Goda hus 2050 1 - Energihushållning

LTH-Nätverket Goda Hus 2050
FORSKNING | UTBILDNING | VISION
LUNDS UNIVERSITET
2
3
Energi- och klimatsäkrade hus
Bygg- och fastighetsbranschen står inför stora utmaningar för att uppnå energi- och
klimatrelaterade mål för 2020 och 2050, inte minst vad gäller ombyggnation av det befintliga beståndet. I detta sammanhang behöver byggnader ses i ett helhetsperspektiv för
att uppnå en god byggnad för människor att leva och verka i. För att lösa dessa problem
behövs ett flervetenskapligt angreppssätt, vilket nätverket Goda Hus 2050 vid LTH ska
representera.
För att skapa samverkansformer med avseende på byggnaders effektivisering utifrån
olika perspektiv inom forskning och utbildning mellan ämnen på LTH har ett antal LTHavdelningar under vårterminen 2012 bildat ett internt nätverk, kallat LTH-Nätverk Goda
Hus 2050. Följande avdelningar (och kontaktpersoner) är nätverkets grundare:
Byggnadsfysik (Petter Wallentén),
Byggproduktion (Anne Landin),
Konstruktionsteknik (Miklós Molnár),
Energihushållning (Jurek Pyrko, sammankallande),
Installationsteknik (Birgitta Nordquist),
Byggnadsmaterial (Lars Wadsö),
Byggnadskonstruktion (Bertil Fredlund),
Energi- och byggnadsdesign (Åke Blomsterberg),
Byggnadsmekanik (Kent Persson),
Brandteknik (Patrick Van Hees).
4
Nätverkets vision
Nätverket ska bildas med en tidsram på två år. Spridning av nätverkets verksamhet kommer
att ske via workshops och forskningsseminarier som ska samarrangeras med Byggrådet,
publicerat material i form av broschyrer och forskningsprogram samt LTH:s internetsidor.
Samverkan är tänkt att ligga till grund för framtida forskningsansökningar, främst i Sverige,
men även inom större forskningsprogram på EU-nivå.
Externt ska nätverket knyta till sig näringslivet, och dess erfarenheter för att skapa en
grund för samverkan i utbildning och framtida forskningsprojekt då fokus kan läggas på
både vetenskapliga metoder och branschperspektiv. Inte minst är detta viktigt för att
stärka forskning och utbildning inom byggd miljö på LTH, där samverkan med näringslivet
är en nödvändig framgångsfaktor.
Våra viktigaste utmaningar är att…
- uppnå de krav som ställs för hållbara och goda hus 2020 och 2050
- utveckla metoder för innovationer och framtagning av effektiva och robusta produkter
och processer
- renovera det befintliga byggnadsbeståndet kostnadseffektivt till energieffektiva byggnader med bra inneklimat
- delta konstruktivt i samhällsdebatten
Nätverket ska hjälpa oss att…
- sammanföra forskning och praktik så att goda hus skapas
- sprida forskningsresultat effektivt till flera målgrupper
- bättre bedriva vårt arbete genom att öka kontaktytor och underlätta tvärvetenskapligt
kunskapsutbyte
5
6
Byggnadsfysik
FORSKNING
Avdelningen för byggnadsfysik forskar och utbildar inom grundläggande och tillämpad byggnadsfysik, i första hand värmetransport, fukttransport och luftströmning i byggnadsdelar och
byggnader. Inom ämnet ingår att studera konstruktionen av byggnadsdelar såsom grunder,
ytterväggar, fönster, tak och deras anslutningar för att uppfylla krav på fuktsäkerhet, energioch resurshushållning, komfort och god inomhusmiljö. Forskning görs också med fokus på
att bättre kunna prediktera energianvändning och inneklimat. Forskningen bedrivs inom ett
stort antal projekt, bl a följande:
FRAMTIDENS TRÄHUS - mätning, modellutveckling och beräkningar av fuktförhållanden i
klimatskalet i moderna trähus för att komma fram till dimensioneringsmetoder och fuktsäkra
konstruktioner.
FUKTSÄKERHET I SAMBAND MED RENOVERING – detaljerade studier av framför allt
flerbostadshus för att säkerställa fuktsäkra renoveringsmetoder.
KALLA VINDAR – mätning, utveckling av modeller och beräkningar för att hantera de ökande
fuktproblemen på kalla vindar.
RISKBEDÖMNING FÖR ÅTGÄRDER HISTORISKA BYGGNADER – det finns ett stort antal
historiska byggnader i Sverige som har energi- och fuktproblem som leder till brister i inomhusmiljön. Projektet skall ta fram modeller och metoder för att hantera detta.
HYGROTERMISKA FÖRHÅLLANDEN I INNELUFTEN – för att kunna göra beräkningar av
fukt och värmetransport behövs kunskap om klimatet på in- och utsidan av hus. Därför genomförs ett stort antal mätningar för att ge ett statistiskt underlag av detta.
INNETEMPERATUR, HUSHÅLLSEL OCH TAPPVATTEN – det har visat sig vara stor skillnader
mellan predikterad och verifierad energianvändning. För energiberäkningar behövs detaljerad
kunskap om energianvändning. Detta genomförs genom mätningar av energianvändning och
brukarbeteende i över tusen lägenheter.
