Livscykelanalys av
volymelement i produktskedet
Life cycle assessment for the product stage for a
prefabricated module unit
Författare: Christoffer Andersson & Tilda Nilsson Handledare: Ambrose Dodoo & Whokko Schirén Handledare företag: Stina Karlsson
Examinator: Michael Schweigler Termin: VT20
Kurskod: 2BY04E
Sammanfattning
Klimatförändringar är ett stort och aktuellt problem på jorden. Växthusgaser är en bidragande faktor till klimatförändringarna och att jordens medeltemperatur stiger. Om medeltemperaturen stiger med mer än 1,5 grader Celsius kommer konsekvenserna av temperaturökningen på sikt bland annat bli att isar smälter, havsnivån stiger och att klimatet blir extremare.
För att förhindra den globala uppvärmningen och begränsa temperaturökningen till 1,5 grader Celsius har Förenta Nationerna tagit fram Parisavtalet som ska försöka begränsa den globala uppvärmningen. Utöver Parisavtalet har Sveriges regering som mål att innan år 2045 ska Sverige inte ha några nettoutsläpp av växthusgaser. Sveriges klimatmål har lett till att ett eventuellt lagkrav kommer träda i kraft 1 januari 2022. Lagkravet innebär att utsläpp av växthusgaser ska dokumenteras för byggnader över hela deras livscykel.
Syftet med examensarbetet är att undersöka modulbyggnationers klimatpåverkan under produktskedet. Klimatpåverkan beräknas utifrån objektets specifika
miljövarudeklarationer och analyseras och jämförs med generiska data som hämtas ur beräkningsverktygets databas. Målet med studien är att undersöka och redovisa byggnadsmodulens klimatpåverkan från produktskedet.
Objektet som undersöks är en byggnadsmodul med bostadsytan 40,6 m2 som ingår i ett
större flerbostadshus. Modulen består av bjälklag, två lägenhetsavskiljande väggar och två ytterväggar. Ytterväggarna har ett fönster och en dörr vardera. I studien har
avgränsningar för, kök, badrum och installationer gjorts.
För att beräkna byggnadsmodulens klimatpåverkan har livscykelanalys använts. Endast produktskedet inklusive råvaruförsörjning, transport och tillverkning av objektet har studerats i rapporten. För att göra beräkningarna på klimatpåverkan har Byggnadssektorns Miljöberäkningsverktyg använts med data från i huvudsak miljövarudeklarationer för de specifika produkterna som använts till objektet.
Resultatet av studien är att modulen släpper ut 124,8 kg koldioxidekvivalenter per
kvadratmeter enligt specifika data. Det material som står för mest utsläpp av växthusgaser är korslimmat trä. Energikällan vid tillverkningen av modulen spelar roll på mängden utsläpp av växthusgaser. Även energikällan vid tillverkningen av byggprodukterna påverkar mängden växthusgaser som släpps ut under produktskedet av modulen. För att ett framtida lagkrav ska kunna uppfyllas kan Byggsektorns
Miljöberäkningsverktyg utvecklas för att underlätta för användarna och bli mer användarvänligt. Med hänsyn till lagkravet behöver fler företag ta fram
miljövarudeklarationer för att utsläpp av växthusgaser ska kunna dokumenteras på ett tillförlitligt sätt. De största utsläppsposterna för modulen under produktskedet är transporter och energianvändningen vid tillverkningen.
Abstract
Den globala uppvärmningen har lett till att Sveriges regering, för att uppfylla de globala klimatmålen, har tagit fram ett lagkrav som är tänkt att träda i kraft från 1 januari 2022. Lagkravet innebär att utsläpp av växthusgas ska dokumenteras för byggnader över hela deras livscykel.
Syftet och målet med examensarbetet är att undersöka och analysera en modulbyggnads klimatpåverkan under produktskedet. Objektet som undersöks är en byggnadsmodul med bostadsytan 40,6 m2, som ingår i ett större flerbostadshus. Klimatpåverkan har beräknats
och analyserats i form av en livscykelanalys med Byggsektorns Miljöberäkningsverktyg. Analysen är avgränsad till modulens produktskede inklusive råvaruförsörjning, transport och tillverkning av modulen.
Resultatet av studien är att modulen släpper ut 124,8 kilogram koldioxidekvivalenter per kvadratmeter enligt specifika data. Mest utsläpp av växthusgaserx kommer från materialet korslimmat trä och från energikällorna som används vid tillverkningen av byggprodukter och modulen.
Nyckelord: livscykelanalys, produktskede, modul, volymelement, global uppvärmningspotential, koldioxid.
Abstract
Global warming has led to the Swedish government, as part of the global climate goals, to propose a legislative requirement that is supposed to come into force from
January 1, 2022. The forthcoming legislative requirement will stipulate that greenhouse gas emission from buildings' life cycle are documented and presented.
The purpose and goal of this thesis is to investigate and analyze the climate impact of a prefabricated building module during the product stage. The object investigated is a building module with a living area of 40.6 m2, which is part of a larger apartment
building. The climate impact has been calculated and analyzed with life cycle analysis approach using the Construction Sector's Environmental Calculation Tool (Byggsektorns miljöberäkningsverktyg). The analysis is limited to the product stage of the module including extraction and processing of raw materials, transportation and manufacturing of the module.
The result of the study is that the modules climate impact is 124.8 kilograms carbon dioxide equivalents per square meter according to specific data. The major part of greenhouse gas emissions comes from the material cross laminated wood and from energy sources being used in the manufacturing of building products and the module.
Key words: life cycle assessment, product stage, module, prefabricated module unit, global warming potential, carbon dioxide.
Förord
Detta arbete är ett examensarbete som omfattar 15 högskolepoäng och är den slutliga delen av utbildningen till högskoleingenjör med inriktning byggteknik. Examensarbetet genomfördes under vårterminen 2020 på Linnéuniversitetet i Växjö. Hela studien är gemensamt utförd av författarna och belyser koldioxidutsläppen från en modulbyggnad i form av en livscykelanalys.
Den ursprungliga idén till arbetet kom från Stina Karlsson, kvalitetschef på företaget Sizes AB och via den kontakten har arbetet sin uppkomst. Under arbetets gång har vi satt vår egen prägel på undersökningen och anpassat idén så att den fungerar med
omfattningen som examensarbetet haft.
Ett stort tack till Whokko Schirén, handledare vid Linnéuniversitetet som väglett oss genom hela arbetet. Vi vill även tacka Ambrose Dodoo, handledare vid Linnéuniversitetet för sin expertis inom området livscykelanalys. Slutligen vill vi tacka Stina Karlsson och företaget Sizes AB som gjorde arbetet möjligt.
Christoffer Andersson & Tilda Nilsson Växjö, 21 maj 2020
Innehållsförteckning
1
Introduktion ... 1
1.1 Bakgrund och problembeskrivning ... 1
1.2 Syfte och mål ... 2 1.3 Avgränsningar ... 2
2
Teoretiska utgångspunkter ... 3
2.1 Begrepp ... 3 2.2 Livscykelanalys – LCA ... 4 2.2.1 Kort historik ... 4 2.2.2 Standarder ... 5 2.2.3 Regleringar ... 5 2.2.4 Livscykelskeden ... 52.2.5 LCA på olika sätt – Konsekvens- och bokföringsanalys ... 6
2.2.6 Funktionell enhet... 6 2.2.7 Genomförande av LCA ... 7 2.3 Verktyg för LCA ... 8 2.4 Miljövarudeklaration ... 8 2.5 Modulbyggnation ... 8 2.6 Material ... 9 2.6.1 Korslimmat trä ... 9 2.6.2 Skivmaterial ... 10 2.6.3 Isolering ... 11 2.7 Transport ... 12 2.8 Energi ... 13
3
Objektsbeskrivning ... 15
3.1 Väggar ... 16 3.2 Bjälklag ... 16 3.3 Byggdelar ... 164
Metod ... 19
4.1 Kvantitativ fallstudie ... 19 4.2 Data ... 194.2.1 Metodologisk struktur för livscykelanalys ... 19
4.2.2 Slutförande ... 21
4.3 Beräkningar ... 21
5
Genomförande ... 23
5.2 Transportberäkningar ... 23
5.3 Energiförbrukning ... 23
5.4 LCA – beräkningar ... 23
6
Resultat ... 25
6.1 Totala utsläpp under skeden A1–A3 ... 25
6.2 Utsläpp under skede A1 – Råvaruförsörjning ... 25
6.3 Utsläpp under skede A2 – Transporter ... 26
6.4 Utsläpp under skede A3 – Tillverkning ... 28
6.5 Totala utsläpp under skeden A1–A3 per byggdel ... 29
7
Analys ... 31
7.1 Totala utsläpp under skeden A1–A3 ... 31
7.2 Utsläpp under skede A1 – Råvaruförsörjning ... 31
7.3 Utsläpp under skede A2 – Transporter ... 32
7.4 Utsläpp under skede A3 – Tillverkning ... 32
7.5 Totala utsläpp under skeden A1–A3 per byggdel ... 32
8
Diskussion ... 33
8.1 Teori och metod ... 33
8.1.1 Miljövarudeklarationer ... 33 8.1.2 Datainsamling ... 33 8.1.3 Medelvärden ... 33 8.1.4 Transporter ... 33 8.1.5 Energikällor ... 34 8.1.6 Byggsektorns miljöberäkningsverktyg ... 34 8.1.7 Avgränsningar ... 34 8.1.8 Byggnadens livslängd ... 34 8.2 Resultat ... 34 8.2.1 Produkter ... 35 8.2.2 Energikällor ... 35 8.2.3 Byggsektorns miljöberäkningsverktyg ... 35 8.2.4 Framtida arbeten ... 35
9
Slutsatser... 37
Referenslista... 39
Bilagor ... 43
1 Introduktion
Klimatförändringar är ett problem som påverkar hela jorden. Utsläpp av växthusgaser, som har skett och som kommer att ske, har en stor inverkan på hur framtidens
klimatförändringar kommer att se ut under de kommande seklerna enligt Naturvårdsverket (2020). Klimatförändringarna på jorden har lett till att
medeltemperaturen har ökat med cirka en grad Celsius från perioden 1850–1900 till perioden 2013–2017 (SMHI 2020).
