Klimatsmarta byggnader i ett livscykelperspektiv Leif Gustavsson Linnéuniversitetet Seminarium 28 September 211 Växjö
Världens primärenergianvändning 27 ( 5 Exajoul) Olja 34% Kol 26% Gas 21% Totalt fossilt 81% Bioenergi 1% Kärnkraft 6% Övrigt 3% Exa = 1 18 Källa: International Energy Agency, 29. Key World Energy Statistics
Klimatsmarta hus i en hållbar byggd miljö Minimera primärenergianvändning och nettoutsläpp av växthusgaser över husens hela livscykel
Byggnaders livscykel Produktion av hus Användning av hus Rumsuppvärmning Tappvarmvatten Fastighetsel Verksamhetsel Rivning av hus
Life cycle activities and primary energy flows Production phase - Extraction, processing and transport of materials - On-site construction work - Energy recovery from biomass residues Operation phase - Space heating - Electricity for ventilation - Tap water heating - Electricity for household and facility management End-of-life phase - Demolition - Energy recovery from wood, and recycling of concrete and steel Energy supply system - Full energy chain accounting, including conversion / fuel cycle losses Energy supply system - Electric heating, or district heating with biomassbased supplies - Electricity produced in a biomass-fired condensing plant - District heat produced in a CHP-based bio plant - Full energy chain accounting, including conversion / fuel cycle losses Energy supply system - Full energy chain accounting, including conversion / fuel cycle losses
Energikedja - exempel eluppvärmning Naturresurs Bränslekedja Elproduktion Elektricitet Eldistribution Värmesystem slutanvändare Värme Värma rum 6
Klimatsmarta nya hus 1. Mycket välisolerade 2. Lufttäta 3. Energisnål varmvattenarmatur 4. Energisnåla apparater och vitvaror 5. Energieffektiv tillförsel av förnybar energi 6. Energi- och klimatsmart produktion av hus
Svenskt virkesförråd på produktiv skogsmark historisk och framskriven utveckling Milj m 3 sk 5 4 3 2 1 Miljö Produktion Referens Historiskt virkesförråd 195 197 199 21 23 25 27 29 211 År Virkesförråd på all produktiv skogsmark. Historisk utveckling enligt Riksskogstaxeringen fram till 2 och framskriven utveckling i nationella scenarier 21-211. Källa: Skogsstyrelsen, Skogliga konsekvensanalyser och virkesbalanser 28
Elsystemet Elproduktion i ett Europaperspektiv har ofta kolkondens som marginalel Förändrad elanvändning leder då till kraftigt förändrade koldioxidutsläpp Stort överskott av spillvärme (i Sverige är överskottet drygt 2 gånger större än leveranserna av fjärrvärme) Omfattande planerad utbyggnad av fossil kondenskraft i EU ( 15 MW)
Sveriges totala energianvändning 197-29 Källa: Energimyndigheten. Energiläget 21. 1
Slutlig energianvändning inom sektorn bostäder och service m.m. 197-29 Källa: Energimyndigheten. Energiläget 21. 11
Sveriges elanvändning per sektor 197-29 Källa: Energimyndigheten. Energiläget 21. 12
Elanvändning inom sektorn bostäder och service m.m. 197-28, normalårskorrigerad Källa: Energimyndigheten. Energiläget 21. 13
Användning av fjärrvärme 197 29 Källa: Energimyndigheten. Energiläget 21. 14
Tillförd energi i fjärrvärme 197 29 Källa: Energimyndigheten. Energiläget 21. 15