SÅ KAN VI BIDRA TILL ATT FÅ GODA HUS 2050
Ett absolut krav på det goda huset är att klimatskalet fungerar ur fukt-, mögel- och energisynpunkt. Vi bidrar till kunskap inom dessa områden genom att: utveckla modeller för de
fysikaliska förloppen, ta fram dimensioneringsmetoder samt utveckla nya konstruktioner och
modifierade byggnadsdelar.
7
Installationsteknik
FORSKNING
Huvudområdena är innemiljö, energi- och effektanvändning, installationers utformning,
luftströmning i rum, användarbeteende och rökgasspridning vid brand. Installationerna i en
byggnad inkluderar till exempel system för ventilation, uppvärmning, kyla, tappvatten, avlopp
och sprinkler. Några av forskningsprojekten är delvis tillsammans med Byggnadsfysik. Några
exempel på forskningsprojekt som har bedrivits på avdelningen är
Innemiljö och ventilation i skolor - Skolors innemiljö påverkar våra barns hälsa och lärande och
därför behövs kunskap om hur man hanterar förekommande ventilationssystem på skolor och
hur man modellerar innemiljön i skolor.
OPTIMERING AV INDUSTRIVENTILATION - Energianvändningen i industrin är hög men ofta
har utformningen av de icke processrelaterade installationerna väldigt lågt fokus och därmed
är slöseriet av energi stort. Metoder har tagits fram för att optimera val och utformning av
ventilations-, värme, och kylsystem i industrin.
UTFORMNING AV VENTILATION I BOSTÄDER - Bostäders ventilation kännetecknas av hög
fuktproduktion och låg användarkunskap. Detta ställer särskilda krav på ventilationssystemet
samtidigt som energianvändningen bör vara låg.
ROTORER - Rotorer som ventilationsvärmeåtervinnare har hög verkningsgrad men lider av ett
antal nackdelar jämfört med alternativen.
Mätning av beteenderelaterade parametrar och utveckling av mätsystem - Energianvändning, fuktförhållande och innemiljö påverkas till stor grad av användarbeteendet i byggnader.
Användarbeteende har mätts med hög upplösning, bland annat i flera år i 1300 lägenheter.
INDIVIDUELL MÄTNING OCH DEBITERING OCH REGLERING I FLERBOSTADSHUS
BRAND OCH RÖKGASSPRIDNING I VENTILATION OCH TRAPPHUS
Andra forskningsprojekt har bl a behandlat livscykelkostnader och livscykelanalyser, innemiljö
och luftrörelser i rum, energi- och inneklimatutvärdering av lågenergihus samt reglering av
golvvärme.
SÅ KAN VI BIDRA TILL ATT FÅ GODA HUS 2050
Fungerande goda hus kräver kunskap om hela byggnaden som system. Brukarens vanor är en
del av detta system liksom installationerna och genom vårt arbete skapar vi grundförutsättningar för de optimeringar som leder till Goda Hus.
8
UTBILDNING
Byggnadsfysiks och
Installationstekniks gemensamma
kurser
Avdelningarna har valt att ge flera av sina
kurser tillsammans eftersom dessa två
områden interagerar och tillsammans ger
förutsättningar för att skapa energieffektiva
byggnader med bra inomhusmiljö.
Civilingenjör på Väg och vatten
Husbyggnad- och installationsteknik, 10
hp. Kursen tar upp grundläggande begrepp
kring husbyggnadsteknik, installationstekniska system och hur ett bra inneklimat
skapas.
Civilingenjör på Väg och vatten,
specialisering husbyggnad
Energieffektivitet och innemiljö, 7,5 hp. Kursen syftar bl a till att ge en grundläggande
förståelse för en byggnads energianvändning och alla faktorer som påverkar denna
inkluderande fuktsäkra tekniska lösningar.
Energi, luft och fukt vid ombyggnad och
förvaltning, 7,5 hp. Fokus i kursen är på
det stora befintliga byggnadsbeståndet
och områden som berör driftskedet inkluderande miljöinventering. Studenterna får
genomföra inneklimatmätningar och föreslå
energieffektiviserande åtgärder på en byggnad inom lokalsektorn.
Projektering avseende energi, luft och
fukt i nya byggnader, 7,5 hp. Kursen ger
fördjupad kunskap inom projektering av
fuktsäkerhet och installationstekniska system för nya byggnader och inkluderar en
projektuppgift av en ny kontorsbyggnad.
Hållbart byggande, 7,5 hp. Kursen inriktar sig på framtidens byggnader med en
mycket låg energianvändning. Studenterna
får dimensionera ett passivhus och bl.a. beräkna dagsljus, solceller, solskydd, termiskt
klimat samt dynamiska fuktförhållanden för
högisolerade ytterväggar.
Lantmäteriprogrammet
Hållbart byggande, 6 hp. Kursen tar upp
grundläggande begrepp kring byggteknik
och installationstekniska system. Projektuppgiften behandlar exploatering av ett
markområde, där lämpliga hustyper och
konstruktioner ska föreslås med hänsyn till
bl a energianvändning, markbeskaffenhet,
fuktsäkerhet och livscykelanalys.
Teknisk byggnadsförvaltning, 7,5 hp. Kursen inriktar sig på det befintliga beståndet
och förvaltningsskedet. Studenterna arbetar
med befintliga flerbostadshus och föreslår
inneklimatförbättrande och energieffektiviserande åtgärder med hjälp av energiberäkningar.