Om klimatpåverkan inte minskar de närmaste åren leder det till att jordens genomsnittliga temperatur stiger mer än 1,5 grader Celsius (SMHI 2019). Konsekvenser av högre
temperaturer blir enligt Naturvårdsverket (2020) bli smältande isar, stigande havsnivå, extremare väder med torka och kraftigt regn med mera. Konsekvenserna kommer framförallt drabba utvecklingsländer där människor är mycket beroende av miljön (Europa u.å.). För att förhindra att den globala uppvärmningen ökar och begränsa ökningen till 1,5 grader Celsius har Förenta Nationen tagit fram Parisavtalet
(Naturvårdsverket 2019b). Målet med avtalet är att reducera utsläppen av växthusgaser och ge stöd till de länder som påverkas av konsekvenser från klimatförändringar. Sveriges regering har tagit fram ett klimatpolitiskt ramverk där målet är att innan år 2045 ska Sverige inte ha några nettoutsläpp av växthusgaser (Sveriges regering 2017). Därefter ska utsläppen vara negativa. Av landets totala klimatpåverkan från svensk produktion bidrar bygg- och fastighetssektorn med 10 till 30 procent och alla samhällssektorer måste bidra för att målet år 2045 ska uppnås (Boverket 2020b). Enligt Boverket visar bygg- och fastighetssektorns miljöindikatorer att branschens utsläpp av växthusgaser har minskat med 20 procent mellan år 2016 och år 2017 vilket demonstrerar att mängden
växthusutsläpp från den svenska bygg- och fastighetssektorn minskar. Bygg- och fastighetssektorn är en av flera sektorer som måste minska sin klimatpåverkan för att Sveriges miljömål ska uppnås (Naturvårdsverket 2019a).
Enligt Boverket (2019b) är livscykelanalys, LCA, ett tillvägagångsätt för att bygga miljövänligare och minska miljöpåverkan under hela byggnadens livscykel. Ett flertal miljöcertifieringssystem exempelvis Miljöbyggnad, Breeam och Leed, har krav på att en LCA-beräkning är utförd för byggnaden (Boverket 2019d). Utöver att byggnaden kan utvecklas att bli miljövänligare utifrån en LCA så innebär det också att byggnaden är förberedd för ett lagkrav som eventuellt träder i kraft 1 januari 2022 (Boverket 2019g). Boverket har arbetat fram lagförslaget som innebär att utsläpp av växthusgaser ska dokumenteras för byggnader på uppdrag av regeringen. Syftet med en livscykelanalys är att dokumentera miljöpåverkan utifrån olika kategorier (Boverket 2019b). Miljöpåverkan kategoriseras efter till exempel klimatpåverkan, försurning, övergödning och nedbrytning av ozon. Det är vanligt att det endast fokuseras på en kategori i ett arbete eller analys. Kategorin som analyseras i den här rapporten är klimatpåverkan.
1.1 Bakgrund och problembeskrivning
Under åren har intresset för människans inverkan på miljöförändringar ökat. Som tidigare nämnt har system för miljöcertifiering införts och livscykelanalys, LCA, är numera standard att använda vid olika projekt (Boverket 2019d). LCA analyserar produkter och tjänsters miljöpåverkan utifrån antingen en processbaserad strategi eller en ekonomisk strategi (Hållbarhetsguiden u.å.).
Från tidigare studier utförda av Peereboom, Klein, Lemkowitz och Lundie (1998) fastställs det att resultaten i en LCA varierar beroende på en mängd olika faktorer. Vad som orsakade de största skillnaderna är bland annat plats- och tidsperspektiv, vilken
teknik som använts, systemavgränsningar, fördelningsmetoder samt hur arbetsgången har varit vid insamlingen av data. Detta resulterar i att även om två analyser är utförda på precis samma produkt så kan resultaten skilja sig åt.
En produkt som är högst aktuell att utföra en livscykelanalys på är en modulbyggnad av KL-trä eftersom det är ett relativt nytt material att bygga moduler med. Kamali och Hewage (2016) beskriver en modulbyggnad som en byggnad där olika
byggnadskomponenter konstrueras och tillverkas i en fabrik istället för på byggnadens slutliga plats. När modulbyggnadens element är färdiga i fabriken fraktas de till byggarbetsplatsen där de monteras och byggnaden färdigställs.
I en klimatrapport presenterad av International Panel on Climate Change (2007)
sammanfattas att byggnadsstommar tillverkade av trä har lägre produktionsenergi jämfört med en stomme i betong, som i sin tur har en mindre mängd produktionsenergi än en stomme i stål. Beräkningar som gjorts i tidigare forskning av Suzuki, Oka och Okada (1995) redovisar utsläpp av koldioxid som bidrar till miljöföroreningar i samband med byggande av trä-, stål- och armerade betongstommar. Trästommar står för
250 kg CO2/m2, stålstommar för 400 kg CO2/m2 och armerade betongstommar för
850 kg CO2/m2, vilket klargör att trä har minst klimatpåverkan i detta fall.
Byggproduktionens klimatpåverkan styrs till viss grad av konstruktionsmaterial och vilken sorts stomme byggnaden har (Dodoo 2019). Primärenergi och växthusgaser minimeras vid uppförande av byggnader med trästomme istället för betongstomme. Vid valet av trästomme sjunker primärenergin med 4–18 % och utsläpp av växthusgaser med 39–51 % jämfört mot betongstomme.
Boverket har genom en rapport kommit fram till att klimatpåverkan som sker under brukarfasen har minskat och nybyggnation- och produktionsfasen utgör en större del av byggnadens totala klimatpåverkan (Boverket 2015). Rapporten baseras på flera utförda LCA-studier och kommer fram till att klimatpåverkan förändrats på grund av den svenska energimixen och energibesparande åtgärder.
En LCA för en byggnad består av tre väsentliga skeden: byggskede, användningsskede och slutskede (Boverket 2019b). Varje skede består av informationsmoduler som gör resultatet av livscykelanalysen lättare att tolka. Produktskedet är en del av byggskedet och det är detta skede som undersöks för volymelementen i denna rapport.
1.2 Syfte och mål
Syftet är att undersöka produktskedets klimatpåverkan vid modulbyggnation. Klimatpåverkan för de material och byggdelar som nyttjas under byggnationen ska fastställas och analyseras
Målet med studien är att visa hur stor klimatpåverkan produktskedet har vid
modulbyggnation. Studien ska redovisa klimatpåverkan utifrån material, byggprodukter, transport och energi. Slutligen ska rapporten visa om det undersökta objektet har större eller mindre klimatpåverkan när data från miljövarudeklarationer respektive generiska data från det använda beräkningsverktyget används.
1.3 Avgränsningar
Detta arbete är en fallstudie av en standardmodul i korslimmat trä från ett byggföretag i södra Sverige. Arbetet omfattar produktskedet i livscykelanalysen och har valts för att visa klimatpåverkan av modulen från tillverkarens perspektiv. I beräkningarna har objektets kök, badrum och installationer inte tagits med.
2 Teoretiska utgångspunkter
2.1 Begrepp
BOA Bostadsarea, den yta som är användbar som bostadsyta. BTA Bruttoarea, den yta som begränsas av en byggnads omslutande
utsida.
Byggfabrik I den här rapporten menas den plats där modulerna tillverkas innan de transporteras ut till den slutliga byggnadsplatsen för montering.
Byggvarudeklaration Dokument med en byggvaras tekniska data samt tillverkningsplats.
CO2 Kemisk beteckning för koldioxid. Koldioxid är en växthusgas.
CO2e Förkortning för CO2-ekvivalenter.
