Validering, lärande och utveckling av hållbarhetsmål i Hållbara Ålidhem Lägesredovisning till Boverket för 2013 Dnr 1413-2793/2011 A. Sammanfattning Projektet Validering, lärande och utveckling av hållbarhetsmål är ett projekt som har nära anknytning till det stora investeringsprojektet Hållbara Ålidhem med upprustning och energieffektivisering av 405 lägenheter i ett miljonprogramsområde. Skälet till denna koppling är att de insatser som genomförs ska kunna mätas, utvärderas och följas på ett systematiskt och vetenskapligt hållbart sätt. AB Bostaden genomför ombyggnadsprojektet enligt de uppsatta målen och Umeå Universitet genom Institutionen för tillämpad fysik och elektronik genomför mätningar och utvärdering kontinuerligt under projektets gång. Under 2012 upparbetades stor mängd data från ombyggnaden av ett av husen Pilothuset med jämförelsebas i Referenshuset. Resultat och erfarenheter från detta har sedan tillämpats i nästa etapp de hus som påbörjades i slutet av 2012 och fortsätter med ytterligare etapper fram till 2015. Under hösten 2012 installerades även mätutrustning i en större byggnad (tre våningar) med adress Geografigränd 16 (G16) följt av en återinstallation av mätutrustning efter det att första steget i renoveringen av detta hus utfördes (hösten 2013). Under 2013 installerades även mätutrustning i 5 nybyggda byggnader på Geografigränd A, B, C-D, samt vinterträdgården. Vi har tidigare redovisat en uppskattning på den erhållna energibesparingen i pilothuset genom att jämföra den tillförda energimängden med en närliggande byggnad som referens. Denna jämförelse var möjlig på grund av att byggnaderna hade identisk design (byggnadskonstruktion) samt värmesystem. Denna höga likhet kunde också verifieras genom att jämföra den tillförda energin till pilot- och referensbyggnaden under några månader innan renoveringen av pilothuset. Under 2013 har arbetet främst inriktat sig på att undersöka hur den erhållna besparingen är fördelad över respektive åtgärd i pilothuset. Vidare har energianvändningen i de fem nyproducerade byggnaderna i området mätts och utvärderats med fokus på analys av överensstämmelse mellan av entreprenören utlovad energiprestanda och verkligt utfall. Nedan beskrivs genomförande och resultat av mätningar utförda av Umeå Universitet, av en doktorand vars forskning till 50 % finansieras av AB Bostaden under 4,5 år.
2 Metod Fördelningen över den erhållna energibesparingen associerad med åtgärderna vidtagna i pilothuset har kunna uppskattas genom kalibrerade energisimuleringar. Då mätdata inte funnits tillgängliga för pilothuset ett helt år innan renovering har referensbyggnaden använts för att uppskatta denna fördelning. Felet associerat med detta bör vara liten då byggnaderna var identiska i byggnadskonstruktion och värmesystem innan renoveringen påbörjades i pilothuset. Simuleringsprogrammet (IDA- IC) kalibrerades till en avvikelse på 3,7 % från uppmätt förbrukning av värme och el. Vartefter nedanstående (vidtagna) åtgärder i pilothuset simulerades. 1. Nytt vindsrum för placering av luftbehandlings aggregat och upprustning av tak 2. Ventilationssystem med frånlufts-värmeåtervinning 3. Förbättrad takisolering (25 cm sågspån utbytt mot 50 cm glasull) 4. Fönsteruppgradering (2 glas utbytt mot 3glas fönster) 5. Justering av VVC-förluster (omdragning av VVC-rör) 6. Invändig tilläggsisolering av ytterväggar (utfacksväggar 10 cm och gavelvägar 3 cm) Utöver ovanstående individuella åtgärder undersöktes också tre olika paket av åtgärder: Set1, Sammansatt av åtgärd 1 och 2 Set2, Sammansatt av åtgärd 3, 4 och 6 Set3, alla enskilda åtgärder som genomförts. nergibesparingarna uppskattades genom att lägga till varje enskild åtgärd till simuleringsmodellen och det simulerade energibehovet ( ˆ åtg, i ) jämfördes med föregående prediktion ( ˆ åtg, i 1). Detta adderande av åtgärder fortsatte tills modellen representerade det renoverade läget. Den procentuella energibesparingen för de individuella åtgärderna (1-6) beräknades enligt: % save, i ˆ = 100 åtg, i 1 ˆ mätt åtg, i (1) Där mätt är fjärrvärmebehovet för uppvärmning samt elanvändning som byggnaden använt under den analyserade året. Den procentuella energibesparingen för åtgärdspaketen (Set1-3) beräknades enligt: % save, i mätt set, i = 100 (2) ˆ mätt Där ˆ är det simulerade energibehovet efter det att åtgärdspaket i införts. set, i
