Passive solar options for reducing heating demand and maintain indoor climate in a multifamily house in Sweden

This research was carried out by studying possible renovation of a two-storey detached multifamily building by using passive solar design options in a cold climate in Borlänge, Sweden where the heating Degree Days are 4451 (base 20°C). Borlänge`s housing company, Tunabyggen, plans to renovate the project house located inthe multicultural district, Jakobsgårdarna. The goal of the thesis was to suggest a redesign of the current building, decrease the heating energy use, by applying passive solar design and control strategies, in a most reasonable way. In addition ensure a better thermal comfort for the tenants in the dwellings. Literatures have been studied, from which can be inferred that passive design should be abasic design consideration for all housing constructions, because it has advantages to ensure thermal comfort, and reduce the energy use. In addition further savings can be achieved applying different types of control strategies, from which the house will be more personalized, and better adapted to the user’s needs.The proposed method is based on simulations by using TRNSYS software. First a proper building model was set up, which represents the current state of the project building. Then the thermal insulation and the windows were upgraded, based on today's building regulations. The developments of the passive solar options were accomplished in two steps. First of all the relevant basic passive design elements were considered, then those advantages were compared to the advantages of applying new conventional thermostat, and shading control strategies.The results show that there is significant potential with the different types of passive solar design; their usage depends primarily on the location of the site as well as the orientation of the project building. Applying the control strategies, such as thermostat, and shading control, along the thermal insulation upgrade, may lead to significant energy savings (around 40 %), by comparison to the reference building without any upgrade.

Prosodic Morphology : Gender in Arabic Perfect Active and Passive 3rd Person Singular Verbs

Prosodic /template Morphology, that "draws heavily on the theoretical apparatus and formalisms of the generative phonology model known as autosegmental phonology" (Katamba, F. 1993: 154), is the best analysis that can handle Arabic morphology. Verbs in Arabic are represented on three independent tiers: root tier, the skeletal tier and the vocalic melody tier (Katamba, F. 1993). Vowel morphemes, which are represented by diacritics, are inserted within the consonant morphemes, which are represented by primary symbols, to form words. The morpheme tier hypothesis paves the way to understand the nonconcatenative Arabic morphology. This paper analyzes gender in perfect active and passive 3rd person singular verbs on the basis of PM. The focus of the analysis shall be drawn heavily on the most common Arabic verbs; triconsonantal verbs, with brief introduction of the less common verbs; quadriconsonantal perfect active and passive masculine and feminine 3rd person singular verbs. I shall, too, cast the light on some vowel changes that some verbs undergo when voice changes.

Can qualitative methods support the development of more flexible and energy saving thermal comfort?

This paper uses examples from a Swedish study to suggest some ways in which cultural variation could be included in studies of thermal comfort. It is shown how only a slight shift of focus and methodological approach could help us discover aspects of human life that add to previous knowledge within comfort research of how human beings perceive and handle warmth and cold. It is concluded that it is not enough for buildings, heating systems and thermal control devices to be energy-efficient in a mere technical sense. If these are to help to decrease, rather than to increase, energy consumption, they have to support those parts of already existing habits and modes of thought that have the potential for low energy use. This is one reason why culture-specific features and emotional cores need to be investigated and deployed into the study and development of thermal comfort.

Fjärrvärmedrivna vitvaror : Erfarenheter från utveckling, installationer och kostnadsberäkningar