CO2-ekvivalenter Enhet för växthusgaser där andra växthusgaser än koldioxid
omräknats att motsvara GWP för koldioxid. EN Europeisk standard enligt någon av de europeiska
standardiseringsorganisationerna som är en europeisk
motsvarighet till ISO och medlem av densamma. Kan även vara svensk standard och skrivs då SS-EN.
EPD Engelsk förkortning för Environmental Product Declaration, på svenska miljövarudeklaration, som tillhandahålls av det
internationella EPD-systemet via Environdec.
Generiska data Allmänna data. I den här rapporten menas data som ges från Byggsektorns Miljöberäkningsverktygs databas.
GWP Global Warming Potential, på svenska global
uppvärmningspotential, mått på växthusgasers bidrag till global uppvärmning.
Inbyggd energi (embodied energy)
Den energi som används under tillverkning och/eller process av produkter och material.
Inbyggd CO2
(embodied carbon)
Den koldioxid som binds in i produkter och material under tillverkning och/eller uppväxt.
ISO Internationella standardiseringsorganisationen, ett organ som arbetar med och tar fram gemensamma standarder.
ISO (2) Internationell standard, kan även vara svensk standard och skrivs då SS-ISO.
Konventionell värmekraft
El producerad på värmekraft med olika förnybara och fossila bränslen som energibärare.
Kustsjöfart Sjöfart där transporter mellan hamnar i Sverige längs kusten ingår.
Miljövarudeklaration Ett dokument som redogör för en produkts miljöpåverkan under dess livscykel.
Modul Ett annat ord för volymelement.
Modulskarv En tänkt linje på ritning som avskiljer två moduler åt. Negativa
koldioxidutsläpp
I den här rapporten menas ”utsläpp som tas bort från atmosfären och ger minskad klimatpåverkan”.
Nordisk residualmix Data från varje kalenderår med den faktiska energikälla och ursprung som används av länderna i Norden.
Närsjöfart Sjöfart mellan europeiska hamnar i områdena Östersjön, Nordsjön och Engelska kanalen.
Positiva
koldioxidutsläpp
I den här rapporten menas ”utsläpp som adderas till atmosfären och ger ökad klimatpåverkan”.
SIS Svenska standardiseringsorganisationen, en svensk motsvarighet till ISO och medlem av densamma.
SS Svensk standard enligt ISO.
Sverigemix Tidigare svensk energimix som har utgått och ersatts av nordisk residualmix. Används som energimix för generiska data i Byggsektorns miljöberäkningsverktygs databas.
Tonkilometer Ett mått på transportarbete av gods. Godsets massa i ton multiplicerat med transportsträckan i kilometer.
Tonkm Förkortning för tonkilometer.
Tung lastbil Lastbil med en totalvikt över 3,5 ton. I den här rapporten menas med lastbil, tung lastbil.
Volymelement Ett färdigt byggelement i tre dimensioner.
Växthusgas Gasmolekyler som medverkar till jordklotets totala uppvärmning genom att absorbera solens strålning.
2.2 Livscykelanalys – LCA
Livscykelanalys beskrivs av Boverket (2019b) som en metod för att beräkna en produkts totala miljöpåverkan under hela dess livscykel. Enligt IVL Svenska Miljöinstitutet (2013) beskrivs livscykelanalys som en ”Sammanställning och utvärdering av inflöden, utflöden och potentiell miljöpåverkan för ett produktsystem under dess livscykel”.
2.2.1 Kort historik
Livscykelanalys började användas i slutet på 1960-talet (IVL 2013). Till en början var det främst förpackningar som studerades. På 1990-talet arbetades det internationellt för att ta fram standarder och ISO 14040-serien kom till. Ungefär samtidigt utvecklades metoder för att bedöma de olika påverkanskategorier som kan analyseras med LCA. I samband med framtagandet av standarder togs det även fram ekvivalenter, som används till att räkna om påverkan från ett ämne till ett annat, till exempel metan till koldioxid. Efter millennieskiftet fortsatte utvecklandet av LCA och under 2010-talet antogs bland annat
standarder gällande miljödeklarationer och hållbarhet hos byggnadsverk och anläggningar (SIS 2011; SIS 2012; SIS 2020).
2.2.2 Standarder
Livscykelanalyser regleras av ISO 14040-serien (SIS 2006a). Svenska standardinstitutet (SIS) har antagit SS-EN ISO 14040:2006 som standard för livscykelanalyser. Standarden tar upp principer och struktur för livscykelanalyser gällande alla produkter, även de som inte är byggrelaterade. För byggnader används SS-EN 15978:2011 vid livscykelanalyser. Standarden tar bland annat upp metodik, scenarion och beräkningar (SIS 2011).
Miljövarudeklarationer regleras enligt SS-EN 15804:2012+A2:2019 och SS-ISO 21930:2020 (SIS 2012; SIS 2020).
2.2.3 Regleringar
På internationell nivå har bland annat Nederländerna och Frankrike infört regleringar gällande klimatpåverkan över byggnaders livscykler (Boverket 2015; Building Sustainability u.å.). Därtill har bland annat Schweiz, Finland och Danmark tagit fram förslag till motsvarande krav. I Sverige var Trafikverket tidiga med att ställa krav på minskad klimatpåverkan och premiera lösningar som ger mindre klimatpåverkan än de ställda kraven (Boverket 2015; Trafikverket 2020). För att beräkna klimatpåverkan har Trafikverket tagit fram ett eget verktyg som baseras på LCA-metodik (Trafikverket 2018).
Boverket har överlämnat en utredning till Sveriges regering för att underlätta införandet av krav på redovisning av klimatdeklarationer vid nybyggnation (Boverket 2020a). Regeringen har utredningen på remiss under första halvåret 2020. Lagkravet är tänkt att träda i kraft den 1 januari 2022.
2.2.4 Livscykelskeden
Med livscykelanalys beräknas den totala klimatpåverkan från det analyserade objektet (Boverket 2019e). Den totala klimatpåverkan kan därefter fördelas på byggnadens olika livscykelskeden, byggnadsdelar och byggprodukter (Boverket 2019a). Med
livscykelskeden menas byggskede (A1–5), användningsskede (B1–7), slutskede (C1–4) samt fördelar och nackdelar utanför systemgränsen (D) se Tabell 1. Till byggnadsdelar räknas bland annat: väggar, grund, bjälklag; fasad, yttertak och installationer (Boverket 2019b). Till byggprodukter ingår allting som byggnadsdelarna består av till exempel reglar, skivor och isolering. Förutom klimatpåverkan kan även andra miljö- och hälsopåverkansfaktorer beaktas, till exempel försurning, övergödning och ozonnedbrytning (Boverket 2019e).
Tabell 1. En byggnads alla skeden i en livscykelanalys enligt europeiska standarden SIS-EN 15978:2011 (SIS 2011).
Huvudskeden Processkeden A1–A5 Byggskede
A1–A3 Produktskede A1 Råvaruförsörjning A2 Transport A3 Tillverkning A4–A5 Byggprocesskede A4 Transport
A5 Bygg- och installationsprocess B1–B7 Användningsskede B1 Användning B2 Underhåll B3 Reparation B4 Utbyte B5 Ombyggnad B6 Driftsenergi B7 Driftens vattenanvändning C1–C4 Slutskede C1 Demontering, rivning
C2 Transport
C3 Restproduktsbehandling C4 Bortskaffning
D Fördelar och nackdelar utanför systemgränsen
Återanvändning, återvinning och materialåtervinningspotential.
2.2.5 LCA på olika sätt – Konsekvens- och bokföringsanalys
Användningen av livscykelanalys delas in i två olika system (IVL 2014). De är bokförings-LCA och konsekvens-LCA. Systemen svarar på olika frågor och anses komplettera varandra.
Bokföringsanalys används till att utvärdera och jämföra produkter. I den studeras de direkta effekter som produkten genererar. Ambitionen med bokföringsanalys är att om alla världens produkter summeras ska de motsvara de totala globala utsläppen.
Bokföringsanalys svarar på frågan: vilken miljöbelastning en produkt avger under dess livscykel.
I en konsekvens-LCA ingår, utöver de direkta effekterna, även indirekta effekter (IVL 2013). Analysen är passande för att ge beslutsfattare underlag till hur deras beslut påverkar miljön i slutänden. Konsekvensanalys svarar på frågan: vad händer om en produkt byts ut mot en annan?
2.2.6 Funktionell enhet
För att den produkt som analyseras i en LCA ska kunna jämföras med andra produkter behövs en funktionell enhet (SIS 2006a). Den funktionella enheten fungerar som en referensenhet inom LCA. Syftet med funktionell enhet är att identifiera de funktioner som produkten tillhandahåller och som jämförande produkter också ska uppfylla för att kunna jämföras, till exempel bostadsyta med energi-, ljud-, fukt- och konstruktionskrav. Det är vanligt att kraven i funktionen sätts att uppfylla Boverkets byggregler.
2.2.7 Genomförande av LCA
Enligt SS-EN ISO 14040:2006 ska en metodologisk struktur i fyra faser efterföljas: mål och omfattning
livscykelinventeringsanalys, miljöpåverkansbedömning och livscykeltolkning.
