Home » Energieffektivisering och förebyggande konservering genom klimatstyrning lång beskrivning

Energieffektivisering och förebyggande konservering genom klimatstyrning lång beskrivning

Titel: Energieffektivisering och förebyggande konservering genom klimatstyrning
Projektinformation:

Huvudman: Högskolan på Gotland (KTH, Göteborgs Universitet)

Projektledare: Tor Broström

Projektet startade: 2011

Projektet avslutades: har inte avslutats ännu

Sammanfattande beskrivning

Syfte:

Syftet är att möjliggöra ett tvärvetenskapligt angreppssätt där grundläggande teoretiska studier och laboratorieförsök kombineras med tillämpningar i olika typer av byggnader för att utvärdera och demonstrera nya lösningar. Samarbetet syftar inte bara till att lösa givna problem utan också att identifiera nya forskningsfrågor och arbeta vidare med dessa. Inneklimat och klimatstyrning i kulturhistoriskt värdefulla byggnader är ett etablerat internationellt forskningsområde. Det är två grundläggande forskningsfrågor:
•Vilket klimat skall man ha med hänsyn taget till brukande och bevarande?
•Hur uppnår man detta på ett sätt som är långsiktigt hållbart?
Den första etappen av detta projekt har syftat till att positionera den svenska forskningen i ett internationellt sammanhang, men den har även bidragit med ny kunskap genom ett antal rapporter, vetenskapliga artiklar och europeiska standards. Förutvarande projekt visar att det finns kunskapsbrister som begränsar möjligheterna att förverkliga den potential som finns för energisparande och förebyggande konservering. Det handlar om:
•Inneklimatets inverkan på byggnader och föremål; från torkskador till mögel
•Riskanalys och beslut om inneklimat
•Simuleringar för att visa på effekterna av olika handlingsalternativ
•Utveckling av integrerade strategier för styrning omfattande passiv styrning, ventilation och fuktstyrning. I relation till den internationella forskningen finns ett behov av att föra samman antikvariska och tekniska aspekter till ett helhetsgrepp samt agera i området mellan forskning och tillämpning. Projektet bygger på samverkan med olika nationella aktörer på avnämarsidan. Internationellt finns två mycket intressanta arenor för samverkan: Climate för Culture är det största Europeiska kulturvårdsprojektet någonsin med ett trettiotal partners från tjugo länder och en budget på sex miljoner Euro. Projektet syftar till att utreda hur en eventuell klimatförändring skulle påverka inneklimatet i kulturhistoriskt värdefulla byggnader och vad vi kan göra för att minska riskerna. Tack vare sitt starka nationella konsortium fick Högskolan på Gotland en roll som vetenskaplig samordnare i hela projektet med ett särskilt ansvar för frågor rörande energieffektivisering. Alla doktorander och några av de seniora forskarna medverkar redan aktivt i projektet som på så vis fungerar både som en forskarskola och en hävstång för att växla upp de nationella insatserna. En annan viktig arena för samverkan är standardiseringsprojektet CEN/TC 346 ”Conservation of Cultural Heritage” vad gäller riktlinjer för styrning och mätning av inneklimat. Standards är det kanske viktigaste strategiska verktyget för att gå från forskning till praktisk tillämpning. Även här har flera forskare varit aktiva under den första programperioden. Arbetet har resulterat i ett stort antal standards om inneklimat i kulturhistoriskt värdefulla byggnader, Tor Broström har samordnat arbetet med en standard för uppvärmning av kyrkor.
Det övergripande syftet för de tre samverkande delprojekten är att är skapa kunskapsmässiga förutsättningar för att i praktiken kunna förena energisparande med ett skonsamt inneklimat i kulturhistoriskt värdefulla byggnader samt att skapa en bestående kunskapsplattform inom området. Det föreslagna projektet kommer att utveckla ny kunskap genom egen forskning och internationell samverkan. Resultaten presenteras i vetenskapliga publikationer, varav tre doktorsavhandlingar. Det är också viktigt att knyta ihop befintlig och ny kunskap till en fungerande helhet vilken kan ligga till grund för att, i samråd med berörda aktörer, utveckla mer generella riktlinjer och råd. Ett mål är också att bidra till en uppbyggnad av den nationella kompetensen inom området, genom att utbilda och engagera fler personer. Det finns idag en efterfrågan på expertkunskap, både i Sverige och övriga Europa, som inte kan tillgodoses. Projektet kommer att resultera i att det finns sex seniora forskare och fyra disputerade forskare som kan bidra till kompetensförsörjningen, direkt genom forskning och rådgivning, indirekt genom utbildning.
Mer konkret förväntas projektet leverera följande:
•Vetenskapliga publikationer inom både konserveringvetenskap och byggnadstekniska områden
•Standards och riktlinjer; Europeiska med ev. anpassning till svenska förhållanden
•En svensk handbok om klimatkriterier, riskbedömning, klimatstyrning och energieffektivitet