3 Resultat De simulerade besparingarna visas i figur 1 för alla enskilda åtgärder samt åtgärdspaketen. Fig. 1. Simulerad procentuell samt absolut besparing av enskilda åtgärder och åtgärdspaket. Uppbyggnaden av ett vindsrum (åtgärd 1) var nödvändigt för att skapa utrymme för det nya ventilationssystemet vilket kan ses i figur 1 leder till ett ökat värmebehov. Detta är dock måttligt då vindsrummet är relativt litet ca 30m 2 samt att innetemperaturen hålls något lägre i de allmänna ytorna relativt boytorna. Set 3 innefattar samtliga åtgärder vidtagna i pilothuset. Detta uppskattas till 56,9 MWh alternativt cirka 41 % i värmebesparing (FJV+L) vilket stämmer väl överens med tidigare redovisad uppmätt värmebesparing. Set 2 är en sammanslagning av de individuella åtgärderna 3, 4 och 6 som inverkar på byggnadens transmissionsförluster, där åtgärd 6 (invändig isolering av ytterväggar) motsvarar den minsta värmebesparingen och den högsta motsvaras av åtgärd 3 (förbättrad takisolering). Denna ligger också nära den besparing som är kopplad till fönsterbytet från 2 till 3 glas (åtgärd4). nergibesparingen kopplad till minskade värmeförluster från varmvattencirkulation (VVC) i byggnaden beror på dess storlek samt hur länge det kan komma byggnaden till nytta. Som tidigare redovisats var storleken signifikant då varmvattnet cirkulerade genom markbetong i platta samt värmde badrumsradiatorer. Besparingen sker sommartid då denna överskottsvärme tas bort vilket också medför en jämnare inomhustemperatur. I figur 1 är denna besparing i närheten av den vidtagna tilläggsisoleringsåtgärden av ytterväggar.
Den beräknade värmebesparingen kopplad till takisolering, minskade VVC-förluster och fönsterbyte planeras även att uppskattas med mätdata. Strategin för detta är att utföra dessa åtgärder stegvis i byggnaderna G16 samt referenshuset under tiden kontinuerliga mätningar utförs. 3.1 nergiuppföljning nybyggda hus nergiförbrukningen för Geografigränd 2A- (G2A-) har mätts under 2013 till ett medel BBR-tal på 80 kwh/m 2 vilket är cirka 60 % lägre än för området som helhet före branden. Dock är det högre än det som beräknades av entreprenören i projekteringsskedet (65 kwh/m 2 ). Detta beror främst på skillnader mellan de uppmätta och de av entreprenören antagna brukarrelaterade förbrukningarna på varmvatten och hushållsel. I tabell 1 ses även att stora variationer i BBR tal uppmättes mellan byggnaderna från cirka 68 till 87 kwh/m 2, trots att byggnaderna har väldigt lika uppvärmningssystem och byggkonstruktion. Tabell 1. Uppmätt och beräknad energiprestanda för nybyggda hus G2A- samt medelförbrukningen (2007-2009) för området som helhet innan renoveringsprojektet startade. Med hjälp av mätdata från vintersäsongen 2013/2014 analyserades orsakerna till skillnaderna i BBR-tal mellan byggnaderna. fter detaljerade regressionsanalyser kunde vi visa att dessa skillnader främst beror på olika omslutande area mot utomhustemperatur (och inte av konstruktionsskillnader). Slutsatsen är att de större byggnaderna har en fördel i beräknandet av BBR-talet då normeringen av radiatorvärme (vilket är nästintill hela den tillförda fjärrvärmen för byggnadsuppvärmning i dessa hus då frånluftens värme återvinns) sker per Atemp och inte mot Aom. Vidare så visar den stora differensen mellan den i projekteringsskedet beräknade och den sedan uppmätta verkliga prestandan att brukarrelaterade parametrar har ett stort inflytande då ett BBR tal skall projekteras. Därför är lärdomen i detta projekt att dessa skall väljas omsorgsfullt vid beräkningar.
