Energy efficient renovation in a life cycle perspective : A case study of a Swedish multifamily-building

• Energy use in the European Union is increasing. At the same time, it is estimated that by the year 2050 most of the EU population will be living in currently existing buildings. Some of these buildings are or will be in need of renovation, and they have identified a target to reduce overall energy use. The urgency of climate change also makes it highly relevant and important to improve buildings resource and energy efficiency. This thesis aims to explain how different proposed energy efficient renovation strategies affect the energy use at different system levels, the potential environmental impacts of these alternatives, how they are connected to economic impacts and the implications of using a commercial LCA software to answer these questions from a research perspective.In order to answer the questions above, the effect of different renovation strategies were studied by combining building energy simulations, energy system simulations, a building environmental assessment tool, life cycle assessment and life cycle cost calculations. These tools are used in order to provide an overview of how the different renovation strategies affect the production of district heating, greenhouse gas (GHG) emissions and the environmental and economic performance of the building.The results show that the selected renovation strategies reduce energy use by decreasing transmission losses, while reducing the total amount of purchased energy by using solar energy or by changing energy carriers. These different approaches have the potential to reduce the environmental impact, mainly by reducing global warming potential, acidification potential and eutrophication potential and to some extent abiotic depletion potential. However, when changing energy carriers there is a burden shift to radioactive waste disposed. When the economic aspects are analyzed, it is shown that there is no simple correlation between financial and environmental impacts.To analyze a building from a life cycle perspective can help to identify the advantages and disadvantages of energy efficient renovation from the building owner’s perspective as well as from a societal perspective. Applying a life cycle perspective is therefore important for building owners, building companies and practitioners as well for policy makers to avoid suboptimisation.

• Energianvändningen inom den Europeiska Unionen ökar. Samtidigt, beräknas att år 2050 så bor merparten av EU:s befolkning i byggnader som finns idag. En del av dessa byggnader behöver renoveras eller kommer att var i behov av renovering, och dessa är identifierade som ett mål för att minska energianvändning. Klimatförändringens akuta karaktär ökar också relevansen och betydelsen av att ha mer resurs- och energieffektiva byggnader. Denna avhandlings mål är att förklara hur olika energieffektiva renoveringsstrategier påverkar energianvändningen på olika systemnivåer, vilken är den potentiella miljöpåverkan av dessa alternativ, hur detta är kopplat till ekonomisk påverkan och vika är implikationerna av att använda en kommersiell mjukvara för att besvara dessa frågor ur ett forskningsperspektiv.För att svara på dessa frågor studeras effekten av olika renoveringsstrategier genom av kombinera byggnadsenergisimuleringar, energisystemssimuleringar, system för miljöcertifiering av byggnader, livscykelanalys och beräkningar av livscykelkostnader. Dessa verktyg används för att ge en överblick över hur olika renoveringsstrategier påverkar produktionen av fjärrvärme, utsläpp av växthusgaser och byggnadens miljömässiga och ekonomiska prestanda. Resultaten visar att de valda renoveringsstrategierna minskar energianvändningen genom att minska transmissionsförlusterna, och minskar behovet av köpt energi genom användning av solenergi och genom att byta energibärare. Dessa olika strategier har potential av minska miljöpåverkan i termer av klimatpåverkan, försurning, övergödning och till viss del utarmning av abiotiska tillgångar. Ett byte av energibärare medför dock att bördan skiftas till deponerat radioaktivt avfall. När de ekonomiska aspekterna analyseras visar det sig att det inte finns en enkel korrelation mellan dessa och miljöpåverkan.Att analysera byggnader utifrån ett livscykelperspektiv kan hjälpa till att identifiera för- och nackdelar med energieffektiv renovering från fastighetsägarens perspektiv, men också från ett samhällsperspektiv. Att använda livscykelperspektiv är följaktligen viktigt för att fastighetsägare, byggföretag, konsulter och beslutfattare ska kunna undvika suboptimering.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Naturresursteknik -- Energisystem (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Environmental Engineering -- Energy Systems (hsv//eng)

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Samhällsbyggnadsteknik -- Miljöanalys och bygginformationsteknik (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Civil Engineering -- Environmental Analysis and Construction Information Technology (hsv//eng)

Nyckelord

Buildings

renovation

greenhouse gas emissions

district heating

energy efficiency

building environmental assessment tools

energy use

space heating

life cycle assessment

life cycle costing

payback

scenarios simulation

Byggnadsrenovering

växthusgasutsläpp

fjärrvärme

energieffektivitet

system för miljöcertifiering av byggnader

energianvändning

byggnadsuppvärmning

livscykelanalys

livscykelkostnader

återbetalning

scenariosimulering

Hållbar stadsutveckling

Sustainable Urban Development

Reesbe företagsforskarskola

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

dok (ämneskategori)