Miljövärdering enligt EcoEffect Mauritz Glaumann Högskolan i Gävle glaumann@hig.se

Transkript

1 Miljövärdering enligt EcoEffect Mauritz Glaumann Högskolan i Gävle glaumann@hig.se

2 EcoEffect syftar till att kvantifiera miljöproblem förorsakade av byggnader/bebyggelse räkna om miljöpåverkan till samma mått för att underlätta jämförelser vara ett hjälpmedel vid miljöledning för fastighets- förvaltare, projektörer m.fl.

3 INFLÖDEN extern miljöpåverkan genom utnyttjande av Energi: elström bränslen Material: byggmaterial vatten förbrukningsvaror Vatten: renat vatten Energianvändning Materialanvändning ANVÄNDNING intern miljöpåverkan på Innemiljö Utemiljö UTFLÖDEN extern miljöpåverkan genom utsläpp till Luft: rökgaser, CO 2 ventilationsluft Mark: hushålls- & grovsopor rivningsmaterial Vatten: avlopp

4 Metodik - undvika problem/risker för människor idag och framtiden Risker för brukarna - intern miljöpåverkan Mäts som: andelen missnöjda/sjuka enkät/mätning ( befintliga byggnader, byggnadstekniska åtgärder för att motverka framtida problem (byggnader under projektering) Risker för samhället extern miljöpåverkan Mäts som: potentiellt antalet drabbade x individuellt upplevda besvär x tiden då miljöproblemet föreligger

5 Inre miljö Brukarpåverkan - Individuellt intresse Kyla och drag - termisk komfort Bullerstörning Dåliga sol- och dagsljusförhållanden Allergi SBS (Sick Building Syndrome) Legionella (från varmvatten) Cancer (radon) Elkänslighet

6 Yttre miljö Samhällspåverkan - Kollektivt intresse UTSLÄPP OCH AVFALL Växthuseffekt Försurning Övergödning Ozonlagret UV strålning Marknära ozon Toxicitet Radioaktivitet Svenska småhuset Bo01 NATURRESURSER Mineraler Bränslen.

7 Innemiljöprofil Exempel

8 Extern miljöbelastning Exempel

9 EcoEffect Miljöeffektivitet PÅVERKANSINDEX INRE MILJÖ Den värderade fastigheten Andra fastigheter C B A PÅVERKANSINDEX - YTTRE MILJÖ

10 EcoEffect innemiljö utgår från xempel buller D. LJUD/BULLER D1. Besväras du av följande ljud i din lägenhet? 1 Ljud utifrån, t ex från trafik, industri eller människor utomhus 2 Musik eller röster från grannlägenheter Ja, ofta (varje vecka) Ja, ibland Nej, sällan eller aldrig Stegljud från grannar Ekande ljud i trapphus eller korridor Ljud från ventilationen Ljud från kranar, rör eller element Ljud från kyl/frys 1 2 3

11 Programskede innemiljö Skala för belastningsvärde Mycket Bättre Praxis Sämre Ansvarig Byggherren bättre än än än projektör praxis praxis praxis och/eller väljer vikt , 1, 2 Koppling till hälsoproblem/ Kommentarer A. LUFTKVALITET (31 kriterier) B. TERMISKT KLIMAT (8 kriterier) C. LJUDFÖRHÅLLANDEN (5 kriterier) D. LJUSFÖRHÅLLANDEN (12 kriterier) F. ELMILJÖ (6 kriterier) 1 T. TOTALOMDÖME KOMFORT

12 Programskede - ambitionsnivå C. LJUDFÖRHÅL- LANDEN (5 kriterier) VIKT VÄLJ NIVÅ Klassindelningen nedan gäller ljud för bostadshus och bygger på den svenska ljudstandarden SS För andra typer av byggnader (lokalbyggnader) gäller på motsvarande sätt de värden som specificerats i den svenska ljudstandarden SS för respektive klass. C.1 Ljudisolering 0,4 1 Komfort- och sömnproblem C.2 Ljudnivå 0,4 C.3 Efterklangstid 0,2