Löpande energipriser i Sverige inklusive skatt, 197 29 Källa: Energimyndigheten. Energiläget 21. 16
Koldioxidbalanser vid produktion av byggnader 1. Fossila koldioxidutsläpp från primärenergianvändning vid produktion och transport av byggmaterial/komponenter, etc samt för att uppföra byggnader 2. Koldioxidbalanser för cementreaktioner (kalcinering och karbonatisering) 3. Substitution av fossilt bränsle med restprodukter från skogsavverkning, träbearbetning och rivning 4. Kollagring i träprodukter 5. Förändrad kollagring i skogen
Exempel: Koldioxidbalanser vid produktion av ett fyravåningshus med 16 lägenheter Uppförd byggnad med träregelstomme Referensbyggnad med betongstomme
Materialflöden exempel: från naturresurs till byggnad Malm Skog Utvinning Bearbetning Byggande Energitillförsel Restprodukter Byggnad Material flöden Bränsle-/energiflöden
Macadam Concrete Mortar Blocks Iron/steel Copper Zinc Lumber Particleboard Plywood Insulation Glass Plasterboard Paper Plastic Paint Putty (fillers) Appliances Porcelain Ceramic tiles Material mass (kg). Många olika byggnadsmaterial att beakta 1,, 1,, 1, Wood frame Concrete frame 1, 1, 1 1 1 Källa: Karin Adelberth, LTH 22 Excel fil; Gustavsson et al. 26
Energy use (kwh/m2) Primärenergianvändning i produktionsfas 45 4 35 3 Fuel cycle Conversion Distribution Final use 25 2 15 1 5 Wood Concrete Wood Concrete Wood Concrete Electricity Fossil Biomass Källa: Gustavsson et al. 26
Primärenergianvändning för byggandet av huset Indata från norska, holländska respektive svenska studier 8 7 6 kwh/m 2 5 4 3 2 1 Biomass Electricity NG end-use Oil end-use Coal end-use Wood Concrete Wood Concrete Wood Concrete Fossdal Fossdal Worrell Worrell Björklund Fossdal specificerar inte typ av fossilbränsle. Vi har disaggregerat fossilbränsle med medelvärde för Worrell och Björklund. Data för plywood saknas i studier. Vi har lagt in sådan data baserat på FAO. Källa: Gustavsson et al. 26, Gustavsson and Sathre 26
Restprodukter i trä Slutavverkning Träbearbetarbetning Byggande Rivning
Heat value (GJ). Trärester vid produktion av byggnaden med träeller betongstomme 35 3 25 Demolition Construction Processing Forest 2 15 1 5 Residues for external use Internal use (energy) Internal use (materials) Residues for external use Internal use (energy) Internal use (materials) Wood-frame Concrete-frame Källa: Gustavsson et al. 26
Example: Solid biomass (logging residues) replace fossil fuels in non-mobile plants A system analysis from forest area to local (8km), national (6km) and international (11km) end-users Functional unit is 1 MWh of delivered wood chips at the local, national and international end-users Data for forest residues based on experience in central Sweden
CO2-balance (tonne C/ha) CO 2 -balans för skogsbränslesystem olika fossila bränslen ersätts i stationära anläggningar 12 1 8 6 4 2 Local National International Primary energy -2 Natural gas Oil Coal Källa: Gustavsson, Eriksson och Sathre (211) Costs and CO 2 benefits of recovering, refining and transporting logging residues for fossil fuel replacement. Applied Energy.
