Simulering av. Energisystem

Transkript

1 Halvering av energianvändningen i ett äldre flerbostadshus Simulering av energireducerande åtgärder och lönsamhetsbedömning för fastighetenn Bollnäs Lillanda 6:16 Gustav Söderlind 2013 Examensarbete, Grundnivå (kandidatexamen), 15 hp Energisystem Handledare: Jan Akander Exam minator: Ulf Larsson

2

3 Förord Detta är ett examensarbete för teknologie kandidatexamen i huvudområdet energisystem vid Högskolan i Gävle. Examensarbete omfattar 15 högskolepoäng och är på fördjupad nivå (C-nivå). Arbetet har utförts som en del i projektet EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn (EKG-f) som drivits av Länsstyrelsen i Gävleborg i samarbete med Högskolan i Gävle under Jag vill rikta ett stort tack till Jan Akander, Mathias Cehlin och Svante Lindström vid Högskolan i Gävle som ställt upp med värdefull kunskap, erfarenhet och stöd under arbetets gång. Dessutom vill jag tacka fastighetsägaren Edhsfären AB genom Martin Edh, som ställde sin fastighet till förfogande för mätningar och observationer. Gävle, april 2013 Gustav Söderlind

4

5 Sammanfattning Denna rapport är en beskrivning av olika lösningar för att halvera energianvändningen hos ett äldre flerbostadshus i Gävleborgs län. Rapporten utgör en del i projektet EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn, inom vilket totalt elva flerbostadshus spridda i länets kommuner studerats. Projektets syfte är att föreslå de mest effektiva åtgärderna för att på sikt halvera energianvändningen och minska klimatpåverkan i Gävleborgs läns bostadsbestånd, i linje med de mål på energieffektivisering i bostadssektorn till år 2050 som ställts upp av Sveriges Riksdag. Inom ramen för denna rapport har fastigheten Bollnäs Lillanda 6:1 detaljstuderats. Byggnaden är ett mindre flerbostadshus med stomme i lättbetong beläget i landsorten Segersta i Bollnäs kommun, byggår Uppvärmningen sker med pellets. Mätningar, observationer och beräkningar har utförts för att fastställa byggnadens aktuella energisituation, och energiprogramvaran BV har använts för att bygga en simuleringsmodell och utvärdera effekten av olika renoveringslösningar och energiåtgärder. Kostnaderna för de olika åtgärderna har studerats och en lönsamhetsbedömning har gjorts. Resultatet av simuleringarna visar att det går att nå en halvering av byggnadens energianvändning och två åtgärdspaket redovisas som minskar energianvändningen från dagens 160 kwh/m 2 år ner till 78 kwh/m 2 respektive 82 kwh/m 2. Kostnaden för åtgärdspaketen beräknas till respektive kr. Det motsvarar ca 1300 respektive 2300 kr/m 2. Utöver detta visas en rad enskilda åtgärder fastighetsägaren kan vidta för att uppnå en i stort sett valfri energibesparing beroende på investeringsviljan. Exempel på åtgärder som ingår i åtgärdspaketen är tilläggsisolering av ytterväggar och källarväggar, från- och tilluftsventilationssystem med värmeåtervinning, nya fönster, solfångare för varmvattenproduktion och sänkning av inomhustemperaturen. Med de förutsättningar och antaganden som gjorts i arbetet om energiprisets utveckling, åtgärdernas investeringskostnader och liknande, är inget av de åtgärdspaket som når en halvering lönsamma inom sin livslängd, så länge investeringskostnaderna till fullo ska bäras av den kostnadsbesparing som uppstår till följd av reducerad energianvändning. Ett tredje åtgärdspaket beräknas som uppnår en energibesparing på 33 % mot dagens läge, och som i sin helhet blir lönsam inom sin livslängd. Detta till en beräknad kostnad av kr.

6 Abstract This report is a description of different solutions to reduce energy use by 50 % in an older residential building in the Gävleborg province. The report is part of the project EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn, in which a total of eleven multi-family buildings, spread out in the different municipalities in Gävleborg are studied. The aim of the project is to propose the most efficient measures to dimidiate energy use and reduce environmental impact within the population of residential buildings in Gävleborg. This in accordance with the goals for energy reduction within the building sector by the year 2050 as set by the Swedish Parliament. This report studies the building Bollnäs Lillanda 6:1 which is a small multi-family building built with lightweight concrete situated in Segersta, Bollnäs municipality, and built in It is heated with wood pellets. Measurements, audits and calculations have been carried out to determine the buildings current energy use and the energy software BV has been used to construct a simulation model and evaluate the effects of different energy measures. The costs of the different measures have been evaluated and an assessment of the profitability has been done. The results of the simulations show that the building energy use can be reduced by 50 %, and two different clusters of measures are shown that reduces the energy use from todays 160 kwh/m 2 year down to 78 kwh/m 2 year and 82 kwh/m 2 year, respectively. The investment costs are SEK and SEK respectively. Also a list of individual measures is shown that enables the property owner to achieve an as good as elective energy reduction depending on the will of investment. Examples of measures are extra insulations of outer walls and basement walls, new ventilation with heat recovery, new windows, solar panels for domestic hotwater production and a reduction of the indoor temperature. With the assumptions made within the project regarding increased energy prices, investment costs of the energy measures etc, none of the clusters of measures to dimidiate energy usage reaches profitability within their life-span, as long as the investment costs are to be fully covered by the cost savings due to the reduced energy use. A third cluster of measures is calculated that achieves a reduction of energy usage by 33 % and that in total reaches profitability within its life-span. costing SEK.

7 Innehållsförteckning 1 Inledning Bakgrund Flerbostadshus i Sverige och Gävleborg Projektet EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn (EKG-F) Tidigare studier Objektbeskrivning Syfte Avgränsningar och begränsningar Metod Besiktning Beräkning, simulering och åtgärdsförslag Kostnads- och lönsamhetsberäkning Mätning, modellering och beräkning Begrepp och definitioner Mätningar i byggnaden Termografering Blower door-metoden Temperaturmätning Indata till simulering Innetemperatur Solavskärmning Tappvarmvatten Hushållsenergi Personvärme Vädring Lönsamhetsberäkningar Pay off metoden LCC-metoden Resultat Nulägesbeskrivning Allmänt Resultat från mätningar Klimatskärm Värmesystem Varmvattensystem... 33