De fyra faserna har i SS-EN 15978:2011 delats upp och förtydligats ytterligare i åtta steg, se flödesschema i Tabell 2.
Tabell 2. Flödesschema enligt SS-EN 15978:2011 (SIS 2011).
Kapitel Nödvändig information → Process 6 Mål
Avsedd användning
→ Identifiera meningen med analysen
↓ 7 Funktionell ekvivalent/enhet
Referensstudieperiod Systemgränser
Byggmodell – fysiska egenskaper
→
Specificering av analysobjekt
↓ 8 Byggmodell – tidsrelaterade egenskaper
Livscykelskeden
Scenarion för varje livscykelskede med fördelar innanför och/eller utanför systemgränsen
→ Scenarion för byggnadens livscykel ↓ 9 Nettomängd Bruttomängd Datatyper → Kvantifiering av byggnaden och dess livscykel
↓ 10 Användning av EPD
Användning av annan information/data Datakvalitet
Konsekvens
→
Urval av miljödata och annan information
↓ 11 Miljöaspekter och -påverkan
Beräkningsmetoder Sammangyttring* → Beräkning av miljöindikatorer ↓ 12 Allmän information Analysresultat Datakällor → Rapportering och kommunicering ↓ 13 Bekräftelse/verifiering → Bekräftelse/verifiering ↓ Avslutad analys
Vid klassificering av data från EPD:er som matas in i Byggsektorns
miljöberäkningsverktyg ska data klassificeras utefter hur bra den anses vara (SIS 2011). Mappningskvalitéten symboliseras av tre smileyhuvuden som motsvarar: bra, neutral och dålig. Korrekt data från en produkt med EPD klassas som bra. Saknas EPD för en produkt
kan data från liknande och motsvarande produkter användas och beräknas till ett medeltal för påverkan, sådana data klassas som neutrala. Saknas EPD för en vara kan generiska data från Byggsektorns miljöberäkningsverktygs databas användas, sådana data klassas då som dålig.
2.3 Verktyg för LCA
Det finns flera olika verktyg för att utföra livscykelanalyser i Sverige (Boverket 2019f). Verktygens gemensamma mål är att förenkla framtagningen av analyser inom bygg- och fastighetssektorn. Miljöcertifieringssystemen är faktorer som bidrar till utvecklandet av verktyg för livscykelanalyser i branschen. Några av de verktyg som finns är till exempel Byggsektorns miljöberäkningsverktyg, Anavitor, One click LCA och Bidcon
Klimatmodul. Takano, Winter, Hughes och Linkosalmi (2014) jämför i en artikel olika beräkningsverktygs resultat av en byggnads klimatpåverkan och menar att trenderna i resultaten och storleken av dessa kan vara liknande men också att de numeriska resultaten kan skiljas stort åt. Skillnaderna skulle bero på flera olikheter i data och författarnas slutledning var att utveckla databaserna i verktygen med utökade data och mer transparens.
Verktyget som används i den här studien är Byggsektorns miljöberäkningsverktyg. IVL har tagit fram Byggsektorns miljöberäkningsverktyg och det grundas på
livscykelanalysmetodik (IVL 2020). IVL är ett institut som forskar om och utvecklar industrins luft- och vattenvårdsfrågor i interaktion med näringslivet och det offentliga (IVL 2019). Byggsektorns miljöberäkningsverktyg innehåller en databas med generiska klimatdata för byggresurser (IVL 2020). Krävs mer specifika data kan användare lägga in miljövarudeklarationer för just de produkter som används. Verktyget ger ett
medelvärdesresultat för en byggnads klimatpåverkan i projekteringen och kan användas för att förbättra en byggnad med hänsyn till klimat och miljö.
2.4 Miljövarudeklaration
En EPD är en miljövarudeklaration för en byggprodukt, förkortningen står för engelskans Environmental Product Declaration (Boverket 2019c). Deklarationen redogör för
produktens miljöpåverkan från hela dess livscykel i koncentrerad form. Generellt gäller EPD:er i tre till fem år innan de behöver göras om. Deklarationen ger data för mängd och miljöpåverkansfaktor för varje livscykelskede och omfattar produktdatablad, metodval och resultat från bedömning av miljöpåverkan.
2.5 Modulbyggnation
Modulbyggnader består av flera volymelement som utgör olika rum där allt ifrån el och VVS till ytskikt är färdigställt. Fördelar att bygga med moduler jämfört att bygga på ett traditionellt sätt sammanställs i en artikel av Kamali och Hewage (2016): 40 procent kortare byggtid, lägre kostnad, bättre arbetsplatssäkerhet, mer noggrant kontrollerad arbetsprocess, vilket leder till bättre kvalitet på produkterna och flera miljömässiga förbättringar är möjliga att genomföra.
Moduler kan användas till att bygga flera olika sorters byggnader, exempelvis
flerbostadshus, kontor och samhällsbyggnader (Sizes 2018a). Syftet med moduler är att industrialisera byggbranschen och bygga volymelement i fabrik som därefter monteras på byggnadsplatsen. Industrialisering av stora delar av byggprocessen gör att projekt både blir tids- och kostnadseffektiva enligt företaget.
Volymelementen som undersöks är till största del tillverkade av korslimmat trä se Figur 1. Enligt en livscykelanalys genomförd av Dodoo (2019) på trä- och betongstommar i
flerbostadshus och där primär energianvändning och växthusgaser granskades. Visade det sig att betongstommar kräver en högre primär energianvändning och orsakar större utsläpp av växthusgaser än vad trästommar gör.
Det finns flera för- och nackdelar med att bygga modulbyggnader. I artikeln som Kamali och Hewage (2016) skrivit diskuteras fördelar respektive nackdelar med att bygga modulbyggnader jämfört med att bygga på det traditionella tillvägagångssättet. Uttrycket ”traditionellt tillvägagångssätt” innebär att byggnaden byggs av snickare på korrekt plats från början, byggnaden ska alltså inte flyttas när den är klar.
Fördelar med modulbyggnation är exempelvis att tiden som projektet tar från början till slut blir kortare, kostnaden blir lägre, arbetsplatssäkerheten är bättre, produktkvalitén förbättras, arbetsprocessen är effektiv och miljömässiga förbättringar är möjliga (Kamali & Hewage 2016). I artikeln tas det även upp nackdelar med modulbyggnation,
exempelvis att projektplanering tar längre tid, det kan bli större och längre transporter samt att lokal arbetskraft där byggnaden ska upprättas inte utnyttjas.
Figur 1. Ett volymelement under konstruktion på produktionslinan i byggfabriken. Publiceras med medgivande av Sizes.
2.6 Material
En byggnad består av flera sorters material med olika användningsområden. Material väljs ut för att uppfylla krav, önskemål, egenskaper och kvalitet (Burström 2007). Kostnaden för material är den främsta faktorn som styr materialvalsprocessen och påverkar det slutliga valet.
2.6.1 Korslimmat trä
Trä är ett material som kan nyttjas till många olika användningsområden i konstruktioner. Skivor, plattor, pelare och balkar i trä kan tillverkas på flera sätt. Korslimmat trä (KL-trä) är en av flera tillverkningstekniker som påträffas frekvent (Svenskt trä 2017).
Byggmaterialen konstrueras genom att plankor eller brädor limmas och läggs korsvis för att tillsammans forma produkten.
I Nordens länder brukas majoriteten av KL-träet till bärande komponenter i
byggnadsstommar (Svenskt trä 2017). Stommar i KL-trä kan användas exempelvis till flervåningshus, skolor, industrilokaler och småhus. Materialet utgör framförallt bjälklag och väggar i stommar men kan även användas till en mängd andra områden då det är en produkt med många användningsområden. KL-trä har god bärförmåga om brand uppstår och det finns möjlighet att bygga framförallt ytterväggar utan att köldbryggor uppstår. I en artikel av Dodoo, Gustavsson och Sathre (2014) jämförs sex olika byggnadsalternativ för trästommar, tre olika stommar i två olika byggnader med olika energikrav.
Stommarna var av regelstomme, korslimmat trä och modulbyggt medan energikraven var standard och för lågenergihus. I jämförelsen var det minst klimatpåverkan från
lågenergihuset av korslimmat trä. I en annan artikel av Dodoo (2019) jämfördes klimatpåverkan i olika bärkonstruktioner för flerbostadshus. I artikeln studeras fyra byggnader med trästomme och det konstateras att byggnaderna binder koldioxid under produktskedet, detta ger upphov till ett negativt utsläpp av CO2 vilket är positivt för
klimatet. Störst negativt utsläpp av de fyra träbyggnaderna hade konstruktionen av massivträ. I samma artikel gjordes jämförelsen med en byggnad med stomme i armerad betong, den hade positiva utsläpp av CO2 i produktskedet. En slutsats från artikeln är att
träbaserade byggnadsstommar har negativa nettoutsläpp av CO2 under hela livscykeln då
de tar fördel av att återanvändas och återvinnas genom att bli bland annat
biomassabränsle. Massivträstommar har minst klimatpåverkan och betongstommar har störst koldioxidutsläpp av de studerade byggnaderna.