Net CO2 emission (kg CO2/m2) Kolbalans vid produktion av byggnader med betong- och trästomme vid tidpunkten för uppförandet av byggnaderna 5 4 Wood frame Concrete frame 3 2 1-1 -2 Fossil fuel for material production Cement reactions Biomass for fossil fuel replacement Forest stock change Building stock change Total Kol är referensbränsle Källa: Gustavsson et al. 26
Net CO2 emission (kg CO2/m2) Kolbalans vid produktion av byggnader med betongoch trästomme över en 1 års livscykel 3 2 Wood frame Concrete frame 1-1 -2-3 -4 Fossil fuel for material production Cement reactions Biomass for fossil fuel replacement Forest stock change Building stock change Total Kol är referensbränsle Källa: Gustavsson et al. 26
Slutsatser Primärenergianvändning och koldioxidbalans Lägre primärenergianvändning och koldioxidemissioner för att producera träbyggnaden än betongbyggnaden Utnyttja trärestprodukter för att ersätta fossila bränslen Små nettoförändringar av kollager över livscykeln
Koldioxidbalanser vid byggnation är ett komplext område att analysera - Hur stora är osäkerheterna? Referensbyggnad kan vara svår att välja och definiera Produktionssystemen för byggmaterial varierar i tid och rum Energitillförselsystemen kan variera Transportavstånd varierar Få uppskattningar baserat på få byggnader Behovet av byggnadsmaterial varierar med byggnadsutformning och valda konstruktionslösningar
Net CO2 emission difference (kg CO2/m2) Minskade nettoutsläpp av CO 2 om huset byggs med trästommar i stället för betongstommar Kol eller fossil gas är referensbränsle 25 2 15 1 5 Carbon stock in building materials Cement process reaction emission Fossil fuel replacement by biofuels Fossil fuels used for material production Coal Fossil gas Källa: Gustavsson et al. 26
Variation i koldioxidutsläpp för olika parametrar Parameter Base Variation. Base case 1. Cement clinker dry process wet process 2. Cement content Portland cement blended cement 3. Concrete aggregate crushed stone natural gravel 4. Concrete carbonation 8% 2% 5. Concrete carbonation 8% 32% 6. Steel material recycled ore-based steel 7. Wood drying batch kiln continuous kiln 8. Material transport short longer distance 9a. Best case for concrete-frame building 9b. Worst case for concrete-frame building 1 2 3 4 5 6 7 8 9a 9b 5 1 15 2 25 3 Skillnad mellan betong- och trähus (kg CO 2 /m 2 ) Kol är referensbränsle Källa: Gustavsson and Sathre 26
Maximerad karbonatisering Krossa betongen vid rivning Lägg betong på upplag, säg 3 år Karbonatiseringen blir 68% för betonghuset Minskar utsläppen av CO 2 för betonghuset med 5% Källa: Dodoo et al. 29
Thermal characteristics of buildings analyzed Building U-value (W/m 2 K) Air leakage Ground floor External walls Windows Doors Roof at 5 Pa (l /s m 2 ) Mechanical ventilation Wood frame.23.2 1.9 1.19.13.8 Exhaust air Concrete frame.23.2 1.9 1.19.13.8 Exhaust air
Building heat demand (kw) Annual profiles of final space heating demand for the buildings in various locations 6 Wood f rame (Kiruna) Wood f rame [Östersund] Wood f rame {Växjö} Concrete f rame (Kiruna) Concrete f rame [Östersund] Concrete f rame {Växjö} 5 4 3 2 1 4 8 12 16 2 24 28 32 36 Day Källa: Dodoo et al. 211
Final energy use (kwh/m 2 ) Annual final energy use for space heating for the buildings at various locations 14 Concrete frame Wood frame 12 1 8 6 4 2 Kiruna Östersund Växjö Källa: Dodoo et al. 211
Primary energy use (kwh/m 2 ) Annual primary energy use for space heating at various locations with different heating systems 4 Concrete frame Wood frame 3 2 1 Kiruna Östersund Växjö Kiruna Östersund Växjö Kiruna Östersund Växjö Resistance heating Heat pump District heating Energy supply based on BST technology
Complete life cycle primary energy use for 5 years (Buildings located at Växjö and heated with district heating) Description Primary energy use (kwh/m 2 ) Concrete frame Wood frame Net difference Production energy use: Material production 757 579 178 On-site construction 1 5 5 Total 857 629 228 Operation energy use: Space heating 2268 229-22 Ventilation electricity 65 65 Tap water heating 829 829 Household electricity 6684 6684 Total 1386 148-22 End-of-life energy use: Demolition 1 5 5 Total energy use over life cycle 11253 1142 211 Production biomass residues -28-345 137 End-of-life recycling and recovery: Concrete recycling -19-3 -16 Steel recycling -96-6 -36 Wood recovery for bioenergy -214-35 91 Total -537-713 176 Total energy balance over life cycle 1716 1329 387