Installationstekniks kurser
Arkitektutbildningen, Lund
Arkitekturteknik 4: Energi och installationsteknik, 3 hp. Kursen ger kunskap
om de tekniska möjligheter som finns för
att skapa energieffektiva byggnader vilka
9
ger ett bra inomhusklimat för brukarna. I
kursen ingår en miljöklassningsuppgift och
några kursdelar ges av avd. för Energi och
byggnadsdesign.
Byggingenjörsprogrammet
Byggteknik med arkitektur, Campus
Helsingborg
Installationsteknik, 7 hp. Kursen tar upp
grundläggande begrepp kring installationstekniska system i en byggnad. Studenterna
får bl a dimensionera ventilations-, uppvärmnings- samt tapp- och spillvattensystem för en villa.
Byggnadsfysiks kurser
Arkitektutbildningen, Lund
Arkitekturteknik 3: Byggnadsteknik och
byggnadsfysik för Arkitekter, 3 hp. Den
övergripande målsättningen är att ge
studenterna en teknisk allmänbildning
avseende byggnadstekniska begrepp, vanliga konstruktioner, samt en förståelse för
byggnadsfysiken med avseende på värme
och fukt.
Byggingenjörsprogrammet IBYA Byggteknik med arkitektur, Campus
Helsingborg
Husbyggnadsteknik, 6 hp. Kursen har en
praktisk inriktning för att studenterna ska
få grundläggande kunskap om en byggnads
funktion och uppbyggnad med fokus på
fukt och värme.
Byggnadsfysik, 6 hp. Kursen ger översiktliga
kunskaper om värme- och fukttransport i en
byggnad, en byggnads konstruktiva utformning och om hur byggnadskomponenter
sammanfogas till en sund och energisnål
byggnad.
Brandingenjörsprogrammet, BI Lund
Husbyggnadsteknik, 4 hp. I kursen ingår en
genomgång av olika byggnadstekniska begrepp, byggnadsdelar och hur dessa byggnadsdelar sammanfogas till en hel byggnad,
värme och fuktfrågor samt byggprocessen. Master Programme in Energy-Efficient
and Environmental Building Design,
Campus Helsingborg
Byggnadsfysik och Installationsteknik undervisar bl a i följande kurser; Moisture
Safety Design, Ventilation and Indoor Air
Quality, Passive house Integrating Thermal
and Moisture Issues, Energy-efficient Office
Building – Integrating Daylight and Ventilation.
10
Byggproduktion
FORSKNING
Vi arbetar med forskning inom ett multidisciplinärt område. Forskning inom ämnesområdet Byggproduktion behandlar den ledning,
administration, produktionsteknik och verktyg som krävs vid genomförande av byggprojekt från idé till återbruk. Ämnet Byggproduktion
kan beskrivas som läran om att tillhandhålla byggnads- och anläggningsfunktioner i ett helhetsperspektiv. Avdelningens kunskaper bidrar
till att utveckla den byggda miljön för ett mer uthålligt samhälle. Kunskap utvecklas inom områdena projektledning, resurshushållning,
innovation, produktionsteknik, arbetsmiljö och byggprocess.
Genomförandet av ett byggprojekt kräver insats av många olika specialister under projektering, byggande och förvaltning. Centralt inom
ämnet är frågan hur samverkan mellan de många aktörerna i byggprocessen skall organiseras för att få en effektiv process.
Inom följande kunskapsområden bedriver vi forskningsverksamhet:
SÅ KAN VI BIDRA TILL ATT FÅ GODA HUS 2050
Genom innovativt kalkylarbete, LCC och projektstyrningstekniker är vi beredda att bidra till Goda hus 2050. Vi forskar också inom
kunskapsuppbyggnad, kvalitetsstyrning och innovation vilket bidrar till en effektivare byggprocess. I de tidiga skedena kan vi hjälpa
till att föra utvecklingen framåt genom forskning inom områdena intressentsamverkan, upphandling, exploatering (planarbete) och
entreprenadjuridik.
11
UTBILDNING
Utbildning inom ämnesområdet Construction management behandlar den ledning,
administration, produktionsteknik och
verktyg som krävs vid genomförande av
byggprojekt från idé till återbruk. Ämnet
Construction management kan beskrivas
som läran om att tillhandhålla byggnadsoch anläggningsfunktioner i ett helhetsperspektiv. Avdelningens kunskaper bidrar till
att utveckla den byggda miljön för ett mer
uthålligt samhälle. Kunskap utvecklas inom
särskilt inom områdena projektledning,
resurshushållning, innovation, produktionsteknik och byggprocess.
Kurser
Byggprocessen, 10 5 hp, A3 och V2. Ger
studenterna kunskaper och förståelse
avseende de aktörer, regler och processer
som måste beaktas vid planering, produktion och förvaltande av en byggnad eller
anläggning.
Projektledning, 7,5 hp V3, Byggprocessen
och projektledning, 7,5 hp, L3. Kursen syftar till att ge studenterna grundläggande
kunskaper i projektledning, projektstyrning
och projektorganisation.
Byggproduktion, 7,5 hp, V4. Kursens
målsättning är att ge kännedom om byggföretagens marknad, affärsidé, ledning,
organisation, ekonomi, kvalitets- och miljösystem och strategi. Vidare skall väsentliga
kunskaper ges som krävs för att genomföra
byggprojekt såsom kunskaper i tid- och resursplanering, aktivt kvalitetsarbete, miljöarbete, anbuds- och produktionskalkylering
etc. som sker inom byggföretag.