I en artikel av Santi, Pierobon, Corradini, Cavalli och Zanetti (2016) kommer författarna fram till att massivträ är ett byggnadsval med samma tekniska byggegenskaper som tegelsten samtidigt som det är mer hållbart ur klimatsynpunkt. Vidare konstaterade författarna att sågningen på sågverket var det arbete som mest klimatbelastade massivträet och därefter slutmonteringen av detsamma.
2.6.2 Skivmaterial
I en artikel av Takano, Pal, Kuittinen, Alanne, Hughes och Winter (2014) kommer författarna fram till att väggbeklädnadsval har stor påverkan gällande inbyggd energi då det är något som används i stor mängd och påverkar under flera livscykelskeden. Klimatpåverkan vid inbyggd energi beror på energitillgång och energikälla och varierar stort mellan olika länder. Mängden men främst källan för energin ger upphov till olika stora utsläpp av växthusgaser.
2.6.2.1 Gips
Gipsskivor används mestadels som invändig beklädnad av tak- och väggytor och tillverkas av gipssten, pappkartong och tillsatsmedel (Burström 2007). Tillverkning av gips sker genom bränning av gipssten tills 75 procent av det bundna kristallvattnet avdunstat. Ämnet som kvarstår efter bränning kallas halvhydrat och utgör gipskärnan i skivan vars ytor är klädda med pappkartong.
Syftet gipsskivor har är att ge ett jämnt ytskikt och ett brandskydd för stommen. Materialet nyttjas främst i torr miljö inomhus och för användning i fuktig miljö är
gipsskivorna hydrofoberade (Burström 2007). Skivorna rankas som obrännbara, dock bör dem inte omges av en temperatur som är högre än cirka 45 grader Celsius. Detta då kristallvattnet som är bundet i gipsskivor dunstar vid 45 grader Celsius vilket orsakar att hållfastheten sjunker.
2.6.2.2 OSB
En sorts träfiberskiva som produceras är OSB-skivor, oriented strand board, skivan tillverkas av trä som sönderdelats till fiber (Burström 2007). Skivorna tillverkas genom att träfiber och vatten blandas till en massa som skapar ark och pressas mot en porös duk för att pressa ut vattnet. Träfibrerna ger ifrån sig lignin som är orsaken till skivans hållfasthet. Lignin är ett ämne som liknar lim och i ytterst få tillfällen behöver andra sorters lim tillsättas.
2.6.2.3 MDF-board
En annan träfiberskiva är MDF-board som betyder “Medium Density Fibreboard”
(Burström 2007). Skivorna är uppbyggda av likadan träfiber som OSB-skivan. Skillnaden mellan skivorna är att vid tillverkning av MDF-board så torkas träfibern innan den blandas med ett bindemedel. Träskivorna formas genom att materian pressas mellan släta plåtar.
2.6.3 Isolering
För att skapa ett bra klimat inuti en byggnad så isoleras den. Isolering används i en byggnad för att minska energiåtgången och värmekostnaden (Burström 2007). Det finns flera olika sorters isolering med olika form och egenskaper, valet görs med hänsyn till byggnadens ändamål, isoleringens placering och kostnad.
Dodoo, Gustavsson och Sathre (2014) har i sin artikel kommit fram till att valet av isoleringsmaterial kan påverka resultatet av CO2-utsläpp inom byggnadsproduktion. I en
artikel av Barrau, Ibañes och Badia (2014) har olika isoleringsmaterial analyserats, med avseende på faktorerna kostnad, energianvändning och klimatpåverkan, sett över en byggnads hela livscykel. Deras resultat visar på att en optimal tjocklek rent ekonomiskt ligger på mellan 100–200 mm av materialen medan den optimala tjockleken ur energi- och miljösynpunkt allra helst är över 1 000 mm. Med alla tre faktorer i åtanke ligger den optimala tjockleken på mellan 200–300 mm.
2.6.3.1 Mineralull
Mineralull är ett samlingsnamn för stenull och glasull, de har samma användningsområden men tillverkas av olika råmaterial vilket gör att olika
materialegenskaper erhålls (Burström 2007). Framställning av mineralull sker på tre olika sätt, som lösull, mattor eller skivor, alternativen har olika användningsområden och levereras på olika sätt. Lösull tillhandahålls i säckar eller sprutas på plats. Mattor tillhandahålls i stora rullar enligt mått som är anpassade för ändamålet. Skivor distribueras i olika mått och former som anpassas efter dess ändamål.
Glasull tillverkas av råmaterialen sand och återvunnen glaskross (Burström 2007). Tillverkningsprocessen sker genom att materialen värms upp till 1400 grader Celsius så dem smälter. Massan som bildats genomgår en process för att skapa den färdiga
produkten. På slutet tillsätts runt 0,8 till 2 viktprocent fenolharts så glasullen får den gula färgen och blir hanterbar samt formstabil.
Stenull produceras till största del av materialet diabas, som smälts runt
1600 grader Celsius och bearbetas (Burström 2007). När massan arbetats till fibrer tillsätts en liten dos fenolharts och materialet får sin mörkt gråbruna färg samt blir hanterbar och formstabil. Stenull har grövre fibrer än glasull vilket är orsaken till att stenull har högre skrymdensitet än glasull vid identisk värmekonduktivitet.
2.6.3.2 Cellulosabaserade värmeisoleringsmaterial
Till värmeisoleringsmaterial kan flera naturliga, organiska fibrer och spån användas (Burström 2007). Isoleringen kan bestå av returpapper, pappersmassa, kutterspån, kork eller träullsplattor. Alternativen baseras ursprungligen på träcellulosa och i somliga fall kan återvunnet material användas. Takano et al. (2014) har jämfört den inbyggda energin i olika isoleringsmaterial. Cellulosafiberisolering hade minst energipåverkan, vilket berodde på dess låga produktionsenergiförbrukning och dess återvinningsegenskaper. Tingley, Hathway och Davison (2014) har i en artikel jämfört fem olika
isoleringsmaterials klimatpåverkan. Träullsplattan hade minst CO2-påverkan då den
binder koldioxid under användningen. 2.6.3.3 Cellplast
Cellplast är ett samlingsnamn för alla sorters isolering som framställs av olika plaster (Burström 2007). Isoleringen uppstår genom att plast expanderas på olika sätt så porer skapas i ett system. Porerna kan antingen vara öppna eller slutna och fyllas med luft alternativt gas. Det är porerna, plastsorten samt framställningsprocessen som avgör cellplastens egenskaper.
Olika sorters cellplast som finns är polystyrencellplast, polyuretancellplast och
karbamidcellplast enligt Burström (2007). Polystyrencellplast är en sorts termoplast och tillverkas efter två olika tekniker. Materialen som blir av respektive teknik benämns expanderad polystyren (EPS) och extruderad polystyren (XPS). I en artikel av Tingley, Hathway och Davison (2014) hade EPS-isolering minst klimatpåverkan i jämförelse med mineralull och fenolformaldehyd-isolering. Bortsett från bindandet av CO2 hade
EPS-isolering mindre klimatpåverkan än träull.
Härdplasten polyuretancellplast används exempelvis som isolering till kylskåp och husvagnar och som drevningsmaterial (Burström 2007). Produkten tillverkas inte längre med hänsyn till miljön då porerna i isoleringen fylldes med gasen freon.
Karbamidcellplast brukas framförallt som tilläggsisolering av byggnader och är en härdplast. Materialet har mycket låg densitet och bör inte användas i miljöer som kan skadas av fukt.
2.7 Transport
Byggmaterial transporteras på flera olika sätt, somliga är bättre och andra är sämre med hänsyn till klimatpåverkan. Enligt Naturvårdsverket (2019c) står transporter för en tredjedel av miljöutsläppen i Sverige och kommer till största del från vägtrafiken. Klimatutsläppen består till stora delar av koldioxid och beror på transporternas olika bränsleförbrukning samt drivmedel (Naturvårdsverket 2019c). Transportsektorn har en dominerande energianvändning av fossila bränslen (Trafikverket 2019). År 2007–2008 var utsläppen av växthusgaser som störst och har sedan dess blivit lägre. Enligt
Trafikverket förändrades miljöutsläppens minskade takt år 2014 när personbil- och lastbilstrafiken ökade och motverkade minskningen från energieffektivare fordon samt att andelen biodrivna fordon ökat.
Enligt Naturvårdsverket (2019c) är bilar och lastbilar dem kategorierna som har orsakat majoriteten av utsläpp från växthusgaser mellan år 1990 och år 2018. Koldioxidutsläppen från järnvägar i Sverige har sedan år 2010 minskat drastiskt. Minskningen beror på att huvudparten av tågtrafiken drivs på el och en mindre andel drivs på diesel (Trafikverket 2017). En slutsats från Trafikverket är att järnvägar och sjöfart är energimässigt bra alternativ att frakta tung last som byggmaterial med.