8 4.1.6 Ventilation Fastighetsel Hushållsel Värmetillskott Nuläge uppmätt energianvändning Sammanfattning av datormodell Validering mot uppmätt energiförbrukning Totalt simulerat effektbehov nuläge Total simulerad energibalans nuläge Åtgärdsförslag Minimering av värmebehov Minimering av elbehov Nyttja solenergi Visa och reglera Val av energikälla Åtgärdspaket för halvering av energianvändningen Totalt effektbehov efter åtgärdspaket Kostnadsberäkning Energipriser och energiprisutveckling Kostnadsberäkning för föreslagna åtgärder Lönsamhetsbedömning Brukstid för åtgärder Lönsamhetskalkyl för enskilda åtgärder Lönsamhetskalkyl för åtgärdspaket Diskussion Metodens tillämpbarhet och felkällor Resultatens giltighet Slutsats Referenser Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3 Bilaga 4 Bilaga 5 Resultat av långtidsmätning av ventilation Resultat av lufttäthetsmätning av klimatskal (Blower door) Tillförd energimängd pellets Investeringskostnader per enhet för olika åtgärder Sektionsritning

9 1 Inledning 1.1 Bakgrund Under de senaste 20 åren har den totala efterfrågan på energi ökat med 40 % i världen. Efterfrågan på elektrisk energi har ökat med 70 % under samma tidsperiod. Globalt sett står de fossila, icke förnybara energikällorna, eg. kol, olja och naturgas, för mer än 80 % av världens efterfrågan på primärenergi. (IEA, 2012) Människans ökande användning av fossila bränslen har lett till en globalt ökad koncentration av växthusgaser, främst koldioxid, i atmosfären. Denna ökade koncentration leder till en ökad växthuseffekt som höjer medeltemperaturen på jorden. Det i sin tur får stor påverkan på jordens klimat med bland annat extrema värmeböljor, översvämningar och smältande glaciärer och permafrostområden som följd. För att stävja denna utveckling behöver utsläppen av växthusgaser minska radikalt de närmaste åren globalt sett, och således användningen av fossila bränslen till förmån för förnybara energikällor såsom sol-, vind- och vattenkraft. Energianvändningen i byggnader står för mellan 20 och 40 % av den totala energianvändningen i utvecklade länder, och har passerat både industri- och transportsektorernas energianvändning i USA och EU. Ökad befolkningsmängd, ökade krav på komfort och ökad tid som spenderas inomhus gör att denna andel troligen kommer öka, och således är det en prioriterad sektor för energieffektivisering. (Lombard et al, 2008). Sveriges riksdag beslutade 2009 om en sammanhållen energi och klimatpolitik med nationella mål för energieffektivisering och klimatpåverkan. Målsättningen för Sverige är att år 2020 ska minst 50 % av energin vara förnybar, utsläppen av växthusgaser ska ha minskat med 40 % jämfört med 1990 års nivåer och energieffektiviteten ska öka med 20 %. Visionen för år 2050 är att nettoutsläppen av växthusgaser till atmosfären ska vara noll. (Regeringskansliet, 2012) För att ha en möjlighet att nå dessa mål krävs en lång rad effektiviseringar inom olika sektorer, för att minska konsumtionen av naturresurser och energi. Det finns numera en stor medvetenhet i samhället kring energi och miljöfrågor, och alla medborgare har ett ansvar för att vidta besparingsåtgärder där det är möjligt. Bebyggelsesektorn är en av de sektorer där det finns en stor potential för energibesparande åtgärder. Av Sveriges totala energianvändning under 2009, stod 1

10 bostadssektorn för 39 %, totalt 149 TWh. Avv dessa utnyttjas ca 60 % för uppvärmning av lokaler och varmvatten. (Energimyndigheten,, 2010) Figur 1. Sveriges energianvändning år 2009 fördelat på sektorer (Energimyndigheten, 2010) Riksdagen har beslutat om mål även för energianvändningen i bebyggelsen. Målett är att energianvändningen per areaenhet i bostäder och lokaler ska halveras till år 2050 med delmålet 20 % minskning till år 2020, jämfört med 1995 års nivåer. Dessutom D skaa behovet av fossila bränslen för energianvändning i bebyggelsen vara brutet b till år 2020, samtidigt som andelen förnybaraa bränslen kontinuerligt ökar. (Regeringskansliet, 2012) Vid nybyggnation av bostäder idag är det förhållandevis lätt att uppföra byggnader med låg energianvändningg och effektivt utnyttjande av resurser. Dock finns en stor utmaning i att effektivisera de befintliga bostäderna. En stor del av de bostäder som idag är i bruk byggdes under en tidsperiod då energi var billig och lättillgänglig ochh inga särskilda krav på energihushållningg fanns. Således har många byggnader en hög energianvändning jämfört med de krav som finns idag. Bakgrunden till detta examensarbete och projektet inom vilket examensarbetet utförs, är det behov som finns av energieffektiviseringsåtgärder när det gäller befintliga flerbostadshus. En stor andel av Sveriges flerbostadshusbestånd är av den typ somm uppfördes under främst 60 och 70-talen, de s.k. miljonprogramshusen (se t.ex. Hall & Vidén, 2006). Många av dessa hus har inte upprustats sedan uppförandet. Byggnader som är år gamla och inte genomgått någon upprustning är oftast i stort behov av v renoveringsåtgärder och dessa åtgärder skullee troligen vidtas oavsett om o de ledde till en energibesparing eller inte. Ca 2 miljoner lägenheter behöver renoveras innan (IVA, 2012). Om man väger in möjligheten av att minska energibehovet i samband med d andra 2

11 nödvändiga renoveringar, kan åtgärderna visa sig vara lönsamma inom en relativt kort tidsperiod. (Renovera energismart, 2011) Flerbostadshus i Sverige och Gävleborg Det genomsnittliga flerbostadshuset i Sverige är byggt 1959 och har källare och tre plan ovan mark. Huset innehåller 17 lägenheter. Fasaden är i puts eller tegel och taket är ett sadeltak med betongtakpannor. Den uppvärmda golvarean är 1426 m 2 (Boverket, 2009) Den totala energianvändningen för uppvärmning och varmvatten i Sveriges flerbostadshus uppgick år 2010 till 28,7 TWh (ej temperaturkorrigerat). Av dessa står uppvärmning med fjärrvärme för 26,7 TWh, eller 93 %. Andelen olja för uppvärmning och varmvatten har minskat successivt och uppgår till ca 1 % under Under perioden 2001 till 2010 har den renodlade oljeeldningen minskat med 5 %. Den genomsnittliga energianvändningen per lägenhet är kwh. Fördelat på Atemp är energianvändningen 158 kwh per kvadratmeter. 154,1 miljoner kvadratmeter värms upp med fjärrvärme, motsvarande 85 % av den totala uppvärmda arean. Andelen area uppvärmd med enbart fjärrvärme har under perioden 2001 till 2010 ökat med 10 %. I de hus som enbart har uppvärmning med fjärrvärme är den genomsnittliga energianvändningen 166 kwh per kvadratmeter, dvs. högre än det totala genomsnittet. (Energimyndigheten, 2011) I Gävleborgs län finns 5,1±1,2 miljoner kvadratmeter uppvärmd area för flerbostadshus Av dessa värms 4,9±1,2 miljoner kvadratmeter med fjärrvärme, dvs. 96 %. Alltså en högre andel än riksgenomsnittet. Andelen area uppvärmd med el är under 1 % och uppgift saknas när det gäller andelen med oljeeldning. Den genomsnittliga energianvändningen fördelat på area är för flerbostadshus med endast fjärrvärme 176±14 kwh per kvadratmeter, och således även den något högre än jämförbart riksgenomsnitt. Siffror för den totala energianvändningen för Gävleborgs län fördelat på area saknas. Endast uppgifter för den temperaturzon där Gävleborg ingår finns, och uppgår till 164±7 kwh per kvadratmeter. (Energimyndigheten, 2011) Om hela Gävleborgs flerbostadshusbestånd skulle halvera sin energianvändning, skulle det alltså innebära en årlig energibesparing på i storleksordningen 300 GWh. 3