Fastighetsförvaltning, 7,5 hp, V4 och L4.
Ger studenterna kunskap om fastigheters
förvaltning och ekonomi ett relevant och
viktigt kunskapsområde, vad gäller såväl
bedömningar av nyinvesteringar men framförallt för att kunna göra rationella beslut
i förvaltningen av det befintliga fastighetsbeståndet.
Beställarrollen, 7,5 hp, V4 och L4. Kursen
syftar till att ge förståelse för byggherrens roll som beställare samt skapa insikt
om byggherrens möjligheter att styra och
leda en upphandlingsprocess av byggandet
samt om de lagar och regelverk som styr
upphandlingen av bygg- och anläggningsprojekt, med speciellt fokus på offentlig
upphandling.
Byggledning, 7,5 hp, V5. Kursen ger kunskaper ledning av byggprojekt under tidiga
skeden, ekonomisk styrning (investeringsoch årskostnader), projektplanering, entreprenadjuridik samt förhandlingsteknik.
Kursen är en synteskurs.
Bygginnovationssystem, 7,5 hp, V5. Kursen
syftar till att ge en förståelse för olika byggproduktionssystem och deras uppkomst och
hur byggproduktionssystem kan utvecklas
och implementeras.
12
Konstruktionsteknik
FORSKNING
UTBILDNING
Konstruktionsteknik bedriver utbildning och
forskning inom områden som behandlar dimensionering och konstruktiv utformning
av de bärande delarna av byggnadsverk
för såväl husbyggnader som broar och
anläggningar. Ämnet innehåller dels en
allmän materialoberoende del som gäller
laster, säkerhetsfrågor, krav, byggnaden
som system, informationsöverföring m.m.
dels en materialberoende del som omfattar konstruktioner av trä, betong, stål och
murverk.
Konstruktionsteknik, 9 hp är en kurs på
grundläggande nivå som handlar om laster,
stommar, stomstabilisering, stål-, betongoch träkonstruktioner.
Betongbyggnad, 7,5 hp är en fördjupningskurs som ska ge kunskaper om funktionssätt hos samt färdigheter i dimensionering
och utformning av armerade betongkonstruktioner på avancerad nivå.
Arkitekturteknik bärverk, 3 hp är en kurs
om laster, stommar och bärande element på
grundläggande nivå för arkitektstudenter.
Brobyggnad, 7,5 hp är en fördjupningskurs
som ska ge kunskaper i utformning och dimensionering av brokonstruktioner.
Konstruktionsteknik – Byggsystem, 7,5 hp
ska ge fördjupade kunskaper om teknisk
projektering av byggnader inklusive tidiga
skeden i projekteringsprocessen. Kursen är
uppbyggd kring en projekteringsuppgift
som för närvarande består av ett kontorshus
i fem våningar.
Riskhantering i byggtekniska tillämpningar,
7,5 hp är en kurs på avanserad nivå som
ska ge kunskaper i hur osäkerheter kan
bestämmas och hanteras i samband med
beslut om utformning av byggnadsverk och
anläggningar.
SÅ KAN VI BIDRA TILL ATT FÅ GODA
HUS 2050
Goda hus ska fungera på ett säkert sätt i
över åttio år, helst betydligt längre. Vi vill
bidra till att utveckla konstruktioner som
utöver högt ställda krav på säkerhet även
uppfyller moderna krav på byggnadsteknisk
prestanda och långsiktig beständighet.
Stål- och träbyggnadsteknik, 7,5 hp ska
ge fördjupande kunskaper om funktionssätt, dimensionering och utformning av
konstruktionselement och förband i både
stål- och träkonstruktioner.
CAD-teknik med byggtillämpningar, 7,5
hp ska ge grundläggande färdigheter i
konventionell 2-D ritning, ritning i 3-D,
visualisering i 3-d samt användningen av
färdiga 3-D objekt.
13
14
Energihushållning
FORSKNING
Forskning omfattar studier och kunskapsutveckling inom två områden: 1 - energi- och
effekthushållning, 2 - fjärrvärme/kyla-teknik.
med ett övergripande syfte att öka kunskaper om energibehovets beteendemässiga
variationer i byggnadsanknutna energiförsörjningssystem, kunskaper om möjligheter att
förändra energianvändningsmönster i byggnader samt om effektivare energianvändning.
Område 1 omfattar forskning kring direkt och indirekt laststyrning i byggnader, beteendemässiga aspekter på elenergianvändning med fokus på eleffektbehov, energianvändningsmönster i kommersiella lokaler, konvertering av direktverkande el till fjärrvärme i småhus.
Forskning präglas av ett tvärvetenskapligt angreppssätt. Kvantitativa och kvalitativa metoder används i studierna.
Område 2 - forskning om fjärrvärme- och kraftvärmeteknik - ska bidra till såväl systemteknisk som komponentteknisk utveckling. Övergripande mål är att förbättra systemens
energitekniska effektivitet och att minska anläggningskostnader under beaktande av miljöhänsyn och försörjningssäkerhet. En viktig aspekt är, att fjärrvärme, särskilt i kombination
med kraftvärme, innebär stora möjligheter att minska primärenergiförbrukning och kan
därmed minska CO2-emissioner.