13 Programskede, PM1 C.2.4.a "Ljud utifrån" C.2.4.b Ljudnivå inomhus från trafikbuller 0 - <5% besvär Klass A SS S,V: LpA< 22 db LpAFmax< 37 db K: LpA< 27 db 5 - < 10% besvär Klass B SS S,V: LpA< 26 db LpAFmax< 41 db K: LpA< 31 db 10 - < 20% besvär Klass C SS S,V: LpA< 30 db LpAFmax< 45 db K: LpA< 35 db 20% > besvär Klass D SS S,V: LpA< 34 db LpAFmax< 49 db K: LpA< 39 db VIKT/ansvar 0,375 Komfortproblem, Sömnsvårigheter A, K 1 Svensk Standard SS

14 Projekteringsskedet, PM2 C.2.4 "Ljud utifrån" ,375 Sömnsvårigheter, Komfort C Ljudisolering i fönster- och balkongdörrar, med hänsyn till ekvivalent ljudnivå mot fasad. Fönster valda som klarar 0- nivån i PM1 Fönster valda som klarar 1- nivån i PM1 Fönster valda som klarar 2- nivån i PM1 Fönster valda som klarar 3- nivån i PM1 eller okänd prestanda. 0,67 1 om ej uteluftsdon, sätt 1,5. Se särskild bilaga för ljudbedömning. C Ljudfällor i ev. Uteluftsdon med hänsyn till ekvivalent ljudnivå mot fasad. Donutformning som klarar 0- nivån i PM1 Donutformning som klarar 1- nivån i PM1 Donutformning som klarar 2- nivån i PM1 Donutformning som klarar 3- nivån i PM1 0,33 1 om ej uteluftsdon, sätt 1,5. Se särskild bilaga för ljudbedömning.

15

16

17 Byggnaders miljöpåverkan Intern miljöpåverkan inre miljö drabbar människor inomhus och utomhus kring en byggnad Hälsa och välbefinnande Extern miljöpåverkan yttre miljö drabbar människor på andra ställen och kanske i en annan tid men förorsakas av användning av byggnader och mark Människors hälsa Minskad biologisk mångfald Utarmning av naturresurser

18 Tidiga skeden Mätbara miljömål som hanteras av EcoEffect ENERGI & MATERIAL Kvantitetsmål byggnadens energiprestanda vid kyla och värme, W/m 2 Kvalitetsmål - miljöbelastningstal för energi- och materialanvändning INNEMILJÖ Kvalitetsmål belastningstal för miljöfaktorer & hälsoproblem UTEMILJÖ Kvalitetsmål belastningstal för hälsa, ekosystem och mark EKONOMI Kvantitetsmål livscykelkostnader för grundinvestering & media, kkr/år

19 Miljömål i EcoEffect Formuleras relativt eller absolut Relativt: mycket bättre än normalt bättre än normalt normalt sämre än normalt Absolut (ex.): max 3500 kwh/brukare, år (35 m2 per brukare) högst 10% av kommande brukare skall vara missnöjda med ljud från grannar = Ljudklass B för lägenhetsskiljande vägg

20 Exempel på mätbara miljömål för energianvändning Byggnadsskalets värmeförlustindex får inte överskrida 25 W/m 2 BRA (bättre än normalt) Byggnadens solvärmeindex får inte överskrida 30 W/m 2 BRA (mycket bättre än normalt) Byggnadens energianvändning får inte innebära större utsläpp av växthusgaser ett normalår än 150 kg CO 2 ekvivalenter/brukare,år (mindre än normalt)

21 Exempel på miljömål för byggnadsmaterial Byggnadsmaterialen skall vara godkända enligt BASTA Återvinningsdeklaration skall lämnas för stomme och fast inredning Mängdförteckning och innehållsdeklaration över alla inbyggda material skall lämnas Utsläppsindex för stommaterialen får inte överskrida 1,0 (kvalitetsmål)

22 Exempel på miljömål för innemiljön Ljud- och ljusförhållandena i byggnaden skall vara bättre än normalt, dvs. belastningstalen skall vara 1,0

23 Byggnadens livscykel RÅVAROR Från naturen Från samhället Tillverkning av BYGGVAROR BYGGANDE funktion BRUKS- SKEDE Underhåll Underhåll Rivning Deponering Förbränning För varje skede gäller Energi Råvaror Transporter Verksamhet skede X Produkter Utsläpp Avfall Återbruk Återanvändn. mtrl Energiutvinning återkoppling Programskede Projekteringsskede Byggskede bestämmer och förutsäger senare skeden