12 1.1.2 Projektet EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn (EKG-F) Länsstyrelsen i Gävleborgs län drev under 2012, i nära samarbete med Högskolan i Gävle, projektet EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn (EKG-f), vars syfte var att studera minst tio flerbostadshus spridda i Gävleborgs län och ge förslag på åtgärder som kan ge en betydande reduktion av energianvändning och miljöpåverkan. Projektets specifika mål var bland annat följande: Presentera ekonomiskt motiverbara systemlösningar för att minska energibehovet och det maximala effektbehovet i minst tio flerbostadshus där renoveringar ska genomföras inom de närmaste åren. Förbättringen presenteras för olika systemlösningar och beroende på det omgivande energisystemet har olika system olika förutsättningar att minska energi- och effektbehov. Föreslå systemlösningar som ger en minskning av energianvändningen inom projektets fastigheter med minst 50 % jämfört med dagens system De föreslagna systemlösningarna ska ge en minskning av koldioxidutsläppen inom projektets fastigheter relaterade till byggnadens energisystem med minst 75 % jämfört med dagens system. Förslagen ska även innehålla en kostnadsberäkning och redovisa vilka åtgärder som kan vidtas med lönsamhet. En viktig del i projektet är också kunskapsförmedling om energieffektivisering till de deltagande fastighetsägarna. Det övergripande målet med projektet är att skapa goda exempel på energi- och kostnadseffektiva renoveringslösningar i länet samt att bidra till en halvering av energianvändning inom byggnadssektorn i Gävleborgs län till år 2050, i enlighet med Riksdagens beslut (Länsstyrelsen Gävleborg, 2011). 1.2 Tidigare studier Det finns flera exempel där flerbostadshus av äldre typ genomgått omfattande renoveringar för att minska energianvändningen. Brogården i Alingsås är ett lamellhus av miljonprogramstyp som renoverats etappvis. Energianvändningen där har minskat 67 %; från 177 kwh/m 2 till 58 kwh/m 2. (Stockholm Stad, 2012). De åtgärder man gjort i Brogården är: tilläggsisoleringar av långfasader och gavlar, vindsbjälklag samt ovanpå taket och bottenplatta. Lufttäthetsskikt i form av plastfolie, byte av samtliga fönster till 4

13 treglasfönster som har U-värde 0,85 W/m 2 K, FTX-ventilation med värmeväxlare för varje lägenhet, balkonger har införlivats med vardagsrummen och nya balkonger har placerats utanför fasaden på plintar. Man har bytt till snålspolande kranar och duschmunstycken och lyft ut el och varmvatten ur hyran och debiterar det individuellt för varje lägenhet. Dessutom byts vitvaror och belysning ut och man installerar solfångare för varmvattenproduktionen. Den totala renoveringskostnaden för projektet är kr/m 2 varav 5600 kr/m 2 för energieffektiviseringen. (Stockholm Stad, 2012). Ett annat exempel är Katjas gata i området Backa Röd, Göteborg. Här har ett punkthus av miljonprogramstyp renoverats och nått en energibesparing på 70 %; från 178 kwh/m 2 till 52 kwh/m 2. Åtgärderna är likartade med Brogården. Den totala renoveringskostnaden uppgick här till kr/m 2 varav 3000 kr/m 2 för energieffektivisering. (Stockholm Stad, 2012). Ytterligare renoverade objekt som beskrivs i (Stockholm Stad, 2012) är Hållbara Järva i Stockholm och Gårdstensbostäders Solhus i Göteborg med 47-56% minskad energianvändning. I genomsnitt står kostnaden för energieffektiviseringen för ca 20 % av den totala projektkostnaden. Samtliga renoveringar finansieras delvis genom en hyreshöjning av varierande storlek, men endast två av de fyra studerade renoveringarna anses lönsamma. Författarna konstaterar att åtgärder som syftar till att halvera energianvändningen mycket sällan kan finansieras genom minskade energikostnader. (Stockholms Stad, 2012). En modellbaserad studie över Sveriges bostadsbestånd, representerad av 1400 svenska flerbostadshus ger med olika simulerade energieffektiviseringsåtgärder, såsom nya fönster, tilläggsisoleringar av vägg och tak, reducerad energiåtgång för varmvattenberedning, värmeåtervinning och sänkta inomhustemperaturer, 53 % reducerad energianvändning och 63 % reducerade koldioxidutsläpp. Här konstateras att de effektivaste enskilda åtgärderna är värmeåtervinning och sänkt inomhustemperatur. Dock behandlas inget om de reda kostnaderna för att genomföra åtgärderna. (Mata et al, 2012). Rent tekniskt finns alltså gott om lösningar för att nå en halverad - och ännu lägreenergianvändning i flerbostadshus. Dessa åtgärder är dock förknippade med stora kostnader och det är sällan framförallt mindre fastighetsägare har de finansiella försättningarna att genomföra åtgärder i denna omfattning. Undersökningar visar att fastighetsägare i stor omfattning anser det vara viktigt att sänka energianvändning men att man i många fall endast väljer billiga effektiviseringsåtgärder med kort avbetalningstid, se t.ex (Nair et al, 2010), som sällan når så långt som en halverad energianvändning. 5