SÅ KAN VI BIDRA TILL ATT FÅ GODA HUS 2050
Huvuddelen av all energi som används under ett hus livscykel står själva brukarna för. Vi kan
bidra till Goda Hus eftersom energihushållning omfattar kunskap om både energiteknik, energieffektivisering och de spelregler som samhället skapar för en miljövänlig energiförsörjning och -användning. Inte minst slutanvändarnas beteende är av stort intresse för ämnet.
15
UTBILDNING
Energianvändning, 7,5 hp. En kurs för de
som vill förstå hur energibehov uppstår och
vilka möjligheter som finns att hushålla med
energin, samt lära sig att argumentera i energidebatter. Kursansvarig: Prof. Jurek Pyrko
Energiförsörjning, 7,5 hp. En kurs för de
som vill förstå teknik, ekonomi och miljöaspekter av energiförsörjning lokalt, regionalt och globalt. De snabba förändringar
som sker fångas i högaktuella föreläsningar,
problembaserade övningar och en ständigt
förnyad kurslitteratur. Kursansvarig: Bitr.
lektor Patrick Lauenburg
Avancerad energihushållning - projekt, 7,5
hp. Den genom åren mest uppskattade energihushållningskursen! Ämnet skiftar från
år till år. Efter en kort introduktion kommer
man ut i den svenska energiverkligheten.
Projektet pågår under en hel termin och
avslutas med seminarier med kritisk granskning av slutrapporten. Kursansvarig: beror
på ämnet
Fjärrvärme och fjärrkyla, 5 hp. Kursen ger
en god överblick av ämnet fjärrvärme och
fjärrkyla i energisystemet och på energimarknaden i Sverige och internationellt,
inblick i fjärrvärmens och fjärrkylans teknik
för återvinning och produktion av värme
och kyla samt distribution till kunder. Kursansvarig: Bitr. universitetslektor Patrick
Lauenburg
Energimarknader, 6 hp. Kurs för de som
vill förstå hur energimarknader (för el,
fjärrvärme, gas, drivmedel etc) fungerar.
Hur utformas prissättning, hur hanteras
energitjänster och produkter. Kursen baseras på högaktuella föreläsningar, problembaserade övningar samt för varje år
förnyad kurslitteratur. Kursansvarig: Prof.
Jurek Pyrko
16
Byggnadsmaterial
FORSKNING
Byggnadsmaterial LTH arbetar framförallt med frågor som rör beständighet, dvs hur material och konstruktioner fungerar på lång sikt. Detta innebär att vi studerar hur processer
förändrar material. Även om i stort sett alla konstruktioner fungerar bra när de är nya, så
sker långsamma förändringar i material och i kontaktpunkter mellan olika material, som
gör att konstruktioner på sikt ofta fungerar sämre än när de var nya. Ett exempel är att
värmeisoleringsförmågan hos en ny torr konstruktion kan vara tillfredställande, men om
fukthalten i isoleringen ökar under bruksskedet så kommer isolerförmågan att försämras.
Vi arbetar med olika material och användningsområden av material. Exempel på större
projekt som vi arbetar med just nu är frostbeständighet hos betong i vattenkraftdammar,
vattenupptagning i utomhusexponerat trävirke, mätmetoder för att kvantifiera mögel- och
rötsvampars aktivitet som funktion av temperatur och fuktighet, förtvålning av polymerer
i kontakt med betong, samt korrosion av stålspont i hamnar. Eftersom fukt är en viktig
komponent i stort sett all beständighetsproblematik, har vi en hög kompetens inom mätning av fuktrelaterade egenskaper och vi arbetar också praktiskt inom fuktområdet, t ex
genom utredningar av skadefall. Vi har även hög kompetens inom termisk mätteknik, och
kan t ex mäta värmeledningsförmåga och fasomvandlingsvärme.
SÅ KAN VI BIDRA TILL ATT FÅ GODA HUS 2050
En viktig aspekt av goda hus är att de skall vara robusta och bibehålla avsedd funktionalitet
under hela byggnadens livslängd. Detta kräver ett fokus på långtidsegenskaper hos material
och konstruktioner som vi vill arbeta mer med.
17
UTBILDNING
Byggnadsmaterial LTH har grundläggande
Byggnadsmaterialkurser på de olika byggrelaterade utbildningarna vid LTH (Väg och
Vatten, Arkitektur, Brandingenjör, Campus
Helsingborg). Dessa kurser fokuserar på
vilka olika typer av material som finns, hur
de tillverkas och används i byggprocessen,
samt vilka egenskaper de har. Vi har även
fortsättningskurser som främst läses av
studenter vid Väg och Vatten-programmet:
Byggmaterialvetenskap, 7.5 hp
är en
grundläggande materialvetenskapskurs
som behandlar fysikaliska, kemiska och
biologiska processer i material, och hur de
förändrar materials egenskaper.
Betong i ett Livscykelperspektiv, 7.5 hp
ger en fördjupad förståelse för hur betongs
egenskaper och funktion beror på materialets sammansättning och behandling under
byggtiden samt varför och hur funktionen
förändras under hela brukstiden.
Fuktsäkerhet i Byggprocessen, 7.5 hp
förbereder den blivande civilingenjören på
att medverka i byggprocessens olika delar
för att säkerställa att man uppnår den grad
av fuktsäkerhet som krävs.