Genomförande:

Projektet genomförs i nära samverkan med KTH och Göteborgs Universitet. Utveckling av policies och riktlinjer görs i samverkan med Riksantikvarieämbetet. Det följande är de forskningsaktiviteter som genomförs av Högskolan på
Del 1: Klimatstyrning (Poul Klenz Larsen tillsammans med doktoranden Magnus Wessberg) Den första delen av projektet har ägnats åt ingående studier av potentialen för energieffektiv klimatstyrning genom skyddsvärme, avfuktning, zonindelad uppvärmning, styrd ventilation, samt byggnadens passiva funktion. Nästa fas omfattar följande: -Utvärdering av befintliga strategier och tekniska lösningar för klimatstyrning med avseende på bl a energieffektivitet och bevarandeaspekter. Detta genomförs i samverkan med projektet Climate for Culture vilket ger tillgång till data och erfarenheter från ett stort antal fallstudier runtom i Europa.
-Fortsatt utveckling av energieffektiva metoder och riktlinjer för fuktstyrning; skyddsvärme, avfuktning och ventilation. Denna del omfattar mätningar och simuleringar. -Utveckling av integrerade och intelligenta styrsystem för fuktstyrning (i samverkan med Tekniska Högskolan i Prag) -Mikroklimat i byggnader, golv och vindar, i förhållande till energieffektiviseringsåtgärder.
Del 2: Skador i förhållande till uppvärmning och inneklimat (Maria Brunskog). Inom Climate for Culture utvecklas generella skadefunktioner (damage functions) för att kunna beskriva skaderisk i förhållande till inneklimat. Vårt bidrag här är dels metodutveckling, dels statistiska data från fältmätningar. I den första etappen gjordes fältundersökningar i syfte att bättre förstå sambandet mellan inneklimat och skador. Resultaten pekar på två intressanta fenomen. Det första är en hypotes formulerad av Marion Mecklenburg (ledande forskare inom området) om att låga temperaturer, som i en helt ouppvärmd byggnad, starkt bidrar till bevarandet av många typer av föremål. Om det stämmer skulle de innebära att många byggnader idag värms onödigt mycket. Det andra är de mycket låga RF som uppmäts i norra Sverige, vilka innebär dels att de riktlinjer som idag finns inte är användbara, dels att förhållanden i norra Sverige säger någonting om vad byggnader och föremål egentligen tål. Detta delprojekt omfattar fortsatta fältundersökningar i utvalda objekt, laboratoriestudier (I samverkan med GU, Smithsonian institute), utveckling av generella ”damage functions” , underlag till riktlinjer för inneklimat.
Del 3: Risk&Beslut (Gustaf Leijonhufvud) Mätningar på Skoklosters slott ledde till en beskrivning av klimatskalets passiva funktion och dess påverkan på riskerna för inredning och inventarier samt till en pilotstudie om hur mögelrisken påverkas av mikroklimaten i olika rum. En fallstudie samt litteraturstudier har lett till en artikel om beslutsfattande vad gäller energieffektivitet och inneklimat i kulturhistoriskt värdefulla byggnader. Resten av avhandlingsarbetet kommer att baseras på tre delstudier. Den första bygger vidare på de fallstudier av beslutsprocesser som gjorts på Gripsholms slott. Intervjuer med aktörer och intressenter som deltar i beslut om energieffektivisering och klimatstyrning i ett antal olika fall utgör grunden för en diskussion kring hur beslutsprocessen kan utvecklas och förbättras. Särskilt studeras användbarheten och nyttan hos olika typer av standards för inneklimat. Den andra studien är en pilotstudie som undersöker möjligheten att använda arkivmaterial för att förbättra beslutsunderlaget för riskbedömningar av inneklimatet i kyrkor. Den tredje studien undersöker vilka konsekvenser perspektivförskjutningar och professionsbakgrund hos drivande personer har för planerande och genomförande av energieffektiviseringsåtgärder inom Svenska kyrkan. Den senare delen planeras att genomföras i samverkan med Annette Henning vid Högskolan Dalarna.