14 Hur investeringar i energieffektiviserande åtgärder väljs ut på bästa sätt bland en rad möjliga åtgärder för att få en ur lönsamhetssynpunkt optimal uppsättning åtgärder, kan hanteras med olika matematiska modeller, se e t.ex (Gustafsson, 1998) och (Kumbaroğlu & Madlener, 2012). Dock har energiprisets framtida och okända utveckling ofta en avgörande inverkan på hur lönsamheten för åtgärderna ter sig. I en nyligen publicerad rapport föreslår Kungl Ingenjörsvetenskapsakademien ett flertal åtgärder för att skapaa större incitament och ökad kunskap kring energieffektivisering av befintliga flerbostadshus, exempelvis ett renoveringscentrum, ett nationellt FoU-program samt möjlighet till kreditriskförsäkringar. Man förslår också en anpassning av dagens bevarandekrav för att minska hindren för energieffektivisering (IVA, 2012). 1.3 Objektbeskrivning Bollnäs Lillanda 6:1 är ett mindre flerbostadshus byggt 1955 och belägen i landsorten Segersta i Bollnäs kommun. Fastigheten består av två byggnader i L-formation och stommen är i blå lättbetong med putsad fasad, se bild 1 och 2. De båda byggnaderna förbinds via ett gemensamt källarplan och ettt sammanbyggt garage. Byggnaderna B a har två våningsplan ovan mark samt en oinredd kallvind med tilläggsisoleringg av lösull gjord i mitten av 90-talet. Entrén till den västra byggnaden finns längs den östra långsidan och till den östra byggnaden finns entrén i söder. Fastigheten försörjs med värme och varmvatten via en pelletspanna som är placerad i källarplan i den västra byggnaden. Totalt finns 6 lägenheter i varje byggnad. Ungefär halva källarplanet i den västra delen är ett allmänt gym. Inom ramen för f denna rapport hanteras endast den västra (gröna) byggnaden. Bild 1. Västra delen av fastigheten Bollnäs Lillanda 6:1 Bild 2. Östra delen av fastighetenn Bollnäs Lillandaa 6:1 6

15 Fastighetens geografiska orientering ses i bild 3. Söderutt är nedåt i bild. Västra byggnaden är inringad. Bild 3. Fastighetens orientering (Google Maps, 2012) Sett ur ett nationellt och regionalt perspektiv är byggnaden inte helt representativ, främst av den anledningen att den inte värms via fjärrvärme. Byggnadstekniskt är den dock lik det genomsnittliga flerbostadshuf uset i Sverige, även om den d är mindree (Boverket, 2009). 1.4 Syfte Syftet med detta examensarbete är att identifiera och analysera möjliga energisparande åtgärderr i flerbostadshuset ovan,, och ge förslag på åtgärder som är lämpliga att genomföra, framförallt i samband med andraa nödvändigaa renoveringar. De föreslagna åtgärderna ska sammantaget uppfylla målen som formulerats för projektet EKG-F när det gäller energiaspekterna, det vill säga åstadkomma en halvering av den nuvarande energianvändningen. De frågeställningar som rapporten avser att besvara är: Är det möjligt att med hjälp av olika åtgärder nå en halveringg av den nuvarande energianvändningen för den aktuellaa byggnaden och vilka åtgärder kan i så fall vidtas för att uppnå detta? Vad kostar det? Kan det anses lönsamt ur ett livscykelperspektiv? Huvudfokus ligger på att minskaa energibehovet i form avv värme, då detta utgör den största delen av byggnadens totala energianvändning. 7

16 Rapporten ska även kunna användas som en inspirationskälla för energieffektiviseringsåtgärder i liknande byggnader. 1.5 Avgränsningar och begränsningar I de delar av kartläggningen då det helt eller delvis saknas uppmätta data får schablonmässiga värden ansättas, som hämtas från tidigare studier och vedertagen praxis. Det gäller främst för aspekter relaterade till de boendes beteende; e.g. varmvattenkonsumtion, vädring och deras närvaro och aktivitet i byggnaden. Samma sak gäller även för användningen av hushållsel för respektive lägenhet. Dessa värden varierar slumpmässigt, vilket gör att ansatta schablonvärden ofta har en felmarginal. Det påverkar noggrannheten i beräkningarna. Denna rapport hanterar inte effektivisering av de boendes egen hushållsenergi, då denna användning är okänd. Endast den påverkan som den sammanlagda hushållsenergin har på byggnadens uppvärmning hanteras i form av schablonmässiga beräkningar. Den ekonomiska kalkylen bygger på prisbilden enligt en vedertagen branschmodell för renoveringsberäkningar och i vissa fall uppskattade marknadspriser och är endast ungefärlig. Kalkylen omfattar inte heller kostnader i form av projektering, myndighetsavgifter, flytt av de boende i samband med en renovering eller etableringskostnader. Av tidsskäl utelämnas beräkningen av minskade koldioxidutsläpp till följd av minskad energianvändning, då det anses för omfattande inom ramen för detta arbete. De föreslagna åtgärderna har som främsta uppgift att minska energianvändningen men viss hänsyn tas till den praktiska och konstruktionsmässiga genomförbarheten i de förslagna åtgärderna. Däremot behandlas inte aspekter såsom fukt-, brand-, ljud-, eller likande byggnadstekniska krav och ej heller byggnadens kulturvärden, då det anses bli för omfattande för denna rapport. Inom ramen för detta arbete behandlas enbart den västra av de två byggnaderna. Anledningen till det är att EKG-projektet är avgränsat till att gälla endast en byggnad och det finns mätdata och besiktningsresultat endast finns för denna del av fastigheten. 8

17 2 Metod Arbetet inleds med besiktning och en rad mätningar i byggnaden för att med dessa som underlag kunna bygga en termisk datormodell av byggnaden. Fastställande av nuläget för energianvändningen görs och används för att validera den uppbyggda datormodellen. Utifrån datormodellen simuleras sedan olika typer av åtgärder för att nå de uppställda målen på minskad energianvändning. Åtgärderna som simuleras och föreslås baseras på en vedertagen struktur och på erfarenheter från tidigare studier. I det sista skedet beräknas investeringskostnaden och den årliga kostnadsbesparingen för de olika åtgärderna, för att fastställa vilka åtgärder som kan vidtas med lönsamhet. 2.1 Besiktning För att fastställa nuläget för byggnadens energianvändning och förutsättningarna för energibesparande åtgärder, genomförs inledningsvis en besiktning av byggnaden. Besiktningen omfattar mätningar och observationer på plats samt studier av ritningsunderlag och energianvändningssstatistik. De observationer och mätningar som görs och den mätutrustning som används vid besiktningen är följande: Termografering in- och utvändigt med värmekamera Trycksättning och mätning av läckluftflöde i en lägenhet. Långtidsmätning av innetemperatur i en lägenhet. Mätning av luftomsättning med passiv spårgasmetod i en lägenhet. Mätning av väggtjocklek, fönsterareor, takhöjder m.m. Okulär besiktning av byggnadstekniska brister såsom fuktproblem, skador på klimatskärm m.m. 2.2 Beräkning, simulering och åtgärdsförslag För de aspekter där uppmätta data inte är tillgängliga, otillräckliga eller där värden är starkt varierande och slumpmässiga används schablonvärden enligt (Sveby, 2009) samt (Aton, 2007). Det gäller värden såsom varmvattenförbrukning, solavskärmning, hushållsel och personvärme. Dessa beskrivs närmare i avsnitt 3.5. Samma antaganden används genomgående för projektet EKG-f. En sammanställning av samtliga antagna schablonvärden finns i tabell 1, kapitel 3. 9