Trafikanalys (2015) skriver att 97,5 procent av alla tunga lastbilar i Sverige drivs av diesel. Drivmedlet orsakar utsläpp av föroreningar som kväveoxider, kolväten, partiklar och koldioxid. Sedan år 1990 har klimateffektiviteten av tunga lastbilar stått i stort sett still och utsläppen av koldioxidekvivalenter, CO2e, har varit antingen något mer eller
mindre än 0,12 kg CO2e/tonkm.
Sjöfart inbegriper transporter med båtar och fartyg och är i Sverige uppdelad i inlands-, kust- och närsjöfart (Sjöfartsverket 2016). Enligt Energimyndigheten (2016) är de vanligaste bränslena för sjöfart i Sverige tyngre eldningsolja, lättare eldningsolja (marine gas oil) och lågsvavliga varianter. Lättare eldningsolja står för ungefär 50 % av den sålda volymen bränsle. Sjöfart är sannolikt det transportsätt som kommer ta längst tid att byta från fossila bränslen till fossilfria bränslen.
2.8 Energi
Energi produceras i form av elektricitet och behövs för att samhällen ska fungera runt om i världen. El används till bostäder, näringsliv och offentlig service och kommer från olika källor (Statistikmyndigheten SCB 2019). Det var bostads- och servicesektorn som hade störst energianvändning år 2017, dock använde industrisektorn nästintill lika mycket (Energimyndigheten 2019a).
Enligt den Internationella Energimyndigheten framställdes den största delen av världens elektricitet av kol år 2018 (International Energy Agency 2019). Det finns olika
energikällor i världen och de som står för störst del av jordens totala elproduktion år 2018 är kol 38 %, gas 23 %, vattenkraft 16 %, kärnkraft 10 % och övriga energikällor 13 %. I Sverige produceras elektricitet från kärnkraft, vattenkraft, vindkraft, värmekraft och solkraft (SCB 2019). Den inhemska energin kommer till största del från förnybara energikällor, dock importerar Sverige elektricitet som är producerad på fossila bränslen som olja och naturgas (Energimyndigheten 2019b). År 2016 importerade Sverige 15 TWh främst från grannländerna Norge och Danmark. Enligt Energimyndigheten (2017) kom år 2016 Norges elektricitet från 96 % av vattenkraft och Danmarks elproduktion kommer till 43 % från vindkraft och 55 % från konventionell värmekraft.
Enligt Energimarknadsinspektionen (2019) använder elhandelsbolag en residualmix för att beskriva hur elektriciteten är producerad. Residualmixen som nyttjas i Sverige är densamma som används för övriga länder i Norden, nordisk residualmix, vilken inte förändras av att olika elhandelsbolag används. För år 2018 beräknades nordisk
residualmix till att elektriciteten produceras av 24,8 % förnybara källor, 39,8 % kärnkraft och 35,4 % fossila processer. Dessa källor leder till att klimatpåverkan vid nyttjande av residualmixen blir 250,76 g CO2e /kWh. Enligt Europeiska energibyrån (2017) kom
72,6 % av EU:s energiförbrukning år 2015 från fossila bränslen.
Energi kan även produceras i form av värme för att användas som uppvärmning av byggnader. Det finns flera olika värmekällor att välja mellan och somliga kan kombineras för att ge bästa resultat (Energimyndigheten 2018). Några olika uppvärmningsalternativ är: värmepumpar, fjärrvärme, direktverkande el och pannor av olika slag, dessa källor kan kombineras med exempelvis solenergi, golvvärme och kaminer. Valet av källa för
3 Objektsbeskrivning
Objektet som rapporten analyserar är ett volymelement, se Figur 2. som fabrikstillverkas i Oskarshamn, Bilaga 2. Volymelementet är en lägenhet på 40,6 m2 bostadsarea och
44,4 m2 bruttoarea. Objektet består av bjälklag, två ytterväggar och två
lägenhetsavskiljande väggar. Båda ytterväggarna har ett fast fönster och en dörr. På entrésidan är det en ytterdörr och på motsatt sida är det en fönsterdörr som går ut mot balkong alternativt uteplats. I objektet ingår skjutvägg för sovrum, kök enligt Boverkets bostadsstandard och en badrumsmodul med kombomaskin för tvätt och torkning.
Figur 2. Bärande stomme på volymelement enligt objektsbeskrivning. Publiceras med medgivande av Sizes.
Lägenheten är en del av tre nybyggda hyreshus på fastigheten Porsen i Nyköping, se Figur 3. Totalt har fastigheten tre hus och 152 lägenheter med en total bostadsarea om 6690 m2 (Sizes 2018b). Den valda lägenhetsmodulen är den mest använda på fastigheten.
3.1 Väggar
Ytterväggarna, se Figur 4a, är en vägg mot balkong eller uteplats respektive mot entrésida. Båda väggarna har dörr och fönster. Ytterväggarna består från insidan av lägenheten av 13 mm gips, 100 mm korslimmat trä, 150 mm isolering, 28 mm
isolering+läkt, 10 mm klimatskyddande gipsskiva, 50 mm isolering och 20 mm fasadputs. Objektet saknar innerväggar i lägenheten utöver till badrum. Dock har objektet
lägenhetsavskiljande väggar mellan lägenheterna, se Figur 4b. De lägenhetsavskiljande väggarna består av 13 mm gips, 100 mm korslimmat trä och 56 mm isolering.
Modulskarven går mitt mellan de bärande väggarna.
a) b)
Figur 4. Ytterväggens och lägenhetsskiljande väggens konstruktion. Publiceras med medgivande av Sizes.
3.2 Bjälklag
Till varje modul hör både ett bjälklag för golv och ett bjälklag för tak. Modulerna är distanserade 25 mm med vibrationsdämpande gummilister. Modulskarven går mellan bjälklagstak och bjälklagsgolv. Ett våningsbjälklag består nerifrån av: 13 mm gips, 60 mm korslimmat trä, 25 mm gummilist+luftspalt, 160 mm korslimmat trä, 157 mm golvregelsystem med lösull, 38 mm spånskiva och 15 mm parkett, se Figur 5.
Figur 5. Bjälklagets konstruktion. Den nedre delen är takbjälklaget, den övre delen är golvbjälklaget och däremellan är modulskarven. Publiceras med medgivande av Sizes.
3.3 Byggdelar
Tamburdörren är en Swedoor RC 2 från Jeld-Wen. Karmmåtten är 2200×990 mm och dörren uppskattas till att väga 65 kg. Den är gjord i trä med säkerhetsdetaljer i stål. Den är säkerhetsklassad mot inbrottsskydd i klass 2 enligt EN 1627 och har brandklassen EI 30. Dörren har ljudklassen Rw 40 dB och uppfyller kvalitetsklass D enligt SS 81 73 03. Altandörren är av modellen Harmoni 2+1 från Elitfönster. Karmmåtten 2200×980 mm och dörren väger 105 kg. Den har 2+1 glas och är tillverkad i trä och har
aluminiumbeklädnad. Dörren har brandklassen EI 30, har R-värdet 0,9 m2 K/W och är
ljudklassad för 35 dB.
Fönsterna är av modellen Alu Energy från Elitfönster. De har fast karm och karmmått på 780×1080 mm respektive 1430×1480 mm och väger 45 kg respektive 92 kg. De är i 3-glas och har aluminiumbeklädnad. Fönsterna har brandklassen EI 30, har R-värdet 0,8 m2K/W och är ljudklassad för 35 dB.
Som golvuppbyggnad från bjälklaget används ett regelsystem, Granab 7000.
Regelsystemet ger steg- och luftljudsisolering i byggnaden. Mellan bjälklag och golv isoleras ytterligare med mineralull. På regelsystemet ingår en 15 mm spånskiva och ovanpå den läggs ett parkettgolv i trä från Pergo som är 15 mm tjockt.
Innertaket består av 13 mm gipsskivor i samma standard som används som
innerväggbeklädnad. Gipsskivorna är till för att öka brandklassen till EI 30. De ger också bättre ljudisolering till närliggande lägenheter och fungerar som ett jämnt underlag för färg eller tapeter.
4 Metod
Studien är en kvantitativ fallstudie gjord med livscykelanalys.
4.1 Kvantitativ fallstudie
Rapporten är en kvantitativ fallstudie genom att den studerar ett enskilt objekt objekt med tydliga avgränsningar och kvantitativa data. Studien granskar en standardmodul, vilket innebär den mest använda modulen för hela byggnaden. Med de avgränsningar som gjordes är resultatet jämförbart med andra motsvarande objekt.
4.2 Data
För studien har sekundärdata inhämtats i form av ritningar och miljövarudeklarationer. Ritningar och dokument för byggnadsprojektet inhämtades från företaget. Mängd och typ av material har beräknats genom dimensionering och tolkning av ritningar.
I vissa fall har inte miljövarudeklarationer funnits för varor och material. Istället har då liknande varors deklarationer använts enligt metodik i SS-EN 15978:2011. Fanns det ingen motsvarande vara med EPD användes generiska data från verktyget.
