Home » ETT HISTORISKT PERSPEKTIV PÅ ENERGIEFFEKTIVISERING I BYGGNADER

ETT HISTORISKT PERSPEKTIV PÅ ENERGIEFFEKTIVISERING I BYGGNADER

Projektbeskrivning

Titel: Ett historiskt perspektiv på energieffektivisering i byggnader

Projektinformation

Huvudman: Högskolan på Gotland

Projektledare: Mattias Legner

Projektet startade: 2011

Projektet avslutades: har inte avslutats ännu

Medverkande forskare:

Högskolan på Gotland

Mattias Legnér

Mia Geijer

Joakim Hansson

Sammanfattande beskrivning

Syfte:

Bevarandetanken bygger på ett tillbakablickande, historiskt perspektiv. Ett historiskt perspektiv kan också bidra med kunskap för att utveckla framtidens lösningar vad gäller energieffektivisering i kulturhistoriskt värdefulla byggnader. Äldre byggnader som idag upplevs som problematiska var i många fall konstruerade och optimerade för andra nyttjandekrav, främst vad gäller inneklimat och energieffektivitet. Genom att förstå byggnadernas ursprungliga konstruktion och intention kan vi söka lösningar som harmoniserar bättre med byggnadens förutsättningar. Många av de byggnader vi strävar efter att bevara bär spår av historiska energilösningar, framtvingade av både långvariga och drastiska temperaturväxlingar. Historiska perspektiv på klimat och arkitektur är idag ett outnyttjat forskningsfält inom energiteknik som ger ett vidare kunskapsdjup om tidigare energiförsörjningsmetoder och deras inverkan på klimatskal och inneklimat, vilket spelar en betydande roll för hur framtidens klimatstyrning bäst kan förenas med god byggnadsvård. Genom att koppla samman naturvetenskapliga och humanistiska tolkningsperspektiv kan man skapa en helhetssyn, vilken kan användas för att stödja utvecklingen av nya energibesparande lösningar i historiska byggnader utan att ge avkall på vare sig energieffektivitet eller bevarande av kulturhistoriska värden.

Genomförande:

Under 2010 startade vid Högskolan på Gotland ett treårigt forskningsprojekt med titeln Kulturarvet och komforten: frågan om lämpligt inomhusklimat i kulturbyggnader under 1900-talet, finansierat av Vetenskapsrådet 2010-2013. Syftet är att undersöka historiska processer som påverkat normbildning och förändring i praxis vad gäller reglering av inneklimat i äldre byggnader. Projektet visar också att ett historiskt perspektiv kan ge användbart underlag för nutida antikvariska och tekniska bedömningar , t ex genom klimathistoriker och förbättrad kunskap om tekniska systems utformning.
På det värmetekniska området finns det flera olika typer av värmelösningar som man lämnat outvecklade för att det vid den aktuella tidpunkten inte funnits lösningar för att gå vidare med. När lösningarna väl funnits har man glömt bort tidigare innovationer eller man har ansett att det inte går att utveckla ett system. Dessutom finns det en stor mängd installerade äldre tekniska lösningar i olika byggnader som står oanvända men som kunde användas med moderna tillägg som varken förstör de kulturhistoriska detaljerna eller interiörerna. Det finns också intressanta exempel på värmesystem som har anpassats, som ånglågtryckssystemen av vilka många byggdes om till varmvattensystem på 1950- och 60-talen. En förstudie inom detta område har genomförts vid Högskolan på Gotland som visar på en spännande potential för att

1. Utveckla och anpassa historiska tekniska lösningar för moderna ändamål

2. Anpassa moderna tekniska lösningar till kulturhistoriska miljöer

En utveckling av detta förutsätter dels en kartläggning av historiska tekniska lösningar, dels ett ämnesövergripande samarbete. Ovannämnda projekt går inte tillbaka längre än till 1800-talet. Den lilla istiden, 1350-1850, är ett exempel på en historisk klimatförändring och definieras vanligen som en globalt utbredd period med kallare klimat som inföll mellan den medeltida värmeperioden och den moderna uppvärmningen.

Nedkylningsperioden var särskilt märkbar i norra Europa där invånarna ställdes inför avsevärt längre vintersäsong än tidigare och kortare blötare somrar. Det kyligare och fuktigare klimatet påverkade bosättningsmönster och ekonomiska förhållanden, och därför ligger det nära till hands att anta att det också kan ha påverkat byggnadssätt, uppvärmningsmetoder och hur invånarna använde en byggnad, t ex genom att stänga av delar av ett hus under vinterperioden. Under 1700-talets andra hälft framställdes betydligt effektivare kakelugnar än tidigare för att minska slöseriet med bränsle.

Vår kunskap om motiven och effekterna av olika energilösningar som uppkom och utvecklades under den lilla istiden är emellertid begränsad. För att kunna dra adekvata slutsatser kring sambanden mellan klimat och energiförsörjning, kring vilka resurser som fanns tillgängliga och hur man reagerade på ett kallare klimat, krävs tvärvetenskapliga fallstudier som beaktar såväl byggnadernas värmetekniska egenskaper som deras kulturhistoriska kontext.
Problemet idag är att det saknas integrerade samarbeten över disciplingränserna där byggnader med tydliga spår från denna klimathistoriska process får möjlighet att belysas från olika håll. Ämnet har en stor forskningspotential men lider idag av en grundläggande kunskapslucka som hämmar framtida kunskapstillväxt om förhållandet mellan byggnadskonstruktion, invånarna och bruket av en byggnad.

