Optimal tjocklek av isoleringsmaterial i en energieffektiv byggnad : Minimering av primärenergianvändning, växthuspotential och kostnad ur ett livscykelperspektiv

Sammanfattning: I Sverige står bygg- och fastighetssektorn för nära en femtedel av koldioxidutsläppen och en tredjedel av energianvändningen varav en stor del kommer från uppvärmning av byggnader. Ett tillvägagångssätt för att minska energibehovet i bostäder är genom krav på energieffektivitet. Där spelar isoleringsmaterial stor roll för att minska värmeförlusterna i byggnaden. Ett problem med för tjock isolering är att isoleringsmaterialen i sig har viss kvantifierbar miljöpåverkan. I denna studie bestäms livscykelpåverkan från olika isoleringsmaterial med avseende på primärenergianvändning, växthuspotential, kostnad samt övrig miljöpåverkan. Studien undersöker även hur tjockleken av olika isoleringsmaterial påverkar driftenergin i byggnaden Backåkra 2, belägen i centrala Stockholm. Syftet är att bestämma den optimala tjockleken för varje isoleringsmaterial i byggnaden med avseende att minimera primärenergianvändningen, växthuspotentialen samt kostnaderna under en tidsperiod på 50 år. Övrig miljöpåverkan fastställs även. Materialen som utvärderats är glasull, cellulosaisolering, polyuretan/polyisocyanurat, vakuumisolering, aerogel, grafitcellplast, samt fenolbaserad isolering. Två olika avfallsscenarier implementeras varav ett scenario har hög materialåtervinning och ett annat har hög energiåtervinning. I en känslighetsanalys studeras inverkan av primärenergifaktorn, isoleringsmaterialens livslängd, koldioxidfaktorn, U-värden i byggnadens fönster samt andra värden för livscykelpåverkan. Resultaten visar att vald tjocklek av isoleringsmaterial i byggnaden i dag ligger nära den optimala tjockleken med avseende på minimal primärenergianvändning. Om isoleringsmaterialet har lägre koldioxidutsläpp under sin livscykel hamnar tjockleken i dagsläget nära den optimala tjockleken med avseende att minimera växthuspotentialen. Materialet aerogel har högst värden i alla påverkanskategorier i båda avfallsscenarierna. Lägst primärenergianvändning har vakuum- och cellulosaisolering vid optimala tjockleka på . Cellulosaisolering ger även upphov till lägst växthuspotential medan grafitcellplast har lägst kostnad för de optimala tjocklekarna i båda avfallsscenarier. Hög material-återvinningsgrad ger upphov till tjockare isolering och högre värden för påverkansfaktorerna. En hög energiåtervinningsgrad leder däremot till tunnare isolering och lägre värden. Att optimera isoleringsmaterialens tjocklek utifrån alla tre kriterier (primärenergianvändning, växthuspotential och kostnad) kan innebära svårigheter eftersom skillnaden mellan optimala tjocklekar är stor. Resultatet är känsligast för förändringar av livslängden och denna bör utvärderas noggrannare i framtida studier för att i högre utsträckning likna den verkliga byggnaden. Framtida studier kan även kretsa kring mer generell tillämpning av liknande analys för olika typer av byggnader i olika geografiska regioner. I vissa typer av byggnader är isoleringsmaterialens påverkan gällande primärenergianvändning och växthuspotential i förhållande till den totala byggnaden signifikant. I sådana fall har optimering av isoleringstjocklek stor betydelse för byggnadens totala prestanda och kan bidra till att minska byggnadens miljöpåverkan. Avslutningsvis kan denna studie bidra till en minskning av primärenergianvändningen, miljöpåverkan och kostnaderna i en energieffektiv byggnad. Därmed erhålls ett hållbarhetsperspektiv under hela livscykeln.