4.2.1 Metodologisk struktur för livscykelanalys
För att göra en livscykelanalys enligt SS-EN ISO 14040:2006 ska kraven enligt SS-EN ISO 14044:2006 uppfyllas (SIS 2006a). Kraven utarbetas med de fyra faserna enligt Kapitel 2.2.7. För livscykelanalyser på byggnader ska metodiken i
SS-EN 15978:2011 följas enligt de åtta moment i flödesschemat i Tabell 2 som förtydligar faserna i SS-EN ISO 14044:2006. Hela rapportens analysmetodik finns i Bilaga 1.
4.2.1.1 Fas 1 – Mål och omfattning
Målet är att analysera de material och processer som har störst klimatpåverkan för objektet. Tillämpningen för resultatet är att byggföretaget ska ha en grund för framtida LCA som behöver göras när regeringens lagkrav kommer år 2022. Analysens resultat kommer publiceras i den här rapporten.
Omfattningen av analysen representeras av kapitel 7–10 i SS-EN 15978:2011. Den funktionella enheten blir kg CO2e/m2 bruttoarea. Den funktionella enheten kommer i
analysen benämnas: kg CO2e/m2. Referensstudieperioden sätts till 50 år vilket är ett
vanligt referensspann för LCA även om byggnaden kan hålla längre. Analysen
koncentreras till produktskedet (A1–A3) och byggmodellen är enligt objektet i Kapitel 3. De nettomängder som analysen räknar på är beräknade från ritningar och dokument i byggprojektpärmen tillhörande objektet se Bilaga 3. Med spillandelen fås bruttomängden av det material som faktiskt går åt. Som spillandel har använts det tal som varit standard för byggmaterialet enligt Byggsektorns miljöberäkningsverktyg. För att beräkna
energiförbrukningen har byggfabrikens totala energifrbrukning för ett år inhämtats och fördelats på den totala mängd BTA som tillverkats under samma period.
För att få korrekt data gällande klimatpåverkan från en produkt behövs rätt
miljövarudeklaration. För 18 stycken inlagda material och byggdelar har rätt EPD för 9 stycken använts, 4 stycken baseras på ett medelvärde av likvärdiga EPD:er, 2 stycken produkter baseras på data från IVL:s databas och ytterligare 2 stycken baserades på en likvärdig produkts EPD, se Tabell 3. En av produkterna som saknade EPD var
golvregelsystemet. Vid kontakt1 med företaget var de inte klara med en EPD utan
hänvisade till de data som redan fanns i Byggsektorns miljöberäkningsverktyg för just den produkten. Den sista produkten som saknade EPD var plywood och där hittades en EPD för en likvärdig produkt som data användes från och lades in Byggsektorns miljöberäkningsverktyg.
Tabell 3. Förteckning av material som haft miljövarudeklarationer och om det inte är fallet hur utsläppsdata har beräknats.
Material Tillverkare/leverantör EPD Korslimmat trä Skonto Ja Korslimmat trä Binderholz Ja Gips Gyproc Ja Gips Gyproc Ja Isolering Isover Ja Isolering Paroc Ja Isolering Paroc Ja
Parkettgolv Pergo Nej, ett medelvärde av likvärdiga produkter Läkt Martinssons Ja
Sockel, foder Beijer bygg Ja
Plywood Beijer bygg Nej, en likvärdig produkt
MDF Beijer bygg Nej, ett medelvärde av likvärdiga produkter Spik, skruv och beslag Okänt Nej, från databas i Byggsektorns
miljöberäkningsverktyg
Fönster Elitfönster AB Nej, ett medelvärde av likvärdiga produkter Dörr JELD-WEN Sverige AB Nej, ett medelvärde av likvärdiga produkter Altandörr Elitfönster AB Nej, en likvärdig produkt
Regelsystem Granab Nej, från databas i Byggsektorns miljöberäkningsverktyg
De EPD:er som använts i analysen har varit giltiga. De flesta EPD:er har inte varit specifika för den svenska marknaden vilket ger en osäkerhet kring de faktiska utsläppen vid tillverkningen av en produkt som tillverkas i Sverige men har data från en EPD som förutsätter tillverkning i ett annat land. Det som främst skiljer utsläppsdata i EPD:er för olika geografiska marknader är transporter och energi.
4.2.1.2 Avgränsningar inom metodiken
Under analysens gång har ytterligare metodavgränsningar gjorts då det inte fanns miljövarudeklarationer för många av produkterna. Det som fick utgå från analysen av objektet är: badrumsmodul, köksinredning, fasta installationer, ytterväggsbeklädnad, skjutvägg till sovrum och vibrationsdämpande material mellan modulerna.
Transporter har förutsatts göras med lastbil och fartyg som drivs med diesel respektive lättare eldningsolja (marine gas oil). Tillverkningsfabrik har inhämtats från EPD:er och byggvarudeklarationer och därefter har transportväg och transportslag tagits fram med Google maps. När EPD:er som hade tillverkningsfabrik i ett annat land än Sverige och en svensk fabrik kunnat lokaliseras har rutt, beräkning av transportslag och -sträckor valts från den svenska fabriken till byggföretaget och tagits fram med Google Maps.
4.2.1.3 Fas 2 – Livscykelinventeringsanalys
Datainsamlingen är en tidskrävande process där material, energi och påverkansfaktorer ska inhämtas och kategoriseras (SIS 2011). Analysen använder följande storheter och enheter: Global uppvärmningspotential – kg CO2e; Massa – kg; Volym – m3 och mm3;
Yta – m2 och mm2; Energi – MJ. Praktiska avgränsningar för analysen har gjorts i
omfattningen under Fas 1.
4.2.1.4 Fas 3 – Miljöpåverkansbedömning
Den klimatpåverkansfaktor som tas i beaktande i analysen är global
uppvärmningspotential, GWP, som mäts i kg CO2e. För analysen gjordes valet att räkna
på den faktiska energi (el och fjärrvärme) som köps in av byggfabriken för att tillverka objektet istället för att utgå ifrån Nordiks residualmix. För byggfabriken innebär detta 53 % förnyelsebar energi och 47 % kärnkraft (Oskarshamn Energi 2018). För beräkning av klimatpåverkan av fjärrvärmen har Energiföretagens (2019) databas och
beräkningsmall använts. För beräkning av klimatpåverkan från el har data från
Oskarshamn Energi (2018) använts. Vid beräkning av vägtransporter har det förutsatts att all vägtransport har skett med tung lastbil som drivs med diesel och all sjötransport har förutsatts ske med kust- eller närsjöfartyg som drivs av lättare eldningsolja. För transportförbrukning och dess klimatpåverkan har data från Trafikanalys (2015) och Energimyndigheten (2016) använts.
4.2.1.5 Fas 4 – Livscykeltolkning
När all data inhämtats, sammanställts och beräknats ska resultatet tolkas. Tolkningen ska ge resultat som stämmer överens med mål och omfattning i Fas 1 och leda till slutsatser och rekommendationer. Under tolkningsfasen kan den iterativa processen fortgå, där granskning och ändring av omfattningen i Fas 1 samt inhämtade data leder till större överensstämmelse med målet.
4.2.2 Slutförande
Data sammanställdes med Byggsektorns miljöberäkningsverktyg för att få fram den totala klimatpåverkan för standardmodulen och dess komponenter. Därefter genomfördes tolkning enligt Fas 4.
4.3 Beräkningar
För material och byggdelar med data baserade på ett medelvärde av likvärdiga EPD:er har de beräknats enligt ekvation (1) för att få fram ett värde på GWP.
𝑪𝑶𝟐𝒆𝒎𝒆𝒅𝒆𝒍=
∑ 𝑪𝑶𝟐𝒆𝑬𝑷𝑫.
𝑛 (1)
Där CO2emedel är medelvärdet för produktens klimatpåverkan i [kg CO2e/enhet],
∑CO2eEPD.n är summan av klimatpåverkan från produkterna i de likvärdiga EPD:erna i
5 Genomförande
5.1 Datainsamling
För att beräkna mängder material i studien samlades data in från ritningar tillhörande det studerade objektet. Ingående dimensioner för respektive material och byggnadsdel ställdes upp i tabeller i programvaran Excel. Materialen som har dimensionerats är olika trävaror, gips och isolering. Ytterligare byggnadsdelar som har tagits med är dörrar, fönster och golvregelsystem med golvbeklädnad.
Valet av material och leverantör är inhämtat via kontakter med byggföretaget samt genom tolkning av ritningar och dokument. Miljövarudeklarationer och byggvarudeklarationer inhämtades från leverantörernas webbplatser. Till vissa ingående produkter saknades miljövarudeklarationer och det resulterade i att flera EPD:er för liknande produkter från andra leverantörer samlades in och beräknades med ekvation (1) för att få fram ett medelvärde på klimatpåverkan.