24 Arbeta med EcoEffect DATORPROGRAM Access 2000 med databaser över byggnader, energi och material ARBETSBLAD Excel 2000 Ny byggnad - Miljöstyrning Befintlig byggnad - Miljödeklaration - Miljöstyrning Ny byggnad MILJÖMÅL Byggnadsdata Brukardata Energiberäkningar Kostnadsberäkningar

25 Exempel på miljömål för utemiljön Närklimatet (sol- och vindförhållanden) kring byggnaderna skall vara bättre än normalt, dvs. belastningstalet skall vara 1,0

26 Exempel på miljömål för livscykelkostnaderna Livscykelkostnaderna för drift och grundinvestering över 50 år skall genomsnittligt vara < 1500 kr/m 2 BRA vid 1,5% inflation

27 Skanskas huvudkontor

28 Miljödata ENVIRONMENTAL CHARACTERISTICS Energy use Per m2 Per user Unit Bought heating energy kwh/yr Bought electricity kwh/yr Contribution to Global warming CO2-g eqv/yr Contribution to Acidification 4,4 158 SO2-g eqv/yr Contribution to Nutrition 6,8 241 NO3-g eqv/yr USER SATISFACTION Users satisfied with indoor temp. 97 % Users satisfied with air quality 100 % Users satisfied with sound level 79 % Users satisfied with light 97 %

29 Särskilda satsningar Prioritised areas for design have been: -- Energy use -- Water use and handling -- Waste handling -- Low material emissions to to air air -- Materials with no no toxic chemicals -- Competence development -- Flexibility regarding layout plan Environmental management

30 EcoEffect Miljöeffektivitet PÅVERKANSINDEX INRE MILJÖ Den värderade fastigheten Andra fastigheter C B A PÅVERKANSINDEX - YTTRE MILJÖ

31 Belastningar på den yttre miljön EcoEffect ENERGY LOAD NO 0,8 0,9 3,4 3,9

32 Miljöbelastningar pga energianvändning EcoEffect RELATIVE IMPACT, %

33 Miljöbelastning pga materialanvändning EcoEffect RELATIVE IMPACT, %

34 Innemiljöenkät EcoEffect What is your opinion about the thermal comfort? Winter Summer ANSWERS,% Very good Rather good Either good or bad Rather bad Very bad

35 Innemiljöenkät EcoEffect Are you disturbed by noise in your office? Yes, often Yes, sometimes No, seldom or never Noise from outside, for ex.... Noise from adjacent rooms Noise from corridor Noise from moving furniture Noise from ventilation Noise from taps, pipes or... Noise from copying Noise from appliances Talk and voices in the vicinity

36 Innemiljöenkät EcoEffect What is your opinion about the indoor air quality? 50 ANSWERS,% Very good Rather good Either good or bad Rather bad Very bad

37 Hus utan värmesystem, Lindås, Göteborg Förvaltning De boende Arkitekt EFEM Arkitekter Färdigställt 2001 Läge Lindås Park, Göteborg Antal byggnader 4 Områdesarea m2 (kring 1 byggn. Boyta 764 m2 (6 lägenheter) Boyta per lgh 127 m2 Antal lägenheter 40 Dimens. antal boende 80

38 SEKTION, LINDÅS

39 Nyckeltal - utvärdering Energianvändning Per m2 Per brukare Enhet Köpt värmeenergi 0 kw h/yr Köpt elektricitet kw h/yr Bidrag till växthuseffekten CO2-eqv/yr Bidrag till försurning 0,45 14,2 SO2-eqv/yr Bidrag till vövergödning 1 33 NO3-eqv/yr Brukare nöjda med värmen 100 % Brukare nöjda med luftkvalitet 100 % Brukare nöjda med ljudnivån 100 % Brukare nöjda med belysninge 100 % Beräknad energianv. per lägenhet Electricitet - hushållsel 2900 kwh Electricitet - apparater 1000 kwh Varmvatten 3000 kwh (50% från solen) Totalt 6900 kwh (24800 MJ) Köpt energi 5400 kwh (19400 MJ)