Conclusions Concrete building has slightly lower operation primary energy use than wood alternative, due to thermal mass Still, wood building has lower net life cycle primary energy balance than concrete alternative Less energy needed for material production More energy available from biomass residues Wood building with CHP-based district heating gives low life cycle primary energy use Källa: Dodoo et al. 211
Oil use avoided, GJ Minskad oljeanvändning och minskade CO 2 -utsläpp med 1 GJ skogsbiomassa - Laddhybridbilar med bioel 1.5 1. Plug-in hybrids with =47% bioelectricity replace hybrid cars =4% Methanol through BLG replaces diesel Biomass boiler replaces large oil boiler Ethanol Methanol/DME Synthetic diesel Electricity only Plug-in hybrids.5. Biomass CHP replaces electric heating Electricity through BLG replaces fossil electricity Wood replaces concrete in constructions 5 1 15 2 25 Källa: Joelsson and Gustavsson 21 CO 2 avoided, kg
Referenser och lästips Dodoo, A., Gustavsson, L. and Sathre, R. 29 Carbon implications of end-of-life management of building materials. Resources, Conservation and Recycling 53(5):275-286 Dodoo, A., Gustavsson, L. and Sathre, R. 211. Effect of thermal mass on primary energy balances of a wood and a concrete building. Journal article manuscript. Eriksson, E., Gillespie, A., Gustavsson, L., Langvall, O., Olsson, M., Sathre, R. and Stendahl, J. 27. Integrated carbon analysis of forest management practices and wood substitution. Canadian Journal of Forest Research, 37(3): 671-681. Gustavsson L., Eriksson L. and Sathre R. (211) Costs and CO2 benefits of recovering, refining and transporting logging residues for fossil fuel replacement. Applied Energy 88(1)192-197. Gustavsson, L. and Joelsson, A. 21. Life cycle primary energy analysis of residential buildings. Energy and Buildings 42:21-22. Gustavsson, L. Joelsson, A. and Sathre, R. 21. Life cycle primary energy use and carbon emission of an eight-storey wood-framed apartment building. Energy and Buildings 42:23-242 Gustavsson, L., Pingoud, K. and Sathre, R. 26. Carbon dioxide balance of wood substitution: comparing concrete- and wood-framed buildings. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 11(3): 667-691. Gustavsson, L. and Sathre, R. 26. Variability in energy and carbon dioxide balances of wood and concrete building materials. Building and Environment, 41(7): 94-951. Gustavsson L. and Sathre R. 211. Energy and CO 2 analysis of wood substitution in construction. Climatic Change 15(1-2): 129-153. Joelsson, J. M. and L. Gustavsson 21. Reduction of CO 2 emission and oil dependency with biomass-based polygeneration. Biomass and Bioenergy 34(7):967-984. Sathre, R. and Gustavsson, L. (29) Using wood products to mitigate climate change: External costs and structural change. Applied Energy 86:251-157. Sathre, R. and Gustavsson, L. 29. Process-based analysis of added value in forest product industries. Forest Policy and Economics 11(1): 65-75.
Specific energy requirements of the Swedish building Code (BBR 29) and the passivhus standard Description BBR 29 electric heated BBR 29 non-electric heated Passivhus Climate zone I II III I II III North South Specific final energy limit * (kwh/m 2 ) 95 75 55 15 13 11 55 45 North zone * Comprises purchased energy for space and water heating, and electricity for fans and pumps but excludes electricity for household use South zone
Analysed building Located in Växjö, Sweden Constructed in the mid 199s Climate zone III / South 4 stories 16 apartments 119 m 2 usable floor area Wood framed Reference We compared versions of this building designed to the BBR 29 or to the Passivhus standard