18
Byggnadskonstruktion
FORSKNING
Byggnadskonstruktion som är verksam inom energiområdet sedan LTH:s start anlägger ett helhetsperspektiv på byggteknisk utformning
av byggnader. Konstruktionens betydelse för energianvändningen, bärförmåga, beständighet, säkerhet och bra inneklimat studeras
liksom samspelet dem emellan. Glas som bärande konstruktion, dess inverkan på energianvändning och termisk komfort, är centralt.
Ämnet Byggnadskonstruktion, Building Science, omfattar byggnadstekniska principer och metoder för utformning av konstruktioner vid
ny- och ombyggnad av hus under beaktande av arkitektoniska kvaliteter, komfort- och brukarkrav samt resurshushållning, produktionsoch driftekonomi.
Särskild vikt fästs vid samordning av byggprocessen, byggnadens rumsliga organisation, dess utformning, dess bärande system och
energianvändning med hänsyn till byggnadsteknisk resurshushållning och möjligheter för återanvändning.
Inom området energihushållning behandlas energitransport genom fönster, glasade fasader och tak, köldbryggor, energibalanser, temperaturförhållanden och komfort, klimatisering med byggnadstekniska åtgärder och solskydd, åtgärder för att minska och effektivisera
energianvändningen i befintliga byggnader. I forskningen utnyttjas laboratoriemetoder, fullskalemätningar och datorbaserade simuleringsmetoder. Inom området utvecklas metoder för bestämning av inneklimat energi- och effektbehov.
Aktuellt inom forskningen idag är bland annat utveckling av metoder för dimensionering av bärande konstruktioner i glas med delfinansiering från glasbranschen samt metoder för klimatisering av byggnader i varmt och fuktigt klimat med finansiering från SIDA. Avdelningen
deltar i standardiseringsarbete och leder SIS tekniska kommitté TK189 som behandlar energifrågor. TK189 har nyligen tagit fram svenska
standarder för energi- och effektklassning av byggnader.
SÅ KAN VI BIDRA TILL ATT FÅ GODA HUS 2050
Genom att vi anlägger ett helhetsperspektiv på byggteknisk utformning av byggnader och behandlar konstruktioners betydelse för energianvändningen, bärförmåga, beständighet, säkerhet och bra inneklimat så säkerställer vi en god samverkan mellan olika funktionskrav.
19
UTBILDNING
Inom Utbildningen ansvarar Byggnadskonstruktion för följande kurser som ges
vid LTH Ingenjörshögskolan vid Campus
Helsingborg:
Energihushållning, 7,5 hp. En valbar kurs
som behandlar energibalanser för en nyproducerade och äldre fastigheter. Studenterna
ska genom beräkningar visa att Boverkets
minimumkrav uppfylls samt föreslå ytterligare åtgärder för att uppnå det högsta
energi och effektklassningen enligt Svensk
standard.
Byggnadskonstruktion, 9 hp. Kursen
behandlar hur den bärande stommen i
byggnader skall utformas för att uppfylla de
krav som ställs. De byggnadsmaterial som
tas upp är trä, stål och betong. Studenten
ska kunna bestämma dimensionerande last
inklusive lastkombinationer samt dimensionera enkla element av trä/limträ, stål och
armerad betong påverkade av drag, tryck,
böjmoment och tvärkraft, enskilt och i
kombination samt kunna dimensionera
för begränsning av deformationer. Även
stomstabilisering och utformning av enklare
förband behandlas.
Materialmekanik, 3 hp. Kursen syftar till
att ge en introduktion till materialmekanik tillämpad på konstruktionstyper som
är vanliga i byggnader och anläggningar.
Studenten ska kunna förklara och använda
begrepp som kraft, moment, jämvikt, spänning och töjning samt kunna förklara och
använda Hookes lag med utvidgningar.
Strukturmekanik, 6 hp. Kursen syftar till
att ge en introduktion till byggnadsmekanik tillämpad på konstruktionstyper som
är vanliga i byggnader och anläggningar.
Studenten skall kunna beräkna snittkrafter,
spänningar och deformationer för stänger,
fackverk, balkar, enkla ramar, axlar och
enkla sammansatta strukturer samt kunna
analysera pelare med hänsyn till knäckning
och andra ordningens teori.
20
Energi och Byggnads Design
FORSKNING
UTBILDNING
Verksamheten omfattar forskning, utveckling samt utbildning inom området energieffektiva byggnader. Med utgångspunkt från hela byggnaden som ett system är målet att
utforma uthålliga och energieffektiva byggnader med hög termisk och visuell komfort i
samverkan med husets tekniska försörjningssystem.
Nytt mastersprogram i energi- och
miljöeffektiva byggnader
Energi och ByggnadsDesign koordinerar
ett nytt internationellt mastersprogram
som startar höstterminen 2012 på Campus Helsingborg: ”Master Programme in
Energy-efficient and Environmental Building
Design”. Masterföreståndare: Maria Wall.
Programmet genomförs i samverkan med
avdelningarna Byggnadsfysik och Installationsteknik, LTH.