40 EcoEffect Miljöeffektivitet PÅVERKANSINDEX INRE MILJÖ Den värderade fastigheten Andra fastigheter C B A PÅVERKANSINDEX - YTTRE MILJÖ

41

42 Innemiljöenkät EcoEffect Hur tycker Du värmekomforten i stort sett är i Din lägenhet under..? ANDEL SVARANDE, % 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Mycket bra Ganska bra Varken bra eller dåligt Ganska dåligt Mycket dåligt Under vintern Under sommaren

43 Innemiljöenkät EcoEffect Besväras Du av att temperaturen i lägenheten varierar beroende på temperaturförändringar utomhus? ANDEL SVARANDE, % Ja, ofta Ja,ibland Nej, sällan eller aldrig

44 Innemiljöenkät EcoEffect Hur tycker Du att luftkvaliteten i stort sett är i Din lägenhet? ANDELSVARANDE, % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Mycket bra Ganska bra Varken bra eller dålig Ganska dålig Mycket dålig

45

46 Resultat

47 Energi & Material grundprofil baserad på LCA

48 Resultat - innemiljöfaktorer 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Belastningsvärde Luftkvalitet Termiskt klimat Ljudförhållanden Ljusförhållanden Elmiljö Belastningsvärden 0 = Mycket bättre än normalt, 1= Bättre än normalt, 2= Normalt och 3 = Sämre än normalt

49 Resultat - hälsoproblem Belastningsvärde 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 SBS-syndrom Allergi Ledbesvär Sömnsvårigheter Normalt Belastningsvärden 0 = Mycket bättre än normalt, 1= Bättre än normalt, 2= Normalt och 3 = Sämre än normalt

50 Princip Data om en byggnad Data om slutproblem Miljöbelastningsvärden för byggnaden Skadevärden för olika slutproblem viktning Viktade miljöbelastningsvärden för byggnaden

51 Extern påverkan - beräkningsprincip indata från fastighet BELASTNING mängd kg, kwh x antal drabbade utsläpp per enhet g/kg effektfaktor ekv fastighetsrelaterade data mäts eller beräknas x x x = = effektfaktor g ekv x störningsvikt störningstid skadevärde viktat belastningsvärde problemrelaterade data lagrat o programmet VIKT

52

53 EcoEffect miljöbedömningsprincip EcoEffect bedömer risker för att människor skall påverkas negativt av verksamheter och förhållanden i miljön Risk = sannolikhet x allvarlighet sannolikheten för skada Data om en byggnad Data om ett miljöproblem Miljöbelastningsvärden för byggnaden allvarligheten vid skada Skadevärden för varje problemtyp Viktade miljöbelastningsvärden för byggnaden

54 Projekteringsskedet intern miljöpåverkan Syftar till att ge handlingsråd som innebär nöjda brukare dvs att dessa i driftskedet inte kommer att uttrycka att dom är missnöjda med ljus, ljud,värme osv

55 Miljöbelastning från fastigheter/byggnader/material Extern miljöpåverkan Risk för att människor drabbas utanför fastigheten idag och i framtiden kommer från energi- och materialanvändn. Intern miljöpåverkan Risk för att människor som vistas på fastigheten drabbas kommer från förhållanden inne och utanför

56 Naturresurser -utarmning Metaller Bränslen Mineraler Växtmaterial AHP (Analytic Hierarchy Process) viktning Parvis jämförelse Lika Liten Stor Mkt stor Extremt stor SKILLNAD VIKTNINGSASPEKTER Omfattning Försörjningshorisont Komsumtionsförändring Allvarlighet Årligt uttag Marknadsvärde Återvinningspotential Återvinningsenergi Tid för återskapande

57 indata från fastighet mätn/uppskattn Intern påverkan indata från fastighet mätvärde svarsfrekvens inten -sitet x skadevärde störningstid (varaktighet) x = belastningsvärde exponering störningsvikt störningstid (normalt) = = viktat belastningsvärde data i programmet VIKT

58 Innemiljö träd Luftkvalitet Termisk komfort Ljudförhållanden Ljusförhållanden Vikter Komfort Vikter Obehag Innemiljö Elmiljö Vikter Ohälsa