Energy characteristics of analyzed buildings Description Reference BBR 29 electric heated BBR 29 district heated Passivhus Ground floor U-value.23.23.23.23 External walls U-value.2.11.15.1 Windows U-value 1.9 1.2 1.9.9 Doors U-value 1.19 1.2 1.19.9 Roof U-value.13.1.11.8 Airtightness at 5Pa.8.6.8.3 Mechanical Ventilation Exhaust air Heat recovery Exhaust air Heat recovery Hot water taps Conventional Energy efficeint Conventional Energy efficeint Specific final energy (kwh/m 2 yr) 114 55 19 45 U-values in W/m 2 K Airtightness in l/ s m 2
Primary energy use (kwh/m 2 ) Primary energy balance: production phase 8 Biomass residues On-site construction Material production 6 4 2-2 -4 Reference BBR 29 Passivhus Electric heated building Reference BBR 29 Passivhus District heated building
iiprimary energy use (kwh/m 2 year) Primary energy balance excluding tap water heating, household & facility electricity per year (building lifespan is 5 years) 25 Demolition Ventilation electricity Production Production residues Space heating Demolition residues/end-of-life benefit 2 15 1 5-5 Reference BBR 29 Passivhus Reference BBR 29 Electric heated building District heated building Passivhus
Final energy use (kwh/m 2 year) Final and primary energy use for building operation 5 5 4 4 3 3 2 12 1 Household & facility electricity Ventilation electricity Final energy use Reference BBR 29 Passivhus Water heating 5 Space heating Reference BBR 29 Passivhus Reference BBR 29 1 Passivhus Reference BBR 29 Passivhus Reference BBR 29 Passivhus Reference BBR 29 Passivhus iiprimary energy use (kwh/m 2 year) 4 3 2 1 Primary energy use (kwh/m 2 year) 5 4 3 2 Household & facility electricity Water heating Ventilation electricity Space heating Primary energy use Reference BBR 29 P Reference BBR 29 Passivhus Electric heated building District heated building Electric heated building District heated building
Primary energy use (kwh/m 2 ) Primary energy balance: end-of-life Wood recovery for energy Steel recycling Concrete recycling Demolition 1-1 -2-3 -4-5 Reference BBR 29 Passivhus Reference BBR 29 Passivhus Electric heated building District heated building
iiprimary energy use (kwh/m 2 year) Primary energy balance per year (building lifespan is 5 years) 6 Demolition Household & facility electricity Ventilation electricity Production Production residues Water heating Space heating Demolition residues/end-of-life benefit 5 4 3 2 1-1 Reference BBR 29 Passivhus Reference BBR 29 Electric heated building District heated building Passivhus
Primary energy use (kwh/m 2 ) Retrofitting the 1995 house to pass house standard Primary energy use over time for materials, space heating and ventilation electricity 16 14 Existing, RH 12 1 8 6 4 Retrofit, RH Existing, HP Existing, DH Retrofit, HP Retrofit, DH 2 1995 25 215 225 235 245 255 265 Year RH =Resistance heating HP = Heat pump DH = District heating, 5% CHP Biomass-based system (steam turbine technology)
Byggnadernas energiegenskaper Beskrivning Konventionell Passiv U-värden (W/m 2 K) : Tak.13.8 Ytterväggar.2.1 Fönster 1.9.85 Ytterdörrar 1.19.85 Markplan.23.23 Lufttäthet: l /(m 2 s) vid 5 Pa.8.3 Ventilerad volym: (m 3 ) 2861 2861 Tillförd luftflödeshastighet: (m 3 /h) 154 154 Luftbyteshastighet: l /(m 2 s).35.35
Final energy use (kwh/m 2 ) Primary energy use (kwh/m 2 ) Primary energy use (kwh/m 2 ) Slutlig och primär energianvändning med respektive utan FTX (VHR) - Värmepump 5 Electricity for household Electricity & facility for Tap water household heating & facility Electricity for ventilation Electricity for Space ventilation heating 5 Slutlig 5 Tap water heating Electricity for household & facility Space heating Primär Tap water heating 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 Conventional Conventional VHR Conventional Passive Passive Conventional VHR VHR Passive Passive VHR Conventional Conventional VHR Passive Passive VHR Tillförselsystem: BST