Inom Energi och Byggnadsdesign fokuserar vi på:
Energianvändning och energieffektivitet i nya och gamla byggnader
Termisk komfort och visuell komfort (dagsljus och belysning)
Passivt och aktivt utnyttjande av solenergi
Passiv kylning (vädring/solavskärmning)
Glas i byggnader
Forskningen täcker hela området mellan teori och färdigställda byggnader. Våra
projekt handlar bl. a. om:
Utveckling av fysikaliska beräkningsmodeller, simulering och analys
Mätning av komponenters prestanda, t ex g-värde hos solskydd, effektivitet hos solfångare
Validering av beräkningsmodeller med hjälp av mätningar
Demonstrationsbyggnader; deltagande i utformnings-, uppförande- och utvärderingsfaserna
Utveckling av projekteringshjälpmedel och informationsskrifter
SÅ KAN VI BIDRA TILL ATT FÅ GODA HUS 2050
Vi kan säkerställa att byggnader framtidssäkras genom att skapa energieffektiva
byggnader som försörjs med förnybar energi och har ett bra inneklimat.
Valfria kurser inom program
Solel - grundkurs i solcellsteknik. Kursen syftar till att lära ut grundläggande kunskaper
om hur solceller och solcellssystem fungerar
i olika applikationer. En viktig del av kursen
är att lära sig simulera prestandan av ett PVsystem. Efter kursen ska studenten kunna
genomföra en förstudie av en installation av
ett nytt PV-system. Kursansvarig: Elisabeth
Kjellsson.
Solenergi - grundkurs i solvärmeteknik.
Syftet med kursen är att visa hur solvärmesystem kan integreras i och samverka med
byggnadens huvudsakliga energisystem. En
viktig del av kursen är att lära eleven hur
man använder simuleringsprogram för att
21
undersöka prestanda för ett solvärmesystem. Kursansvarig: Elisabeth Kjellsson
Fristående kurser
Internetbaserade distanskurser
Solel - grundkurs i solcellsteknik. Införandet av solcellsteknik hämmas delvis p.g.a.
att tekniken är okänd. Kursens mål är att
ge studenterna förståelse i hur en solcell
fungerar, hur ett solcellssystem är uppbyggt
och hur systemen kan användas i energisystemet. Grundläggande kunskaper ges för
systemkomponenter d.v.s. batterier, maxeffektföljare, växelriktare, laddningsregulator
samt byggnadsintegrering av ett solelsystem. Kursansvarig: Elisabeth Kjellsson
Solenergi - grundkurs i solvärmeteknik.
Kursens mål är att ge förståelse för hur
en solfångare och ett solvärmesystem
fungerar, att kunna bedöma potentialen
för användning av solvärme i Sverige samt
att vid kursens slut kunna göra en enkel
dimensionering av ett solvärmesystem och
beräkna utbytet vid en given installation
samt analysera systemet ekonomiskt.
Kursansvarig: Henrik Davidsson
22
Byggnadsmekanik
FORSKNING
Forskningen sker inom tillämpad mekanik och beräkningsmetoder för utformning av konstruktioner med hänsyn till olika lastscenarier. Konstruktionerna kan vara såväl geokonstruktioner, dvs det som finns i eller under jord, som avancerade byggnadsverk, hus, broar,
vindkraftsverk eller träkonstruktioner för att nämna några exempel. Beräkningsmetoder
omfattar metodutveckling – modellering – simulering – tolkning av resultat. Modellering
innebär att omforma en tänkt fysisk konstruktion till en beräkningsmodell som tillräckligt
noggrant beskriver konstruktionen så att sedan simuleringen, själva beräkningen, fångar
beteendet. Simuleringen skall ge resultat som är underlag för konstruktionsutformning och
dimensionering. Till vår hjälp har vi avancerade beräkningsprogram som vi delvis utvecklar
själva och stora datorsystem för parallellberäkning och visualisering. Modellerna har inte
sällan en miljon obekanta eller mer och beräkningar tar regelmässigt en vecka eller mer.
I flera av projekten samarbetar vi med olika industrier; byggentreprenörer, konsulter och
också frekvent med annan industri (Saab Flyg, Tetrapak).
SÅ KAN VI BIDRA TILL ATT FÅ GODA HUS 2050
Vi kan bidra med avancerade beräkningar, konceptuell design i tidiga skeenden där konstruktionen fortfarande kan förändras. Vara ett bollplank för arkitekter när konstruktion
och arkitektur samspelar.
23
UTBILDNING
Grundläggande kurser ges inom mekanik,
byggnadsmekanik och geoteknik. I fortsättningskurserna kombineras en djupare
förståelse av strukturmekaniska fenomen
med kunskap om datorberäkningsmetoder.
En speciell profil är kurser där mekanik och
gestaltning samspelar för att nå en optimal
lösning.
Kurser:
Geologi och geoteknik (Geoteknikdelen)
och Geoteknik. I geoteknik behandlas jordmateriallära och jordmekanik, sättningar,
bärighet, jordtryck, släntstabilitet och undersökningsmetoder i fält och laboratorium.
Beräkningar omfattar spänningar, sättningar, bärförmåga, jordtryck och skredrisk.
Grundläggningsteknik. Behandlar avancerad geoteknisk dimensionering; sättningsberäkning, olika metoder för jordförstärkning, grundläggning med plattor och pålar,
dimensionering av stödkonstruktioner och
riskanalys.
Mekanik för Brandingenjörer och Väg och
vatten. Kursen omfattar den klassiska mekaniken, partiklar och stela kroppar i jämvikt och i rörelse under inverkan av krafter.
Ämnet ger de grundläggande begreppen
och sambanden som förekommer inom
ingenjörsämnen.