18 Åtgärdsförslagen för energieffektivisering delas in kategorier enligt den struktur som fastställss i den s.k. Kyotopyramiden. Det är en internationellt vedertagen modell för energieffektiva byggnadskonstruktioner som utvecklats i enlighet medd de målsättningar som finns inom ramen för Kyotoprotokollet (Swedisol, 2012). Den delar in effektiviseringsarbetet in i fem olika faser som alla har olika potentiall till energibesparing och bör således genomföras i ordning, från del 1 till del 5. Modellen är ä lättast att tillämpa vid nybyggnation mer är även lämplig vid större renoveringar. Figur 2. Kyotopyramiden (Swedisol, 2012) Exempel på åtgärderr inom respektive kategori i Kyotopyramiden är: 1. In- eller utvändig tilläggsisolering och lufttätning av a klimatskärm, byte till mer energieffektiva fönster och dörrar, installation av från- och tilluftsventilation med värmeåtervinning, s.k. FTX-ventilation. 2. Byte till energieffektiva pumpar och fläktar för värme-, vatten-energisnåla e vitvaror, effektvakt. 3. Installation av solvärme för varmvatten och värme, storlek ochh orientering av fönster, solceller för elproduktion avv hushålls- och fastighetsel. 4. Effektiva och anpassade reglersystem för värme, vatten v och el,, och ventilationssystem, byte till energisnål belysning, förbrukningsmönster hos boende, behovsstyrningar av värme och vatten. 5. Byte av energikälla, lågvärdiga energiformer, ackumulatortankk för energimix. För att simulera effekten av olika effektiviseringsåtgärderr används energiprogramvaran BV från CIT Energy Management AB.. Programvaran beräknarr energibehovet för byggnaden för ett klimatmässigt normalår baserat på de indata som fås från besiktning 10

19 och ritningsunderlag. Figur 3 visar en skärmdump från programmet. Programvaran beräknar endast helårsenergianvändningen och har begränsade möjligheter har belysa inneklimat- och komfortaspekterr i olika delar av byggnaden. Det är istället lätt att testa olika åtgärder och det krävs ingen körningstid för att simulera olika åtgärder. Inom ramen för simuleringen används klimatdata för Gävle, som är den i programmet tillgängliga data som bäst motsvarar det uteklimat som råder i Segersta. Figur 3. Vy från energiberäkningsprogrammet BV Kostnads- och lönsamhetsberäkning Efter attt ha fastställtt olika genomförbara energieffektiviseringsåtgärder görs en kostnadsundersökning av de aktuella renoveringslösningarna. Till grund för kostnadskalkylen gällande åtgärder på klimatskärm ligger priserna som anges i Sektionsdata 4, utgiven av Wiksells Byggberäkningar AB, där material-, arbets-, och byggomkostnader för olika typerr av renoveringar finns att tillgå. Kostnader för åtgärder som inte finns att tillgå i Sektionsdata bygger på en undersökning av aktuella marknadspriser och uppgifter från personer med god branschkännedom. En bedömning av de olika föreslagna åtgärdernas livslängd görs och därefter kan en bedömning av lönsamheten i investeringarnaa göras. Lönsamheten bedöms både ur ett återbetalningsperspektiv, s.k. payoff, och ur ett livscykelperspektiv, LCC. LCC-analysen görs med hjälp av verktyget BELOK Totalverktyg. 11

20 För vissa åtgärder kan det bli aktuellt att se till investeringsmerkostnaden snarare än den totala investeringskostnaden för en åtgärd. Dvs. merkostnaden för att välja ett dyrare men mer energieffektivt alternativ för en specifik åtgärd, när åtgärden ändå ska genomföras oavsett om det lett till en energieffektivisering eller inte. 12

21 3 Mätning, modellering och beräkning 3.1 Begrepp och definitioner Det förekommer en rad olika begrepp och definitioner som används gällande byggnaders energianvändning. Inom ramen för denna rapport används i möjligaste mån samma nomenklatur som används i Boverkets byggregler, BBR. Nedan följer en beskrivning och definitionen av de i rapporten förekommande begreppen: Klimatskärm Klimatskärmen eller klimatskalet är byggnadens ytterhölje och utgörs av de delar av byggnaden som helt eller delvis angränsar mot uteklimat. Med klimatskärm avses alltså byggnadens ytterväggar, fönster, dörrar, tak och källare. A temp Arean av samtliga våningsplan för temperaturreglerade utrymmen, avsedda att värmas till mer än 10 ºC, som begränsas av klimatskärmens insida. Area som upptas av innerväggar, öppningar för trappa, schakt och dylikt, inräknas. Area för garage, inom byggnaden i bostadshus eller annan lokalbyggnad än garage, inräknas inte. Byggnadens energianvändning Den energi som, vid normalt brukande, under ett normalår behöver levereras till en byggnad (oftast benämnd köpt energi) för uppvärmning, komfortkyla, tappvarmvatten och byggnadens fastighetsenergi. Om golvvärme, handdukstork eller annan apparat för uppvärmning installeras, inräknas även dess energianvändning. Byggnadens specifika energianvändning Byggnadens energianvändning fördelat på Atemp uttryckt i kwh/m 2 och år. Hushållsenergi inräknas inte. Inte heller verksamhetsenergi som används utöver byggnadens grundläggande verksamhetsanpassade krav på värme, varmvatten och ventilation Hushållsenergi (hushållsel) Med hushållsenergi avses den el eller annan energi som används för hushållsändamål. Exempel är el till diskmaskin, tvättmaskin, spis, kyl, frys, och andra hushållsmaskiner samt belysning, datorer, TV, och annan hemelektronik och dylikt. 13