Energi-/miljö-/näringslivsrelevans.
Koppling till resultat från tidigare genomfört program eller projekt. Klimatstyrning i kulturhistoriskt värdefulla byggnader erbjuder en varsam och kostnadseffektiv möjlighet att förena energisparande med ett långsiktigt bevarande av byggnaderna och deras kulturvärden. Felaktig klimatstyrning leder till skador och/eller onödigt hög energiförbrukning. Fokus i den tidigare forskningen har varit på monumentala byggnader såsom slott och kyrkor. Det arbetet fullföljs, men fokus breddas mot de större bestånden av mer ordinära byggnader där det finns betydligt större besparingar att göra. Forskningsprojektet har en tillämpad inriktning med utgångspunkt från de problem och behov som avnämarna har. Projektet förväntas, utöver de rent vetenskapliga resultaten, producera underlag till svenska riktlinjer för energieffektivisering och klimatstyrning i kulturhistoriskt värdefulla byggnader samt metoder och tekniska lösningar. I en förlängning förväntas projektet att utveckla kommersiella produkter och tjänster inom området klimatstyrning. Två av de fem syftena med de nationella miljökvalitetsmålen är att ta tillvara kulturmiljön och de kulturhistoriska värdena och att trygga en god hushållning med naturresurserna, syften som riskerar att hamna i konflikt med varandra inom energiområdet. Detta forskningsprojekt bidrar till att uppfylla båda dessa syften genom att ta fram nödvändiga kunskaper för att kunna uppnå en långsiktigt hållbar förvaltning av den kulturhistoriskt värdefulla bebyggelsen med minsta möjliga energianvändning. De byggnader som berörs av det föreslagna projektet har den gemensamma förutsättningen att inneklimatet styrs av hänsyn till bevarande av byggnader och inventarier, ibland i en kompromiss med brukarnas krav på komfort. Museer, herrgårdar, slott och kyrkor är byggnader där problematiken ställs på sin spets. En betydligt större målgrupp finns i äldre bostäder och lokaler där uppvärmningen är säsongsstyrd eller zonindelad, anpassad efter nyttjandet. Här blir frågor om skyddsvärme och avfuktning allt mer akuta i takt med att energipriserna går upp och fuktproblemen tilltar. Nya forskningsrön och ett pågående paradigmskifte vad gäller krav på inneklimat, öppnar för nya och mer energieffektiva klimatstyrningsstrategier och tekniska lösningar. Den samhällerliga nyttan kan mätas dels i minskad energiförbrukning, dels i minskade kostnader för att hantera klimatrelaterade skador. Det senare har naturligtvis ett stort värde som inte enbart kan beskrivas i ekonomiska termer.
Projektet är en fortsättning och utveckling av det arbete som inleddes under första
etappen av forskningsprogrammet Spara och bevara. Det handlar huvudsakligen om att fullfölja de doktorandprojekt som inletts samt, som en utveckling, att växla upp de nationella insatserna i ett stort Europeiskt projekt, Climate for Culture, vilket också behandlar frågor om inneklimat och energieffektivisering i kulturhistoriskt värdefulla byggnader.
Precis som tidigare genomförs detta projekt i nära samverkan mellan Högskolan på Gotland, Göteborgs Universitet och KTH.

Projektets övergripande syfte är att skapa kunskapsmässiga förutsättningar för att kunna förena energisparande med ett skonsamt inneklimat i kulturhistoriskt värdefulla byggnader. Arbetet omfattar utveckling av kriterier för ett skonsamt inneklimat, anpassade strategier och tekniska lösningar för klimatstyrning, beräkningsmodeller, riktlinjer för klimatmätningar, metoder för riskanalys samt implementering och demonstration. Målet är att kunna sammanställa resultaten i form av allmängiltiga riktlinjer.

För att få den bredd och tvärvetenskaplighet som förutsätts i Energimyndighetens program genomförs projektet av fyra högskolor och ett företag i samverkan:

-Uppsala Universitet Campus Gotland
ProfessorTor Broström, doktorand Gustaf Leijonhufvud, byggnadsantikvarie

– Göteborgs Universitet, Institutionen för kulturvård
Professor Jonny Bjurman och doktorand Charlotta Bylund-Melin, konservator

– KTH, Institutionen för Byggvetenskap, Avdelning byggnadsteknik
Professor Folke Björk och doktorand Torun Widström, arkitekt.

Tor Broström

tor.brostrom@konstvet.uu.se