59 Störningsvikter i EcoEffect Rörelseförmåga Klara sig själv - Tvättning. påklädn Innemiljöproblem BOSTAD Besvärande kyla Du fryser när du sitter stilla ,67 0,15 Besvärande värme Du svettas när du sitter stilla ,33 0,07 Buller Du har svårt att sova pga trafikbuller ,33 0,07 Utemiljöproblem Blåst (dagtid >12oC ute) Du kan i regel inte använda den iordningställda uteplatsen därför att den är för blåsig ,33 0,07 Skugga (dagtid och >12 oc ute) Du kan i regel inte använda den iordningställda uteplatsen därför att den är skuggig och kall ,33 0,07 Extern miljöpåverkan Förlorat arbete ,50 0,11 Minskade rekreationsvärden - vatten Försurat/övergött vatten - bada, åka båt, ,33 0,07 Minskade rekreationsvärden - fritidsfiske ,33 0,07 Övriga vardagssysslor * Smärta/Fysiskt obehag Oro/Nedstämdhet / Irritation Intellektuell förmåga ** Medelvärde Störningsvikt 0=inga problem, 1=lite problem, 2=klara problem, 3=stora problem, 4=mkt stora problem

60 Energi & Material Data från fastighet som matas in Energi Elektricitet, kwh/år Brukarel Fastighetsel Värme, KWh/år Fjärrvärme leverantör, mängd Egen panna bränslen, mängder el, mängd Värmepump el, mängd Komfortkyla el, mängd Material Byggnadsmaterial - slag, mängd Kylmedia Transport - slag, sträcka, Återvinningsdeklaration Befintlig byggnad Inget alt. inbyggt senaste 10 åren Material med farligt innehåll hanteras separat

61 Energi & Material Data som finns i programmet Byggmaterial Cementprodukter Färg Fönster Golv Isolering Metaller Plast Sten och tegel Trä o skivor Energi Elektricitet Fordon Kraftvärme Villavärme Fjärrvärme Livscykeldata i programmet Användning av råvaror Ingående produkter Energianvändning Emissioner till luft, mark och vatten Avfall

62 Karakterisering av övergödning Miljöbelastning = mängd x NO 2 ekvivalenter Formel Namn c f Molvikt g/mol EffectFactor (N) g N/g ämne EffectFactor (P) g N/g ämne EffectFactor Sammanvägd g NO3 - /g ämne NO 3 - NO 2 - Nitrat , Kvävedioxid ,06 0,3 0 1,35 NO 2 Nitrit ,06 0,3 0 1,35 NOx Nitrogen oxides ,06 0,3 0 1,35 NO Kväveoxid ,01 0,47 0 2,07 NH 3 Ammoniak ,03 0,82 0 3,64 CN - Cyanid ,02 0,54 0 2,38 Total N (Kväve) , ,43 NO 2 Lustgas ,01 0 2,82 PO4 3- Fosfat ,97 0 0,33 10,45 P2O7 2- Pyrofosfat ,94 0 0,35 11,41 Total P (Fosfor) , ,03

63 Datainsamling SKEDEN SYFTEN Energianvändning VÄRDERINGSOMRÅDEN Projekteringskede Miljöstyrning 2,9 4,9 PM1, PM2 3,7 Miljödeklaration 2 4 PM2, PH2 3,5,6,7 8 Förvaltningsskede Miljöstyrning 2 7 5,6,7 3,5,6,7 Miljödeklaration 2 4 5,6,7 3,5,6,7 8 1 Allmänt 6 Mätningar PM1 Kravnivåer, programskedet 2 Energi 7 Besiktning PM2 Kravnivåer, projekteringsskedet 3 VA & Avfall 8 Ekonomi PH2 Hälsoproplem, projekteringskedet 4 Material 9 Byggnadsbeskrivning 5 Enkät 10 Karta 11 Förvaltningsenhet Material & VA Innemiljö 11 Utemiljö Ekonomi

