Klimatsmarta hus i en hållbart byggd miljö

Transkript

1 Klimatsmarta hus i en hållbart byggd miljö Krushna Mahapatra (Leif Gustavsson) Linnaeus University, Växjö krushna.mahapatra@lnu.se Klimatresan 8-9 september, Oskarshamn Världens primärenergianvändning 2007 ( 500 Exajoul) Olja 34% Kol 26% Gas 21% Totalt fossilt 81% Bioenergi 10% Kärnkraft 6% Övrigt 3% Exa = Källa: International Energy Agency, Key World Energy Statistics

2 Klimatsmart hus i en hållbar byggd miljö Minimera primärenergianvändning och nettoutsläpp av koldioxid över husens hela livscykel - befintliga och nya hus behöver beaktas Byggnaders livscykel Produktion av hus Användning av hus Rumsuppvärmning Tappvarmvatten Fastighetsel Verksamhetsel Rivning av hus

3 Energikedja - exempel eluppvärmning Naturresurs Bränslekedja Elproduktion Elektricitet Eldistribution Värmesystem slutanvändare Värme Värma rum 5 Goda Hus - Energieffektiva befintliga hus i sydost Energirenovera målsättning halvera primärenergibehovet Rumsuppvärmning, varmvatten, fastighetsel, verksamhetsel Utforma strategier och analysverktyg Genomföra och visa på goda exempel

4 Studerad byggnad -exempel Trästomme Byggd våningar 16 lägenheter 1190 m 2 Fjärrvärmd Från 119 till 40 kwh/m 2 och år för uppvärmning av byggnaden och tappvarmvatten Årliga värmeprofiler av byggnadens uppvärmningsbehov med eller utan energihushållning Source: Gustavsson et al. 2011

5 Fjärrvärmelast och fjärrvärmeproduktion (1/ till 30/4 2009) Accumulator Discharged Heat-only boilers Capacity (MW) Flue gas condenser CHP plant Day Source: Gustavsson et al En kostnadseffektiv och naturresurssnål byggd miljö baserad på förnybara resurser 1. Energihushållning i befintliga byggnader och dess interaktion med fjärrvärmesystemet 2. Uppvärmning av och energianvändning i nya byggnader i nybyggnadsområden och vid förtätning av bebyggelse 3. Fjärrvärmelastens utveckling över tid och optimal fjärrvärmeproduktion

6 Klimatsmarta nya hus 1. Mycket välisolerade 2. Lufttäta 3. Energisnål varmvattenarmatur 4. Energisnåla apparater och vitvaror 5. Energieffektiv tillförsel av förnybarenergi 6. Energi- och klimatsmart produktion av hus Primärenergi- och koldioxidbalans över livscykeln för ett flerbostadshus - Limnologen, Växjö Åttavånings flerbostadshus med trästomme Byggt i Växjö m 2 uppvärmd golvyta 33 lägenheter

7 Vår analys omfattar Produktionsfasen Utvinning, förädling och transport av material Utvinning av energi från restprodukter av biomassa Uppförande av byggnaden Brukarfasen Uppvärmning och ventilation Hushållsel och driftel Hushållens varmvatten Rivningsfasen Rivning Utvinning av energi från trämaterial Vi tar hänsyn till hela energi- och materialkedjor; från naturresurs till levererad service Källa: Gustavsson et al Primärenergibalans (kwh/m 2 ) över byggnadens livscykel med en brukartid om 50 år (exklusive varmvatten, fastighetsel och hushållsel) Primary energy (kwh/m2) Biomass recovery from demolition Demolition Space heating and ventilation Biomass recovery from production Building production Resistance heating Heat pump District heating Biobaserad energitillförsel (ångturbinteknik) Källa: Gustavsson et al. 2010

8 Primärenergibalans (kwh/m 2 ) över byggnadens livscykel med en brukartid om 50 år Primary energy (kwh/m2) Biomass recovery from demolition Demolition Household/facility electricity Tap water heating Space heating and ventilation Biomass recovery from production Building production Resistance heating Heat pump District heating Biobaserad energitillförsel (ångturbinteknik) Källa: Gustavsson et al Svenskt virkesförråd på produktiv skogsmark historisk och framskriven utveckling Virkesförråd på all produktiv skogsmark. Historisk utveckling enligt Riksskogstaxeringen fram till 2000 och framskriven utveckling i nationella scenarier Källa: Skogsstyrelsen, Skogliga konsekvensanalyser och virkesbalanser 2008