22 Byggnadens tidskonstant Byggnadens tidskonstant, τ b, är ett mått på dess värmetröghet, dvs. förmågan att ladda och lagra värme i stommen - värmekapaciteten. Byggnader brukar kallas termiska lätta eller tunga eftersom densiteten har stor inverkan på byggnadens förmåga att lagra värme. En tung byggnad har en hög tidskonstant, exempelvis byggnader i sten. En lätt byggnad har låg tidskonstant, exempelvis byggnader med trästomme. Byggnader med hög tidskonstant kan utjämna plötsliga temperaturvariationer och minska effekterna av exempelvis ett avbrott i uppvärmningen. Byggnadens fastighetsenergi (fastighetsel) Med fastighetsel avses den el som är relaterad till byggnadens behov, inom, under eller anbringad på utsidan av byggnaden. Här ingår belysning av allmänna utrymmen och driftsutrymmen, energi som används i värmekablar, pumpar, fläktar, motorer, styr- och övervakningsutrustning och dylikt. Även externt lokalt placerad apparat som försörjer byggnaden inräknas, exempelvis pumpar och fläktar för frikyla. Normalår Medelvärdet av utomhusklimatet (t.ex. temperatur) under en längre tidsperiod (t.ex. 30 år). Inom ramen för denna rapport används SMHIs klimatstatistik för närmast tillgängliga ort som bas för normalår. Graddagar Antalet graddagar, GD, för uppvärmning beräknas som differensen mellan en gränstemperatur, T g, och utetemperaturen, T u, uttryckt som dygnsmedeltemperaturen för varje dygn, i. Gränstemperaturen är, om inget annat anges, 17 C. Differenserna summeras sedan per månad eller år. GD ( T g T u ) i = 1,2,3 N dagar i Normalårskorrigering Korrigering av byggnadens uppmätta klimatberoende energianvändning utifrån skillnaden mellan klimatet på orten under ett normalår och det verkliga klimatet under den period då byggnadens energianvändning verifieras. Inom ramen för denna rapport används graddagsmetoden för normalkorrigering, vilket innebär att antalet graddagar för orten divideras med antal graddagar för ett normalår för att få fram en korrektionsfaktor för klimatet. Den klimatoberoende delen av byggnadens 14

23 energianvändning divideras med korrektionsfaktorn och sedan adderas den klimatberoende delen igen (SMHI, 2012). U-värde (värmegenomgångskoefficient) Värmegenomgångskoefficienten eller U-värdet för en byggnadsdel definieras som den värmemängd som per tidsenhet passerar genom en ytenhet av konstruktionen då skillnaden i lufttemperatur på ömse sidor av konstruktionen är en grad. U R si R R R N R se [W/m 2 K] där R si = värmeövergångsmotstånd på insidan (m 2 K/W) R 1 R N = värmemotstånd för varje delskikt i konstruktionen (m 2 K/W) R se = värmeövergångsmotstånd på utsidan (m 2 K/W) Ett lågt U-värde respektive ett högt värmemotstånd innebär en god värmeisolerande förmåga. Köldbrygga En köldbrygga är en konstruktionsdel i en byggnad där isoleringsgraden lokalt är minskad av främst konstruktionsmässiga anledningar, t.ex. bärighet. Köldbryggor ger högre värmeförluster (högre värmegenomgångskoefficient) lokalt vilket ger lägre yttemperatur och större energiförluster. Det ger också ökad risk för kondens och en ökad försmutsning. En köldbrygga kan vara linjeformig (exempelvis anslutning vägg-bjälklag, balkonger) eller punktformig (exempelvis fästanordningar, genomföringar för VVS- eller eldragning). Köldbryggeverkan kan också ingå i U-värdet, vilket exempelvis är fallet för träreglar i en väggkonstruktion. Kvantifiering av köldbryggor sker med en läckflödeskoefficient, ψ (W/m K), som normalt bestäms genom beräkning med finita elementmetoder. Luftomsättning Med luftomsättning menas luftväxlingens hastighet i ett rum eller en byggnad och den påverkas av ventilationssystemets utformning. Luftomsättningen uttrycks som omsättningar per timme och enheten är således h -1. För att luftkvaliteten ska anses god krävs ett uteluftsflöde på lägst 0,35 l/s m 2 golvarea (BBR, 2012) vilket innebär en motsvarande luftomsättning på ca 0,5 h -1 vid en takhöjd på 2,5 m. 15

24 Energideklaration Energideklarationen är ett dokument som beskriver en byggnads energianvändning och den är tänkt att användas som ett verktyg för att minska energianvändningen. Deklarationen ska upprättas av en oberoende energiexpert och är giltig i tio år. Energiexperten rapporterar in byggnadens energianvändning till Boverkets databas för energideklarationer, Gripen. Resultatet av energideklarationen ska anslås väl synlig i entrén till byggnaden. Kraven på utförd energideklaration trädde i kraft 2006 och regleras genom Lagen om energideklaration, SFS 2006:985, och gäller för de flesta flerbostadshus och lokaler, samt i vissa fall även småhus. Energideklarationen innehåller uppgifter om byggnadens energiprestanda (byggnadens specifika energianvändning), uppgifter om ventilationsbesiktning, s.k. OVK, och radonmätning utförts, jämförelsevärden för liknande byggnader och förslag till lämpliga effektiviseringsåtgärder (Boverket, 2012) Boverkets Byggregler, BBR Boverket är den myndighet i Sverige som reglerar kraven för energianvändningen i byggnader. Detta sker främst genom regelverket Boverkets byggregler, BBR, som är föreskrifter och allmänna råd till gällande lagar och förordningar, e.g. PBL (plan- och bygglagen). BBR revideras med jämna mellanrum och den nu gällande versionen är BBR 19 som trädde i kraft 1 januari Energikraven för nybyggda byggnader regleras genom kapitel 9, Energihushållning, i BBR 19. En ändring som skedde i BBR 19 jämfört med tidigare versioner är att kraven på energiprestanda nu också omfattar ombyggnationer och inte bara nybyggnationer. Dessutom skärptes kraven på byggnadens specifika energianvändning och genomsnittlig värmegenomgångskoefficient i BBR 19 (Boverket, 2012). 3.2 Mätningar i byggnaden Termografering Termografering är ett sätt att visualisera skillnader i yttemperatur hos olika ytor. Termografering görs med en värmekamera, även kallad IR-kamera. Värmekameran detekterar den elektromagnetiska strålning med olika väglängd som emitteras från ytor på grund av dess temperatur. Kameran visar olika yttemperaturer som olika färger och därigenom kan man upptäcka varmare och kallare partier av en byggnad på ett sätt som inte är möjligt med blotta ögat. 16

