduktionsskedet tas transporter från fabriker samt bygg- och installationsprocesser in i beräkningarna av byggnadens livscykel. Vid användningsskedet beräknas byggnadens förbrukning av vatten och energi samt olika byggprocesser och underhållsarbeten. Slutligen i slutskedet beräknas den totala miljöpåverkan som uppstår vid rivning, transport av material, restproduktsbehandling och bortskaffning av material (Ibid.). Dessa processer som inräknas i denna LCA analys är relevanta för både nyproduktion och ROT-projekt då liknande processer utförs. Genom användning av dessa LCA analyser kan beslutfattningsprocesser underlättas då dessa analyser hjälper till att skapa en helhetsbedömning över byggnadens miljöpåverkan. Detta är också mer användbart vid programskedet då utformningen av byggnaden kan påverkas, det är svårare att påverka beslut senare i byggprocessen på grund av kostnads- och materiallåsning (Boverket, 2019; Ahlström, 2008).
Tabell 2.1 Tabell för en byggnads livscykel, baserad på (Boverket, 2019)
A1-5 Byggskede A1-3 Produktskede
A1 Råvaruförsörjning A2 Transport
A3 Tillverkning A4-5 Byggproduktionsskede A4 Transport
A5 Bygg- och installationsprocess
B1-7 Användningsskede
B1 Användning B2 Underhåll B3 Reparation B4 Utbyte B5 Ombyggnad B6 Driftenergi
B7 Driftens vattenanvändning
C1-4 Slutskede
C1 Demontering, rivning C2 Transport
C3 Restproduktsbehandling C4 Bortskaffning
2.4.1.3 Hållbarhetsstandarder i Sverige
Nässén & Holmberg (2005) beskriver hur Sveriges energistandarder såg ut år 2005 och hur nya flerbostadshus på den tiden hade en sämre energiprestanda jämfört med äldre hus trots att de följer energistandarder, samt att byggnader som följer dåtidens energistandarder förbrukar betydligt mer värme än byggnader med bra prestanda. Energiprestandan för byggnader som bara följde standarden är alltså lägre jämfört med byggnader med hög energiprestanda. I deras artikel beskriver de att detta är en produkt av systemet som gällde i industrin, de standarder som följdes är specifika för olika komponenter i byggnaden. Dessa standarder reglerar vilken prestanda till exempel fönster och tak ska ha för att det skall bli godkänt i stället för att räkna ut energiprestandan per kvadratmeter (kWh/m2). Detta blev senare ändrat år 2006 då energiprestandan mättes i specifik energianvändning, detta mättes i kWh/m2 eller Atemp
(golvarean), som enligt Nässen & Holmberg (2005) var mer optimalt(Boverket, 2020d; Nässén
& Holmberg, 2005). Detta har sedan ändrats till dagens system som använder sig utav primärenergital (EPpet), detta liknar den specifika energianvändningen men skiljer sig då olika bränslen har olika viktningsfaktorer. I denna metod multipliceras mängden energi som tillförs i byggnaden med viktningsfaktorn av den typ av energibärare som används, sedan divideras produkten med Atemp. Detta ger primärenergitalet (Boverket, 2020e).
En ny lag som kommer att träda i kraft i början av året 2022 är införandet av klimatdeklarationer (Boverket, 2021). Detta lagkrav kräver att byggherrar deklarerar den totala klimatpåverkan ett projekt kommer att ha vid ansökan om bygglov. En livscykelanalys ska utföras på alla material som används i byggnadsdelarna som ska redovisas i deklarationen till och med att produktionsskedet avslutas. Deklarationen ska alltså innehålla klimatdata för utvinning av naturresurser, transport till fabrik, förädling av material, transport till byggnationsområdet och
självaste byggprocessen. De byggnadselement som ska deklareras är bärande delar, innerväggar och isolering. Detta lagkrav innehåller inga krav på hur hög klimatpåverkan ett projekt får ha, meningen med lagkravet är att få aktörer inom branschen att bli mer medvetna om deras klimatpåverkan vilket eventuellt kan leda till ytterligare hållbarhetsinsatser (Ibid.).
2.4.1.4 Felberäkningar i energiprestanda
Fischer et al. (2017) nämner att energiprestandan i nybyggnationer ofta har en sämre energiprestanda än planerat i projekteringsskedet. Orsakerna för detta anses vara bland annat misstag i produktion, orimliga antaganden angående prestandan av olika byggnadselement samt felberäkningar i de olika energiprogrammen som användes under projekteringsskedet. Enligt en undersökning av byggnader i Malmö utförd av Nilsson & Elmroth (2005) var energiprestandan sämre på grund av att programvarorna underskattade köldbryggornas påverkan. Författarna fann också att en överskattad isoleringsförmåga i fönster samt en otillräcklig täthet i byggnadens yttre delar var anledningar för fenomenet. Den mänskliga faktorn är också en bidragande faktor vid beräkningsfel. Leiserowitz et al. (2006) beskriver hur det mänskliga beteendet är en stor faktor gällande en byggnads energiförbrukning. Om till exempel de boende väljer att vädra hemmet ofta, kommer det resultera i att en högre energimängd kommer att förbrukas.
2.4.2 Ekonomisk Hållbarhet
Den ekonomiska hållbarheten är nära förknippad med den ekologiska hållbarheten (Bartelmus, 2012). I denna hållbarhetsaspekt ligger fokus på att den ekonomiska avkastningen ska baseras på en minimal förbrukning av naturresurser samt ett korrekt tillvägagångssätt för att fastställa rimliga ekonomiska värden på naturresurserna (Ibid.). Det förstnämnda kan kopplas till den cirkulära ekonomin som nämnts under rubrik 2.4.1.1. Den ekonomiska aspekten inom den cirkulära ekonomin är att företagen ska kunna tjäna pengar på ett mer ekologiskt tillvägagångssätt (Stahel, 2016). Den cirkulära ekonomin är till för att skapa en jämvikt mellan den ekonomiska vinningen hos företagen och den begränsade kapaciteten av naturresurser (Geissdoerfer, et al., 2017). Genom denna process går det att utnyttja naturresurser till fullo, detta skiljer sig från den linjära och klassiska modellen av industriell ekonomi (Stahel, 2016).
Den cirkulära ekonomi-modellen skapas genom återbruk av redan brukade naturresurser samt olika förbättringar inom innovation, vilket kan leda till att företag kan ta vara på alltmer naturresurser. Teoretiskt skall denna metod gynna de ekonomiska aspekterna så att det gynnar den ekologiska hållbarheten (Ibid.).
Samtidigt som den ekologiska hållbarheten ligger i fokus, finns det finns det olika incitament som driver investeringar, en utav dessa incitament är kostnadseffektivitet (Biolek & Hanák, 2019). Det är alltså viktigt att hitta någon sorts jämvikt mellan den ekologiska- och ekonomiska hållbarheten för att uppmuntra hållbarhetsinvesteringar. En livskostnadsanalys (LCC) liknar den ovan nämna livscykelanalysen och är ett verktyg som kan främja hållbarhetsinvesteringar (Ibid.). En LCC syftar till uppskattningar för en byggnads totala kostnad, under produktion och under livstiden (Uygunoglu & Kecebas, 2011). Dessa uppskattningar innefattar kostnader för energiförbrukning (baserat på energibärare), service/byten av byggnadsdelar och kostnad av produktion (Biolek & Hanák, 2019; Uygunoglu & Kecebas, 2011). Detta ger en investerare en