64 Extern påverkan för en kategori Miljöbelastning från en fastighet AKTIVITET på fastighet Användn. av viss mängd Energi Material Vissa mängder utsläpp pga energi-/mtrl användning Påverkanskategorins betydelse Miljöbelastnings -värde ekvivalenter Sanno -likhet för påverkan Kategoriindikator Normaliserat miljöbelastningsvärde x Externt kategoriskadevärde vikt baserad på skadevärde Viktat externt belastningsvärde, EIV A för påverkanskategorin A Externt PåverkansIndex, Eii = Σ EIV n

65 Viktad extern påverkan Miljöbelastning från en fastighet AKTIVITET på fastighet Antal störda personer Användn. av viss mängd Energi Material x Vissa mängder utsläpp pga energi-/mtrl användning Påverkanskategorins betydelse Störning svikt + x Störningstid per person Normaliserat miljöbelastningsvärde Miljöbelastnings -värde ekvivalenter Externt gruppskade -värde dv i för problem i (år) Sanno -likhet för påverkan Normaliserat miljöbelastningsvärde Externt kategoriskadevärde Σ edv i för kategori A (år) vikt baserad på skadevärde Viktat externt belastningsvärde för påverkanskategorin A Antal döda pga problemet x Förlorade levnadsår per person PROBLEM i

66 Multikriterieanalys, MCDA Belton 1990 It is well known that the human brain can only simuntaneously consider a limited amount of information. The very nature of of multi criteria problems is that there is much information of a complex and conflicting nature, often reflecting different viewpoints and changing with time. One of the principle aims of MCDA is to help decision makers organize and synthesize such information in a way that leads them to feel comfortable about making a decision. In addition, the need to justify and explain why a particular course of action was chosen, are reasons for adopting a structured approach. The concept of an optimum does not exist, there is no such thing as a right answer.

67 Intern påverkan - hela Miljöbelastning från en fastighet Störningskälla i Problem i:s betydelse Störningsvikt x + Förlorade levnadsår Möjlighet att minska påverkan Exponering - styrka och varaktighet Störningstid Allvarlighetsvärde sv i för problem i vid aktivitet A Miljöbelastningsvärde sannolikhet för att en brukare skall drabbas av problem i Internt problemskadevärde Σdv i för problem i Viktat belastningsv ärde för problem i Viktat internt belastningsvärde för påverkanskategorin N

68 Intern påverkan Miljöbelastning från en fastighet Störningskälla i Problem i:s betydelse Möjlighet att minska påverkan Exponering styrka och varaktighet x Miljöbelastningsvärde sannolikhet för att en brukare skall drabbas av problem i Internt personskadevärde Viktat miljöbelastnings värde för problem i Viktat internt belastningsvärde, iiv A för påverkanskategorin N

69 Swedish GBC project Lindåsen Buildings without heating system, Gothenburg Mauritz Glaumann, KTH

70 Building characteristics Energy use Per m2 Per user Unit Bought heating energy 0 kw h/yr Bought electricity kw h/yr Contribution to Global warmin CO2-eqv/yr Contribution to Acidification 0,45 14,2 SO2-eqv/yr Contribution to Nutrition 1 33 NO3-eqv/yr Users satisfied with indoor tem 100 % Users satisfied with air quality 100 % Users satisfied with sound lev 100 % Users satisfied with light 100 % Calculated energy use per appartm. Electricity - household 2900 kwh Electricity - building service 1000 kwh Hot water 3000 kwh (50% from solar) Total 6900 kwh (24800 MJ) Bought energy 5400 kwh (19400 MJ)

71 Energy Assessment EcoEffect ENERGY LOAD NO 0,2 1,1 1,,5 2,6 1,1

72 Energy Assessment EcoEffect RELATIVE IMPACT, %

73 Material Assessment EcoEffect MATERIAL LOAD NO 0,5 0,7 2,2 4,8

74 Indoor Environment Questionnaire EcoEffect What is your opinion about the termal comfort? RATIO OF ANSWERS, % 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Very good Rather good Either good or bad Rather bad Very bad During winter During summer

75 Indoor Environment Questionnaire EcoEffect Are You disturbed by indoor temperture swing with outdoor temperature? RATIO OF ANSWERS, % Yes, often Yes, sometimes No, seldom or never

76 Indoor Environment Questionnaire EcoEffect What is your opinion about the air quality? RATIO OF ANSWERS 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Very good Rather good Either good or bad Either good or bad Very bad