4 Slutsatser Projektet Validering, lärande och utveckling av hållbarhetsmål är tillämpat på investeringsprojektet Hållbara Ålidhem med upprustning och energieffektivisering av 405 lägenheter i ett miljonprogramsområde i Umeå. Syftet är att genomföra en vetenskapligt grundad validering av ett program med olika insatser för att öka hållbarheten. De resultat som uppnåtts i föreliggande lägesredovisning illustrerar väl utfallet av ansatta målsättningar i tekniska termer på de åtgärder som redan genomförts. Projektet aspirerar också på att vara ett lärande projekt. Även om utfallet av den målsättningen visar sig tydligast i ett längre perspektiv, så har den löpande dialogen inom ramen för projektet redan gett ny kunskap på olika plan inte bara i de involverade organisationerna utan också till andra avnämare genom de informationsinsatser som vidtagits. B. konomisk uppföljning 2013 För projektet som helhet ska periodens totalkostnad, stödberättigad kostnad och utnyttjat stöd redovisas. Redovisningen av åtgärder/arbetsområden ska baseras på det beslut om stöd som Delegationen för Hållbara städer har fattat. Detta innebär att varje åtgärd/arbetsområde som framgår av beslutet ska särredovisas med totalkostnad, stödberättigad kostnad samt utnyttjat bidrag. Insatser som har specificerats i beslutet ska särredovisas, övriga insatser får gärna särredovisas. När det gäller åtgärder i byggnader redovisas varje byggnad för sig. Kostnadsslag, kr Kostnader enligt beslut Fakturerade stödberättigade kostnader 2013 Utnyttjat stöd 2013 Mätutrustning 250 000 38 000 11 400 Forskartid 863 000 147 400 44 220 Beteendevetenskaplig studie, boende 150 000 0 0 Resultatspridning 100 000 24 900 7470 0 0 0 Summa godkända nettokostnader 1 363 000 210 300 63090 Belopp att utbetala 63090
C. Målgrupp Ange projektets målgrupp och ange om ni nått fram till denna. Kunskapsspridning har skett genom olika kanaler: - chologen som nu finns i cirka 400 lägenheter är ett verktyg för att medvetandegöra hyresgäster om deras energiförbrukning - Nätverket för hållbart byggande i kallt klimat ett nätverk i Umeå där ett 100-tal aktörer deltar regelbundet och följer Bostadens projekt - xterna besök under 2013 - Doktoranden Jimmy Vesterberg skriver under sin doktorand tid minst 4 artiklar, varav den första presenterades på konferens [1]. Studierna [2] [3] är inskickade till en vetenskaplig journal och [4] är en konferensartikel. Vidare har projektet presenterats för olika externa parter i det vetenskapliga forumet samt press. - Hyresgäster information genom kundtidning i temanummer, hemsida etc. - Kunskap om bostadens miljöarbete mäts årligen våra kundmätningar och visar en ökning från 2010 2012 från 22 % - 36 % - Samma frågeställning hos medarbetarna där 83 % anger att de känner till företagets miljöarbete Nedanstående länkar visar de dialoger som genomförts. Visualisering av hållbarhetsarbetet ses också i film om Hållbara Ålidhem. http://www.bostaden.umea.se/nyheter/spannande-forslag-fran-studenter-painteractive-design-kursen http://www.bostaden.umea.se/nyheter/innovativa-konceptförslag-for-vintertradgarden tt utdrag ur externa projektpresentationer: Umeå Universitets styrgrupp (2010-10-21) KK-stiftelsen (2011-12-07) Dalarna universitet (2012-02-24) University of Pardubice (2012-11-14) Besök från Riksdagens civilutskott (2013-05-13) Besök i samband med konferens av Länsstyrelsen i Umeå (2013-05-15) Arkitekthögskolan i Umeå, studenter (2013-09-25) Företagsforskarskolan i Umeå (2013-11-13)
Press: Solkraft fungerar på nordlig breddgrad, nergi & Miljö nr 6-7/12 sid 38-39, http://www.energi-miljo.se/2012/06/solkraft-fungerar-pa-nordlig-breddgrad/ Vetenskapliga publikationer: 1. J. Vesterberg, S. Andersson, T. Olofsson, valuation of energy conservation measures in a multifamily building, using on site measurements. Renewable nergy Research Conference, Trondheim-Norway, 2012 2. J. Vesterberg, S. Andersson, T. Olofsson, xtracted building performance data a tool for evaluation and calibration. Submitted to nergy and Buildings, 2014 3. J. Vesterberg, S. Andersson, T. Olofsson, Simple calibration approach for whole building energy simulation programs. Submitted to nergy and Buildings, 2014 4. J. Vesterberg, S. Andersson, T. Olofsson, The influence from input data provided by the user on calculated energy savings. 10th Nordic Symposium on Building Physics, Lund Sweden, 2014 Muntliga presentationer Renewable nergy Research Conference, Trondheim-Norway, 2012 10th Nordic Symposium on Building Physics, Lund Sweden, 2014