Final energy use (kwh/m 2 ) Primary energy use (kwh/m 2 ) Primary energy use (kwh/m 2 ) Slutlig och primär energianvändning med respektive utan FTX (VHR) - Fjärrvärme, 5% CHP 5 Electricity for household Electricity & facility for Tap water household heating & facility Electricity for ventilation Electricity for Space ventilation heating 5 5 Slutlig Tap Electricity water for household heating & facility Space Electricity for heating ventilation Primär Tap water heating Space heating 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 Conventional Conventional VHR Conventional Passive Passive Conventional VHR VHR Conventional Passive Conventional VHR Passive VHR Passive VHR Tillförselsystem: BST
Final energy use (kwh/m 2 ) Primary energy use (kwh/m 2 ) Primary energy use (kwh/m 2 ) Slutlig och primär energianvändning med respektive utan FTX (VHR) - Fjärrvärme, 9% CHP 5 Electricity for household Electricity & facility for Tap household water heating & facility Electricity for ventilation Electricity for Space ventilation heating 5 5 Slutlig Tap water heating Space heating Electricity for household & facility Primär Tap water heating 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 Conventional Conventional VHR Conventional Passive Passive Conventional VHR VHR Conventional Passive Conventional VHR Passive Passive VHR Passive VHR Tillförselsystem: BST
Förändrad primärenergianvändning (kwh/m 2 ) Change in primary energy use (kwh/m 2 ) Förändrad primärenergianvändning - FTX 2 2 Ventilation electricity, Ventilation El för BST ventilation electricity, BSTSpace Rumsuppvärmning heating, Space BST heating, BST -2-4 -6-8 -1 Conventional, -2-4 -6-6 -8-8 Passive, Conventional, Passive, Conventional, Passive, Conventional, VHR -1 VHR VHR VHR VHR VHR VHR VHR -1 Conventional, Passive, Conventional, Passive, Conventional, Passive, Conventional, Passive, Conventional Passive Conventional Passive Conventional, Passive Conventional, Passive Resistance heating VHR Heat VHRpump VHR District VHR heating, VHR VHR District heating, VHR VHR 5% CHP 9% CHP Resistance heating Heat pump District heating, District heating, Direktverkande el Värmepump Fjärrvärme, Fjärrvärme, 5% CHP 9% CHP 5% CHP Tillförselsystem: Biomassaeldad ångturbin(bst) Passive, 9% CHP
Nettobesparing av primärenergi (kwh/m 2 ) Nettobesparing av primärenergi FTX 8 6 4 2 Konventionell Passiv Konventionell Passiv Konventionell Passiv Konventionell Passiv Direktverkande el Värmepump Fjärrvärme, 5% CHP Fjärrvärme, 9% CHP Tillförselsystem: Biomassa ångturbin (BST)
Nettobesparing av primärenergi (kwh/m 2 ) Årlig minskat primärenergibehov El för värmeåtervinning uppgår till 4 kwh/m 2 (huvudstapel) El för värmeåtervinning uppgår till 7 kwh/m 2 (felmarginal) 8 BST BIGCC 6 4 2-2 Konventionell Passiv Konventionell Passiv Konventionell Passiv Konventionell Passiv Direktverkande el Värmepump Fjärrvärme, 5% CHP Fjärrvärme, 9% CHP
Nettobesparing av primärenergi (kwh/m 2 ) Årligt minskat primärenergibehov när mer optimalt designade kraftvärmsystem används 2 VHR is 4 kwh/m2 VHR is 7 kwh/m2 1-1 -2 Konventionell Passiv Konventionell Passiv Konventionell Passiv Konventionell Passiv 8% CHP-BST 83% CHP-BST 76% CHP-BIGCC 78% CHP-BIGCC
Slutsatser FTX resulterar i signifikanta besparingar av slutlig energi Primärenergibesparingarna vid FTX beror av mängd el som används för FTX, byggnadens lufttäthet, och typ av värmesystem Stora primärenergibesparingar uppnås då FTX installeras i byggnader som värms med direktverkande el Låga eller inga primärenergibesparingar uppnås då FTX installeras i byggnader som värms med fjärrvärme med kraftvärmeproduktion
Primärenergi- och koldioxidbalans över livscykeln för ett flerbostadshus - Limnologen, Växjö Åttavånings flerbostadshus med trästomme Byggt i Växjö 29 3374 m 2 uppvärmd golvyta 33 lägenheter
Limnologen vann Stora Samhällsbyggarpriset 21 Projektet har inriktats på utveckling och lärande kring träbyggnadsteknik. Juryns motivering: "Arkitekturen visar och uttrycker temat träbyggande genom att exponera trä i fasaderna och de generösa balkongerna vilka bidrar till ett intryck av lätthet. Teknikstudierna visar att man klarar högt ställda krav på ljudisolering och frihet från vibrationer. Produktionen har genomförts under torra förhållanden tack vare en innovativ metod för väderskydd som följer bygget allteftersom det reses. Projektet är ett utmärkt exempel på modernt träbyggande och tillvaratar väl tidigare erfarenheter och bidrar med vidare utveckling.