25 Bild 4. Exempel på en IR-bild av vägg utvändigt. (IR-bild från f EKG-f) I bild 4 ses ett exempel på en bild tagen med värmekamera utvändigtt på en yttervägg. Termograferingen är ett bra hjälpmedel för att hitta köldbryggor och luftläckage i en byggnad eftersom dessa fenomen ger lokalt högre eller lägre yttemperaturer hos byggnadsdelarna som berörs. Den i arbetet använda värmekameran är FLIR S Blower door-metod den Blower door-metoden är ett sätt att mäta en byggnads luftläckage viaa klimatskärmen enligt standarden SS-EN Metoden ger ett mått på ett utrymmes lufttäthet. Utrustningen består av en fläkt som monteras i dörr mot uteklimat i byggnaden som ska undersökas. Efter att ha stängt ventilationsdon trycksätts lägenheten med undertryck i olika steg upp till en tryckskillnad mot uteklimat på 50 Pa. P Genom att mäta tryckskillnaden och luftflödet över fläkten fås ett mått påå läckluftflödet genom klimatskärmen i enlighet med standarden ovan. Luftflödet anges i enheten l/s m 2 vid 50 Pa, där arean är omslutningsarea, dvs. väggar, golv och tak. Resultatet kan sedan omräknas till en luftinfiltration vid normalt vindtryck, i storleksordnis ingen några få f Pa. (SS EN 13829, 1996). För flerbostadshus är det svårt att nå 50 Pa med en fläkt samt att täta hela ventilationssystemet, så därför trycksätts och mäts endast en lägenhett i byggnaden, vars värde sedan antas representativt för hela byggnaden. Dessvärre medför detta att luftläckage lägenheter emellan införlivas i mätresultatet som s inte har r någon betydelse för energianvändningen. De lägenhetssavskiljande konstruktionerna har troligen också en annan täthet än klimatskalet. Mätningen ger ändå en indikation på hur lufttätheten för byggnaden ser ut och det är en viktig aspekt för dess energianvändning, eftersom läckluftflödet utgör ofrivillig ventilation av byggnaden. Ett E stort luftläckage innebär en hög grad ofrivillig ventilation. Ett tätt klimatskal är framförallt viktigt vid mekanisk 17

26 ventilation av från- och tilluftstyp med värmeåtervinning. Numera finns inget kravv på byggnaders lufttäthett i BBR, men i kravspecifikationen för passivhus anges att luftläckaget inte får överstiga 0,3 l/s m 2 vid 50 Pa (FEBY, 2009). Mätmetoden har en hög osäkerhet. Standarden anger ±15 och upp till ±40 % (SS-EN ) och resultatett påverkas mycket av rådande vindförhållanden vid v mättillfället. Bild 5. Exempel på Blower door-installation i balkongdörr Temperaturmätning Inomhustemperaturen spelar en stor s roll för både byggnadens energianvändning och komforten för de boende, och dett är därför viktigt att undersöka vilken temperaturr som hålls i byggnaden. Allmänna råd för inomhustemperaturen utfärdas avv Socialstyrelsen, som anger att operativ temperatur 1 bör vara i intervallet º C (Socialstyrelsen, 2005). Rekommendationen vid energiberäkning är enligt (Sveby, 2009) en lufttemperatur på 21 º C. I två tidigare större studier har den n genomsnittliga inomhustemperaturenen i flerbostadshus uppmätts till 22,2 º C (ELIB, 1992) respektive 22,3 º C (Boverket, 2009). Långtidsmätning av innetemperatur gjordes i en lägenhet under en period på ca 3 veckor i slutet av mars och början av april. Lägenhetenn som studerades är belägen på andraa plan i norrläge. Temperaturlogger placerades solskyddat mitt i lägenheten och mätning gjordes var 10:e minut 1 Operativ temperatur: medelvärdet av lufttemperaturen och medelstrålningstemperaturen från omgivande ytor (Socialstyrelsen, 2005) 18

27 3.3 Indata till simulering Då viss indata som är nödvändig för att göra en energisimulering saknas eller är starkt slumpmässig, uppkommer behovet att ansätta schablonmässiga värden som bygger på tidigare studier och erfarenhet. Det gäller exempelvis varmvattenförbrukning, hushållsel och tillförd personvärme. För att hantera detta på ett enhetligt sätt, ansätts dessa värden enligt de parametrar som återfinns i tabell 1. Bakgrunden till de ansatta värdena förklaras närmare i respektive underavsnitt. Värdena används genomgående i projektet EKG-f. Tabell 1. Sammanställning av schablonmässiga indata för beräkning Sammanställning av schablonmässiga indata Parameter Delparameter Värde Referens Anmärkning Innetemperatur Uppvärmningssäsong 21 grader Sveby, 2009 Solavskärmning Solavskärmningsfaktor, totalt 0,5 Sveby, 2009 Tappvarmvatten Mängd varmvatten, per år 12 m3/lägenhet + 18 m3/person Aton Teknikkonsult AB, 2007 Energi, system med VVC 60 kwh/m3 Aton, 2007 Energi, system utan VVC 55 kwh/m3 Aton, 2007 Internvärme 20% Sveby, 2009 Antal personer enl tabell 2. Avser engreppsblandare Hushållsenergi Årsschablon 30 kwh/m2 Sveby, 2009 Area i Atemp Internvärme 70% Personvärme Antal personer Enl tabell 2 Sveby, 2009 Närvarotid 14 timmar/dygn Sveby, 2009 Effektavgivning 80 W/person Sveby, 2009 Vädring Påslag på energiprestanda 4 kwh/m2 Sveby, 2009 Area i Atemp Boendetätheten beräknas enligt tabell 2. Denna beräkningsmodell för att fastställa antalet boende används genomgående i projektet EKG-f. Tabell 2. Sammanställning av antal personer per lägenhetsstorlek (3H projektet, 2005) Antal personer per lägenhet Lägenhetsstorlek 1 rum och kök 2 rum och kök 3 rum och kök 4 rum och kök 5 rum och kök Antal boende 1,42 1,63 2,18 2,79 3, Innetemperatur Som indata för lägsta innetemperatur alla veckodagar året om används 21 º C när den verkliga temperaturen är okänd. Som framgår i avsnitt är ofta temperaturen högre än så i flerbostadshus, men trots det anser (Sveby, 2009) att 21 º C är ett mål att sträva mot vid val av reglering m.m. En grads sänkning av innetemperaturen motsvarar en minskad energianvändning på 3-5 kwh/m 2 för flerbostadshus i Stockholm (Sveby, 2009). 19

28 I detta arbete finns dock uppmätta värden på inomhustemperatur som används som indata Solavskärmning Med solavskärmningsfaktor avses hur stor andel av den infallande solinstrålningen genom fönstren som avskärmas till följd av olika typer av fasta solskydd, e.g. skuggande byggnader och kringliggande natur och rörliga solskydd, e.g. persienner, gardiner och markiser. En solavskärmningsfaktor på 0,5 tolkas som en sammansatt faktor för både fasta och rörliga solskydd där hälften av den infallande solinstrålningen avskärmas Tappvarmvatten Användningen av tappvarmvatten i flerbostadshus beror förutom brukarnas egna vanor också på varmvattencirkulationen i byggnaden och typ av armatur. Temperaturen på inkommande kallvatten och utgående varmvatten påverkar energiåtgången, och ofta varierar framför allt kallvattentemperaturen över året. Enligt (Aton, 2007) kan schablonen i tabell 1 användas för beräkning av varmvattenmängd och energiåtgång för system med respektive utan varmvattencirkulation. Beräkningen av varmvattenmängden baseras på bl.a. (MEBY, 2002) och (Johansson & Wahlström, 2007). För att bestämma energiåtgången för varmvattnet, Q vv, används ekvation 1: Q vv c p ( Tv Tk ) Vvv [kwh/år] (Ekvation 1) 3600 där V vv = mängden varmvatten (m 3 /år) ρ = vattnets densitet; 1000 kg/m 3 c p = 4,182 kj/kg K T v = varmvattnets temperatur (antas 55 C) T k = inkommande kallvattnets temperatur (antas 10 C i årsmedel) Med värden enligt ovan blir Q vv = 52 kwh/m 3 exklusive förluster i varmvattencirkulation och ledningsförluster. Dessa kan enligt (Aton, 2007) ansättas till 8 kwh/m 3 och således är Q vv = 60 kwh/m 3 i system med varmvattencirkulation, inklusive ledningsförluster. 20