Mekanik för Industridesign. Har som mål att
ge förståelse och verktyg för att utforma
produkter. Mekaniska begrepp som jämvikt,
krafter och hållfasthet lärs ut på ett konceptuellt sätt.
Byggnadsmekanik. Kursen ger grundläggande allmänbildning för en civilingenjör
V samt nödvändiga förkunskaper för att
kunna gå vidare med studier i konstruktionsteknik, geoteknik och mer avancerad
byggnadsmekanik.
Teknisk modellering: Bärverksanalys. Behandlar principer för analys av bärande
stommar.
Balkteori. Behandlar fenomen kring balkar
t ex buckling för allmänt förekommande
konstruktioner, broar, takstolar
Finita elementmetoden – Flödesberäkningar
och Finita elementmetoden - Konstruktionsberäkningar. Behandlar analys av avancerade konstruktioner speciellt med numeriska metoder för. Detta ger spetskunskap
avseende konstruktionsanalys för blivande
ingenjörer inom Väg och vatten.
Strukturdynamiska beräkningar. Behandlar
problem runt dynamiska laster, jordbävningar, vibrationer från utrustning i byggnader
Programutveckling för tekniska tillämpningar. Här lär sig studenterna att själva
systemera och skriva ett program i en
tillämpning som ligger nära deras tekniska
område.
Integrerad design: Konstruktion – Arkitektur, För V- och A-studenter. I kursen
möts V och A-studenter för att arbeta med
konstruktionsutformning och arkitektonisk
gestaltning. Kursen visar hur konstruktioner
och det arkitektoniska uttrycket har ett nära
samband.
24
Brandteknik och Riskhantering
FORSKNING
Forskningen på avdelningen omfattar områdena brandteknik och
riskhantering. Inom brandteknik avser den brandtekniska forskningen fysikaliska och kemiska processer i samband med brands
uppkomst, tillväxt, spridning och släckning, interaktioner mellan
brand och byggnader/anläggningar, system för att förhindra eller
upptäcka brand eller begränsa dess konsekvenser samt utrymning
och människors beteende i samband med brand.
Den allmänna målsättningen är att finna kostnadseffektiva och
innovativa metoder att hålla skador på människor, miljö och egendom på en acceptabel nivå.
Inom Brandteknik fokuserar vi på:
Brandteknisk dimensionering av byggnader
Material och produktbeteende vid brand
Utrymning och mänskligt beteende vid brand
Detektion
Aktiva och passiva system för brandbekämpning
Beräkningsmodeller för vätskebränder
Ny mätteknik inom brandteknisk provning.
Utrymning i undermarksanläggningar
Utrymning i höghus
Framtida projekt inom avdelningen kommer att handla om
Bostadsbränder
Produktutvecklingsverktyg för brandbeteende av byggprodukter,
material och konstruktioner
Taktik och metodik för räddningstjänstinsatser i undermarksanläggningar
Brandsäkerhet i nya energieffektiva hus med nya isoleringsmaterial
och ventilationssystem
Underventilerade bränder som följd av minskad tilluftsventilation
Utrymning och brandutveckling i virtual reality
Informationsbroschyrer för tekniska åtgärder mot anlagd brand
i skolor
Brand- och evakueringsmodellering och validering av modeller
Våra nuvarande projekt handlar bl a om:
SÅ KAN VI BIDRA TILL ATT FÅ GODA HUS 2050
Tekniska åtgärder mot anlagd brand bl a skolor
Brandsäkerhet hus är en viktig funktion av goda hus och via vår
kunskap inom brandteknisk dimensionering kan vi bidra att innovativa lösningar riskfritt kan användas. Vi kan även bidra med metoder för effektiv produktutveckling med hänsyn till brandbeteende
av material och konstruktioner.
Spridningsfaktorer för stora bränder t ex i bostäder, skolor och
industribyggnader
Brandsäkerhetsåtgärder mot antagonistiska hot i multifunktionella
byggnader
Validering av CFD modeller för bränder i ventilerade rum i kärnkraftverk
25
UTBILDNING
Utbildning omfattar kurser inom
följande program:
Brandingenjörsprogrammet: 210 hp – 3.5 år
Riskhanteringsingenjörsprogrammet: 120
hp – 2 år
Erasmus Mundus Master in fire safety engineering i samarbete med Universitet Gent,
Belgien och Universitet Edinburgh, UK: 120
hp – 2 år
Valfria kurser inom program som kan
väljas som externa kurser
CFD modeller för rumsbränder, 7,5 hp,
VBR200
Human behaviour in fire, 8 hp, VBRN10
26
LTH-Nätverket Goda Hus 2050
KONTAKT
Byggnadsfysik - [email protected]
Byggproduktion - [email protected]
Konstruktionsteknik - [email protected]
Energihushållning - [email protected] (nätverkets sammankallande)
Installationsteknik - [email protected]
Byggnadsmaterial - [email protected]
Byggnadskonstruktion - [email protected]
Energi- och byggnadsdesign - [email protected]
Byggnadsmekanik - [email protected]
Brandteknik - [email protected]
27
Layout Gunilla Albertén, Media-Tryck | Tryck: Media-Tryck, Lunds universitet, 2012
LUNDS UNIVERSITET
Box 117
221 00 Lund
Tel 046-222 00 00
www.lu.se
WWW.LTH.LU.SE/XXXXXX