Projektet genomförs av en tvärvetenskaplig forskargrupp bestående av experter i ämnena energiteknik, historia och byggnadsarkeologi. Arbetet ligger nära flera av de problemställningar som behandlas i EU-projektet inom det 7:e ramprogrammet, Climate for Culture vilket för närvarande engagerar 30 länder. Ifrågavarande projekt kommer att delta aktivt i både workshops och seminarier anordnade av Climate for Culture för att implementera och vidareutveckla forskningen kring klimathistoria, arkitektur och energiteknik på såväl nationell som internationell nivå. Forskargrupp – Mattias Legnér, Docent i kulturvård (projekledare) – Joakim Hansson, Fil Dr, arkitekturhistoria – Gunhild Eriksdotter, Fil Dr, byggnadsarkeologi.

Delprojekt 1:Klimathistoria och arkitektur (Gunhild Eriksdotter, Mattias Legnér)
Projektets tvärvetenskapliga ansats innebär att energitekniska, byggnadsarkeologiska och historiska angreppsätt kommer att tillämpas alltigenom i syfte att utveckla en sammanhållen metod som genererar ny kunskap kring den lilla istidens inverkan på byggnaders inneklimat, beboelighet och olika energilösningar. Arbetet genomförs rent praktiskt på några utvalda boendemiljöer, nämligen Skokloster slott, köpmansgården Burmeisterska huset i Visby och en ännu inte utvald gårds- eller bruksmiljö från 1600-talet. Båda de förstnämnda byggnaderna, som tillika är byggnadsminnen och tillkom under den lilla istidens kallaste period i en sammanhängande följd (c. 1570-1730) och är idag byggnadsminnen. I oktober 2012 har en studie om Burmeisterska huset färdigställts som ska publiceras internationellt. Projektet har under året presenterats och diskuterats på flera konferenser i Norden.. Fallstudierna kommer att analyseras som tre skilda scenarier för olika energilösningar fram tills dess att moderna uppvämningstekniker tar över. Arbetet inleds med en sammanställning och kritisk utvärdering av befintlig kunskap kring klimatförändring och det byggda kulturarvet. I nästa steg görs energitekniska och byggnadshistoriska undersökningar av de utvalda byggnaderna. Momentet inbegriper dels byggnadsarkeologiska fältstudier som undersöker hur val av byggnadsmaterial, rumsbildning och funktioner, värmekällor, inredning och möblering har organiserats och utvecklats utifrån ett klimathistoriskt perspektiv, dels värmetekniska analyser som utifrån de byggnadsarkeologiska slutsatserna söker återskapa byggnadernas inneklimat och temperaturer under denna aktuella tidsperioden. Resultaten från fältstudierna relateras därefter till ett urval av historiska handlingar som uttryckligen förenar olika aspekter av byggande med klimat och energiförsörjning. Projektet avslutas med en kritisk utvärdering och syntes där analyserna av de olika byggnadernas inneklimat, beboelighet och energilösningar diskuteras i relation till klimathistoriska data presenterad av internationella experter.

Delprojekt 2: Återbruk av historiska tekniska lösningar (Joakim Hansson)
Då det gäller utveckling av historiska tekniska lösningar kommer man att studera lösningar inom framför allt det värmetekniska området. Under 2012 har arbete pågått med att sammanställa och författa ett översiktsverk över Sveriges och Finlands installationstekniska historia. Idén är att försöka fånga upp lösningar som till sin teknik och/ eller material har utvecklingspotential för att eventuellt kunna bli en ny teknisk lösning för att ta tillvara energi. Utgående från ett historiskt material där man först pekat på olika intressanta historiska lösningar skall sedan tillsammans med teknisk expertis försöka få fram modeller dels för kulturhistoriska miljöer där man tar tillvara befintliga system och utvecklar dessa och dels kommer fram till ett antal nygamla lösningar inom det värmetekniska området t.ex. magasinering av värme. När det gäller anpassningen av installationer i historiska miljöer kommer man att utgå från ett antal problemområden såsom t.ex. värmepumpar och solenergi, och försöka finna lösningar att på ett estetiskt sätt kunna placera dessa i historiska miljöer. Man eftersträvar även att försöka hitta lösningar där man genom nya tekniska lösningar kan anpassa tekniken till kulturhistoriska miljöer. Även här handlar det om ett samarbete mellan ingenjörskunnande och kulturhistorisk kompetens.

Målen för projektet är att:
– Öka förståelsen för hur dagens förvaltning och bruk påverkas av historiska byggtekniska och rumsliga lösningar.
– Vidga forskningsperspektiven kring klimatförändring, energi, arkitektur, historia och byggnadsvård så att resultaten lättare kan förmedlas och tillämpas av avnämare och intressenter
– Utveckla en tvärvetenskaplig metod som förmår utvärdera hur förändringar i det globala klimatet påverkat byggnaders inneklimat och beboelighet och därmed utvecklingen av olika energilösningar.
– Fördjupa kunskapen om sambanden mellan historiska klimatförändringar och energilösningar, och deras inverkan på såväl klimatskal och inneklimat som inventarier i ett långt tidsperspektiv.
– Beskriva och konkretisera möjligheterna att använda historiska tekniska lösningar för moderna ändamål
– I tvärvetenskapligt samarbete utreda möjligheterna till anpassning av moderna tekniska lösningar i kulturhistoriska miljöer