29 Rekommendationen enligt (Sveby, 2009) för beräkning av tappvarmvatten baseras istället på A temp och är 25 kwh/m 2 A temp. I detta ingår inte förluster i varmvattencirkulation och ledningar. Inom ramen för denna rapport har ändå den modell valts som baseras på använd varmvattenmängd per person och lägenhet. Anledningen till det är att denna typ av modell har fler dokumenterade studier bakom sig, samt att en A temp -baserad modell tros ha större felmarginal vid små flerbostadshus pga. att uppvärmda källarutrymmen utan lägenheter ingår i A temp -måttet. Vidare rekommenderar (Sveby, 2009) ett tillskott av värme till byggnaden på 20 % av den totala varmvattenenergin. Uppvärmningen består i stilleståndsförluster i ledningar och beredare och värmeavgivning vid spolning av varmvatten. Rekommendationen bygger på tidigare publikationer, se (Boverket, 2003), dock saknas mätstudier på området Hushållsenergi För att bestämma hur mycket värme från den totala hushållsenergin som kan tillgodogöras byggnaden används årsschablonen 30 kwh/m 2 Atemp hushållsenergi enligt (Sveby, 2009). Av detta antas 70 % bli värme i byggnaden. Användningen av hushållsenergi varierar över året. Användningen kan vara 30 % högre än årsmedelvärdet vintertid och 30 % lägre sommartid, vilket påverkar hur mycket värme som kan tillgodogöras (Elmroth, 2007). Någon hänsyn till detta har inte tagits inom ramen för denna rapport av anledningarna att det antas ha endast en marginell inverkan på den totala energianvändningen och att programvaran saknar möjlighet att differentiera indata mellan årstiderna. I rekommendationen ovan hänvisas till en kommande studie på 400 hushålls användning av hushållsenergi. Den studien visar en genomsnittlig användning av hushållsenergi på 31,6 kwh/m 2 bostadsyta (Zimmermann, 2009), vilket borde innebära att de rekommenderade 30 kwh/m2 är en relevant schablon att använda Personvärme Avgiven effekt från personvärme ansätts enligt (Sveby, 2009) till medelvärdet 80 W/person och persontätheten enligt tabell 2. Närvarotiden i byggnaden kan i genomsnitt 21

30 antas vara 14 timmar/dygn vilket baseras bl.a. på (Ellegård, K., 2002). All personvärme kan antas tillgodogöras byggnaden när värmebehov finns Vädring Vädring är en beteenderelaterad indataparameter som beror mycket av byggnadens ventilationssystem och exponering för vind. Rekommendationen enligt (Sveby, 2009) är ett schablonpåslag på beräknad energiprestanda för byggnaden med 4 kwh/m2 år. 3.4 Lönsamhetsberäkningar Bedömningen av lönsamheten i investeringarna som föreslås görs med två olika metoder; pay-off metoden och LCC-metoden Pay off metoden Pay off-metoden är ett sätt att bedöma återbetalningstiden för en investering. Metoden ställer kostnaden för en investering i relation till de årliga kostnadsbesparingar som investeringen ger. Pay-off tiden är den tid det tar att tjäna in investeringskostnaden och den beräknas enligt ekvation 1. Investerin gskostnad ( kr) Payofftid ( år) (Ekvation 2) Besparing ( kr / år) Fördelen med pay-off metoden är att den är lättfattlig och enkel att använda. Nackdelarna är att den inte tar hänsyn till någon förväntad avkastning på investeringskostnaden och inte heller ett ökande energipris i fallet för energibesparande åtgärder. Inte heller tar den hänsyn till en fortsatt besparing efter pay off-tiden eller livslängden på en åtgärd som vidtas. Det gör den till en något missvisande metod att använda i byggnadssammanhang, men den ger ändå en indikativ bild av lönsamheten för en investering och kan vara lämplig för att sålla bland flera olika investeringsalternativ. En investering kan ibland anses lönsam om pay off tiden är under halva den förväntade brukstiden hos investeringen (Energilotsen, 2009) 22

31 3.4.2 LCC-metoden LCC står för life cycle cost, dvs. livscykelkostnader. Med LCC-metoden bedöms huruvida en investering kan anses lönsam sett till hela livslängden för investeringen. Till skillnad från pay off metoden tar LCC-metoden hänsyn till åtgärdens förväntade brukstid, avkastningskrav på investeringen (s.k. kalkylränta) och en förväntad energiprisökning. Lönsamhet i en investering enligt LCC-metoden föreligger då ekvation 3 är uppfylld Investeringskostnad LCC energi LCC underhåll (kr) (Ekvation 3) där LCC energi = nusumman av kostnadsbesparingen som åtgärden åstadkommer under hela sin livslängd = NUS energipris årlig energibesparing LCC underhåll = extra kostnader för underhåll som åtgärden föranleder = NUS årlig extra underhållskostnad. NUS ovan är den s.k. nusummefaktorn. Den används för att beräkna värdet idag av ett under n år årligen återkommande belopp vid kalkylräntan r. NUS kan beräknas enligt ekvation 4. NUS( r, n) n (1 r) 1 n r (1 r) (Ekvation 4) Kalkylräntan r antas här vara den reala kalkylräntan, dvs. den approximativt verkliga räntan minskad med den procentuella årliga ändringen av den generella kostnadsnivån (inflationen). I fallet med energibesparande åtgärder behöver hänsyn också tas till en eventuell framtida ändring av energipriset. Om den årliga procentuella ökningen av energipriset utöver den generella kostnadsnivån antas vara q, kan nusummefaktorn approximativt beräknas enligt ekvation 5, (Abel, Filipsson & Sundström, 2012). NUS( r, q, n) n (1 ( r q)) 1 NUS( r q, n) ( r q) (1 ( r q)) (Ekvation 5) n 23