5.2 Transportberäkningar
Material och produkter har transporterats med lastbilar och fartyg. Transportsträckan beräknades den kortaste vägen från leverantörens fabrik till uppdragsgivarens fabrik med utgångspunkt i Google Maps. Leverantörernas geografiska placering togs fram från miljövarudeklaration, byggvarudeklaration, byggvarubedömning och säkerhetsdatablad inhämtade på deras hemsidor. Landtransporterna delades i Byggsektorns
miljöberäkningsverktyg upp i de olika kategorierna närdistribution (<20 km), regiontransport (<100 km) och landsvägstransport (>100 km) beroende på hur långt produkten transporteras. För sjötransporter hade benämningen närsjöfart varit mest korrekt, den benämningen finns inte i Byggsektorns miljöberäkningsverktyg och har ersatts av kustsjöfart.
5.3 Energiförbrukning
Energiförbrukningen som krävs för att bygga objektet i fabrik beräknades utifrån fabrikens årliga förbrukning av elektricitet respektive värme och den totala bruttoarea som producerats under samma år. Data om förbrukningen hämtades från beräkningar som byggfabriken utfört. Byggfabrikens tillverkade BTA beräknades utifrån de projekt som genomförts under det år byggfabriken varit igång. För att allokera energiförbrukningen för det specifika objektet, fördelades byggfabrikens totala energiförbrukning till objektets totala BTA, se Bilaga 7.
5.4 LCA – beräkningar
Slutligen summerades mängder och GWP för alla ingående material, produkter, transporter, el- och värmeförbrukning i Byggsektorns Miljöberäkningsverktyg. I verktyget sammanställdes objektets totala GWP uppdelad i material, byggnadsdelar och livcykelskeden. Resultatet från Byggsektorns miljöberäkningsverktyg analyserades och vissa felkällor påträffades och korrigerades. Därefter gjordes en ny analys på resultatet och det sammanställdes för tolkning.
6 Resultat
Resultatet sammanställdes utifrån specifika data baserade på klimatpåverkan presenterad i produkternas miljövarudeklarationer och från generiska data tagna från Byggsektorns miljöberäkningsverktygs databas. Objektets totala klimatpåverkan blev 124,8 kg CO2e/m2
när beräkningarna baserades på miljövarudeklarationer och 160,3 kg CO2e/m2 när
generiska data användes. Den totala klimatpåverkan omfattade koldioxidekvivalenter från alla ingående material, transporter mellan leverantör och byggfabrik samt el- och
värmeförbrukning i byggfabriken. Resultatet från Byggsektorns miljöberäkningsverktyg redovisas i Bilaga 5 och 6. Observera att för den funktionella enheten anges area i bruttoarea.
6.1 Totala utsläpp under skeden A1–A3
Den totala klimatpåverkan har delats upp i tre skeden, A1–A3, se Figur 6. Specifika data ger 101,1 kg CO2e/m2 i skede A1 – råvaruförsörjning, 21,9 kg CO2e/m2 i skede A2 –
transporter och 1,1 kg CO2e/m2 i skede A3 – tillverkning, att jämföra med generiska data
som ger 123,0 kg CO2e/m2 i skede A1 och A2 samt 37,3 kg CO2e/m2 i skede A3. Skede
A2 gick inte att särredovisa från skede A1 för generiska data i Byggsektorns
miljöberäkningsverktyg vilket gör att data för de båda skedena är summerade i skede A1. Adderas skede A1 och A2 enligt specifika data blir resultatet 123,0 kg CO2e/m2.
6.2 Utsläpp under skede A1 – Råvaruförsörjning
Resultat för skede A1 har delats upp efter de olika materialen och byggdelarna, se Figur 7. Korslimmat trä står för hälften av utsläppen i skede A1 enligt specifika data, därefter är det isolering som har störst utsläpp med 20,4 kg CO2e/m2 i skede A1 enligt
specifika data. Gipsskivor släpper ut 0,12 kg CO2e/m2 i skede A1 enligt specifika data.
Enligt generiska data var utsläppen för korslimmat trä 41,4 kg CO2e/m2 i skede A1 med
A2 inkluderat och för isolering 37,4 kg CO2e/m2 i skede A1 med A2 inkluderat.
Gipsskivor släpper ut 12,8 kg CO2e/m2 i skede A1, med A2 inkluderat, enligt generiska
Figur 6. Klimatpåverkan för vardera skede. Stapeln för generiska data i skede A2 saknas eftersom det inte gick att särredovisa data för skede A1 och A2 i Byggsektorns miljöberäkningsverktyg.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 A1 A2 A3 Totalt kg C O2 e/ m 2
Klimatpåverkan – Produktskede A1–A3
data. Adderas skede A1 och A2 enligt specifika data blir resultaten 69,4 kg CO2e/m2 för
korslimmat trä, 21,0 kg CO2e/m2 för isolering och 1,3 kg CO2e/m2 för gipsskivor.
Figur 7. Klimatpåverkan i skede A1 uppdelat på varje byggdel och byggmaterial.
6.3 Utsläpp under skede A2 – Transporter
Resultat enligt skede A2 har delats upp efter de olika materialen och byggdelarna, se Figur 8. Skede A2 gick inte att särredovisa från skede A1 för generiska data i Byggsektorns miljöberäkningsverktyg vilket gjorde att data för de båda skedena summerades i skede A1, se Figur 7. För specifika transportsträckor av materialen se Bilaga 4.
Figur 8. Klimatpåverkan i skede A2 uppdelat på byggdel och material.
0 10 20 30 40 50 60 kg C O2 e/ m 2
Klimatpåverkan – Skede A1
Specifika data Generiska data
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 kg C O2 e/ m 2
Klimatpåverkan – Skede A2
Korslimmat trä är det material som hade mest utsläpp i skede A2, 18,5 kg CO2e/m2.
Korslimmat trä tillverkades i Litauen och Österrike och transporterades med lastbil och fartyg till byggfabriken se Tabell 4.
Tabell 4. Klimatpåverkan från transporter av de olika materialen och byggdelarna till byggfabriken. Leverantör Transport med lastbil [km] Transport med fartyg [km] Totalt transportavstånd [km] GWP [kg CO2e/m2] Korslimmat trä, Skonto 536 275 811 5,740 Korslimmat trä, Binderholz 1431 49 1480 12,709 Trämaterial (övrigt), Parkettgolv, Pergo 1306 19 1325 0,980 Trämaterial (övrigt), Läkt, Martinssons 1041 0 1041 0,048 Trämaterial (övrigt), Sockel, Beijer bygg 521 405 926 0,010 Trämaterial (övrigt), Foder, Beijer bygg 521 405 926 0,011 Trämaterial (övrigt), MDF, Beijer bygg 440* 0 440* 0,011 Trämaterial (övrigt), Plywood, Beijer bygg 655 206 861 0,145
Stålmaterial 440* 0 440* 0,020
Isolering, Paroc 240 0 240 0,502
Isolering, Isover 302 0 302 0,052
Gips, Gyproc 374 0 374 1,173
Regelsystem, Granab 279 0 279 0,463 Dörrar, Jeld–Wen Sverige AB 293 0 293 0,042 Dörrar, Elitfönster AB 97 0 97 0,000 Fönster, Elitfönster AB 97 0 97 0,030
Totalt 21,914
6.4 Utsläpp under skede A3 – Tillverkning
Resultat för skede A3 har delats upp efter de olika materialen och byggdelarna, se Figur 9. Korslimmat trä har störst utsläpp i skede A3, 0,7 kg CO2e/m2 enligt specifika
data och 24,4 kg CO2e/m2 enligt generiska data.
Figur 9. Klimatpåverkan i skede A3 för varje byggdel och byggmaterial.
Total mängd utsläpp av växthusgaser för tillförd energi till byggfabriken är
1,1 kg CO2e/m2 för specifika data och 37,3 kg CO2e/m2 för generiska data, se Tabell 5.
Tabell 5. Klimatpåverkan från energin som används på byggfabriken vid tillverkning av objektet. Energislag Mängd [MJ/m2] GWP [kgCO2e/m2]
Specifika data Generiska data
Elektricitet 321,3 0,000 030 15,195 Fjärrvärme 179,3 1,071 057 22,095 Totalt 500,6 1,1 37,3 0 5 10 15 20 25 30 kg C O2 e/ m 2
Klimatpåverkan – Skede A3
6.5 Totala utsläpp under skeden A1–A3 per byggdel
Resultat för de tre skedena A1–A3 har delats upp efter de olika materialen och
byggdelarna, se Figur 10. Korslimmat trä är det material som har störst utsläpp för hela produktskedet, 70,6 kg CO2e/m2 enligt specifika data och 65,7 kg CO2e/m2 enligt
generiska data. Isolering släpper under produktskedet ut 21,1 kg CO2e/m2 enligt specifika
data och 40,3 kg CO2e/m2 enligt generiska data. De övriga materialen har ett totalt utsläpp
på 32,9 kg CO2e/m2 enligt specifika data och 54,3 kg CO2e/m2 enligt generiska data.
Figur 10. Klimatpåverkan i skeden A1–A3 för varje byggdel och byggmaterial.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 kg C O2 e/ m 2