9 Web survey of 412 architects in 2011 Engineering aspects, project costs and construction time guide the choice of frame material Wood is favoured with regards to environmental aspects, but concrete is preferred with regards to engineering aspects Building commissioners and contractors have significant influence - their perception should be studied 17 Projektet - Carbon efficient wood construction 1. Hur kan vi minimera primärenergianvändning och nettoutsläpp av koldioxid över trähus livscykel? 2. Partners är Finland, Italien, Sverige, Tyskland och Österrike 3. Budget över 30 miljoner under tre år ( ) 4. Stor andel industriell medfinansiering 5. Linnéuniversitetet svensk koordinator 6. Byggsystem från de tre ledande svenska företagen ingår i analyserna

10 Ryggraden i forskningen är publicering i välrenommerade vetenskapliga tidskrifter Dodoo A., Gustavsson L. and Sathre R. (2011) Building energy-efficiency standards in a life cycle primary energy perspective. Energy and Buildings (accepted). Dodoo A., Gustavsson L. and Sathre R. (2011) Primary energy implications of ventilation heat recovery in residential buildings. (accepted). Eriksson, L.O., Gustavsson, L., Hänninen, R., Kallio, M., Lyhykäinen, H., Pingoud, K., Pohjola, J., Sathre, R., Solberg, B., Svanaes, J. and Valsta, L Climate change mitigation through increased wood use in the European construction sector: Towards an integrated modelling framework. European Journal of Forest Research (accepted). Gustavsson L., Dodoo A., Truong N.L. and Danielski I. (2011) Primary energy implications of enduse energy efficiency measures in district heated buildings. Energy and Buildings, Vol. 43, No. 1, pp Gustavsson L., Eriksson L. and Sathre R. (2011) Costs and CO2 benefits of recovering, refining and transporting logging residues for fossil fuel replacement. Applied Energy, Vol. 88, No. 1, pp Gustavsson, L. and Sathre, R. (2011) Energy and CO2 analysis of wood substitution in construction. Climatic Change (accepted). Sathre R. and Gustavsson L. (2011) Time-dependent climate benefits of using forest residues to substitute fossil fuels. Biomass and Bioenergy (accepted). Ryggraden i forskningen är publicering i välrenommerade vetenskapliga tidskrifter insända manuskript Hemström K., Mahapatra K. and Gustavsson L. (2011) Perceptions, attitudes and interest of Swedish architects towards the use of wood frames in multi-storey buildings. (manuscript). Hemström K., Mahapatra K. and Gustavsson L. (2011) Swedish private forest owners perceptions of, and interest in, exotic tree species and clones of Norway spruce. (manuscript). Joelsson J.M., Gustavsson L. (2011). Biomass strategies in Sweden to reduce CO 2 emission and oil use in an EU context. (manuscript). Joelsson J.M., Gustavsson L. (2011). Greenhouse gas and oil use impacts of Fischer-Tropsch diesel and DME production integrated with pulp and paper mills. (manuscript). Mahapatra K., Gustavsson L. and Hemström, K. (2011) Multi-storey wooden buildings in western Europe: regulations, perceptions and promotion. (manuscript). Mahapatra K., Nair G. and Gustavsson L. (2011) Swedish energy advisers perceptions regarding and suggestions for fulfilling homeowner expectations. (manuscript). Nair G., Mahapatra K. and Gustavsson L. (2011) Implementation of energy efficient windows in Swedish detached houses. (manuscript). Poudel B.C., Sathre R., Gustavsson L., Bergh J., Lundström A. and Hyvonen R. (2011) Effects of climate change on biomass production and substitution in north-central Sweden. (manuscript). Poudel B.C., Sathre R., Bergh J., Gustavsson L., Lundström A. and Hyvonen R. (2011) Potential effects of intensive forestry on biomass production and substitution in north-central Sweden. (manuscript). Sathre R. and Gustavsson L. (2011) Time-dependent radiative forcing effects of forest fertilization and biomass substitution. (manuscript).

11 Frågor?