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. 21
Produktionsfasen (energi) Använd primärenergi under produktionen (973 kwh/m 2 ) Tillgänglig energi från rester av biomassa (netto) (1182 kwh/m 2 ) 1 8 6 4 2-2 -4-6 -8-1 -12 Energianvändning på byggarbetsplatsen Materialproduktion (biobränsleförbrukning) Materialproduktion (elanvändning) Materialproduktion (förbrukning av fossilt bränsle) Rester från skogsavverkning Rester från förädling av skogsråvara Rester från byggarbetsplatsen
kg CO2/m2 Produktionsfasen (koldioxid) 4 3 2 1 Utsläpp vid produktion av byggnaden -1-2 Utsläpp som undviks genom användning av biobränsle -3-4 -5 Coal Reference Fossil Gas Reference Utsläpp från cementreaktioner är inkluderade. Förändringar i byggnadens och skogens kollager är inte inkluderade.
Primary energy (kwh/m2). Primärenergibalans (kwh/m 2 ) över byggnadens livscykel med en brukartid om 5 år (exklusive varmvatten, fastighetsel och hushållsel) 5 4 3 2 1 Biomass recovery from demolition Demolition Space heating and ventilation Biomass recovery from production Building production -1-2 Resistance heating Heat pump District heating Biobaserad energitillförsel (ångturbinteknik) Källa: Gustavsson et al. 21
Primary energy (kwh/m2) Primärenergibalans (kwh/m 2 ) över byggnadens livscykel med en brukartid om 5 år 16 14 12 1 8 6 4 2 Biomass recovery from demolition Demolition Household/facility electricity Tap water heating Space heating and ventilation Biomass recovery from production Building production -2 Resistance heating Heat pump District heating Biobaserad energitillförsel (ångturbinteknik) Källa: Gustavsson et al. 21
CO2 emissions (kg CO2/m2). CO 2 -balans (kg CO 2 /m 2 ) över byggnadens livscykel med en brukartid om 5 år 8 6 4 2-2 -4 Biomass recovery from demolition Demolition Household/facility electricity Tap w ater heating Space heating and ventilation Biomass recovery from production Building production -6-8 Resistance heating Heat pump District heating Biobaserad energitillförsel (ångturbinteknik)
CO2 emissions (kg CO2/m2) CO 2 -emissioner (kg CO 2 /m 2 ) när byggnaden brukas under 5 år 5 45 4 35 Household/facility electricity Tap water heating Ventilation Space heating 3 25 2 15 1 5 CST BST CST BST CST BST Elvärme Värmepump Fjärrvärme CST = Kolbaserad energitillförsel (ångturbinteknik) BST = Biobaserad energitillförsel (ångturbinteknik)
Referenser Gustavsson, L. Joelsson, A. and Sathre, R. 21. Life cycle primary energy use and carbon emission of an eight-storey wood-framed apartment building. Energy and Buildings 42:23-242 Dodoo A., Gustavsson L. and Sathre R. (21) Life cycle primary energy implication of retrofitting a wood-framed apartment building to passive house standard. Resources, Conservation and Recycling, Vol. 54, No. 12, pp 1152-116. Dodoo A., Gustavsson L. and Sathre R. (211) Building energy-efficiency standards in a life cycle primary energy perspective. Energy and Buildings, Vol. 43, No. 7, pp 1589-1597. Dodoo A., Gustavsson L. and Sathre R. (211) Primary energy implications of ventilation heat recovery in residential buildings. Energy and Buildings, Vol. 43, No. 7, pp 1566-1572.
Frågor?