Värmedrivna vitvaror eller HWC-maskiner som de kallas av tillverkaren värms med varmt vatten från en cirkulerande krets via en värmeväxlare inbyggd i maskinen, till skillnad från konventionella maskiner som värms med el. Denna teknik skall inte förväxlas med maskiner som är anslutna till varmvattenledningen och fylls på med varmt vatten och som därmed begränsas till disk- och tvätt. Syftet med fjärrvärmedrivna vitvaror är alltså att använda fjärrvärme, som har lägre kvalitet och pris än elenergi för uppvärmning och torkning och på så sätt spara el och utöka fjärrvärmeunderlaget. En jämförelse av koldioxidutsläpp och primärenergianvändning mellan konventionella vitvaror och fjärrvärmedrivna vitvaror visar att både koldioxidutsläpp och primärenergianvändning blir lägre för fjärrvärmedrivna vitvaror om biobränsle anses koldioxidneutralt och den el som ersätts är producerad i kolkraftverk eller gaskombikraftverk.   Denna rapport beskriver utveckling och kommersialisering av värmedrivna vitvaror (disk- och tvättmaskiner samt torktumlare och torkskåp) och hur de kan anslutas mot fjärrvärmesystem i olika systemlösningar. Dessutom har de energimässiga och ekonomiska förutsättningarna för tekniken undersökts. Erfarenheterna från fältprovning är dock mycket begränsade, eftersom de byggen där fälttesterna skulle ske försenades. Under 2013 färdigställs ett flerbostadshus med värmedrivna vitvaror i 160 lägenheter i Västerås.   De utvecklade maskinernas värmeanvändning som andel av total energianvändning vid 60 graders framledningstemperatur har uppmätts till ca 50 % för diskmaskinen, 67 % för tvättmaskinen, 80 % för torktumlaren och 93 % för torkskåpet. I det studerade flerbostadshuset av passivhusstandard uppgår lasten från värmedrivna vitvaror komfortgolvvärme och handdukstorkar till upp mot 30 % av husets totala värmeanvändning. För småhus är motsvarande siffra upp mot 20 %. Att använda fjärrvärme istället för elvärme till dessa installationer som normalt är elvärmda kan allts minska elbehovet betydligt i lågenergibebyggelse vilket också minskar både koldioxidutsläppen och primärenergianvändningen.   Ekonomiska analyser har genomförts för två olika systemkoncept (separat vitvarukrets och Västeråsmodellen) för nybyggda småhusområden och flerfamiljshus där fjärrvärme inte bara används till vitvaror utan också till handdukstorkar och komfortgolvvärme. De ekonomiska analyserna visar att Västeråsmodellen är den mest ekonomiskt intressanta systemlösningen med värmedrivna vitvaror, handdukstork och komfortgolvvärme. I flerfamiljshus kan den vara konkurrenskraftig mot de elvärmda alternativen (konventionellt system med eldrivna vitvaror, komfortgolvvärme och handdukstorkar) om prisskillnaden mellan el och fjärrvärme är större än 0,7 kr/kWh. En parameterstudie visar att kapitalkostnaden blir ganska hög jämfört med energikostnaden, vilket betyder att lång livslängd och många cykler är viktigt för att förbättra de ekonomiska förutsättningarna för värmedrivna vitvaror. För passiva småhus blir kostnaden för Västeråsmodellen med värmedrivna vitvaror, handdukstork och komfortgolvvärme likvärdig med de elvärmda alternativen vid energiprisskillnader på 0,7 kr/kWh inklusive moms, medan det krävs prisskillnader på 0,9 kr/kWh inklusive moms för normalisolerade småhusområden.   Sammanfattningsvis kan sägas att i kommuner med ett konkurrenskraftigt fjärrvärmepris finns det viss lönsamhet för hela konceptet enligt Västeråsmodellen med värmedrivna vitvaror, komfortgolvvärme, och handdukstorkar. Om man däremot ser på konkurrensen för enskilda vitvaror är det främst torktumlaren som är konkurrenskraftig i bostäder. Målpriset på 1000 kr extra för värmedrift har inte kunnat uppnås inom projektet för diskmaskiner och tvättmaskiner. Det krävs lägre priser och låga anslutningskostnader för att räkna hem diskmaskinen och tvättmaskinen som enskilda komponenter.   Värmedrivna tvättmaskiner och torktumlare är konkurrenskraftiga i flerfamiljstvättstugor. Speciellt i de fall där beläggningen är god och flera maskiner delar på anslutningskostnaden till fjärrvärmecentralen kan värmedrift bli riktigt lönsam. Torkskåpens konkurrenskraft har inte kunnat utvärderas, då priset ännu inte fastställts. Att använda VVC-systemet för värmedistribution till värmedrivna vitvaror kan vara mycket intressant, men det kräver att legionellaproblematiken kan lösas. I nuläget finns ingen lösning som uppfyller formuleringarna i boverkets byggregler. Ett annat distributionssätt som kan vara intressant, men som inte undersökts i studien är att använda VVC för varmvattendistribution och en gemensam radiator- och vitvarukrets med konstant framledningstemperatur. Den aktör som förväntas ha störst ekonomiskt intresse av att tekniken implementeras är sannolikt fjärrvärmebolagen som får sälja mer värme och det ligger därmed främst på deras ansvar att marknadsföra tekniken i mötet med sina kunder.

Passive crosslaminated timber buildings : Final report Cerbof-project no. 76

In this project, Stora Enso’s newly developed building system has been further developed to allow building to the Swedish passive house standard for the Swedish climate. The building system is based on a building framework of CLT (Cross laminated timber) boards. The concept has been tested on a small test building. The experience gained from this test building has also been used for planning a larger building (two storeys with the option of a third storey) with passive house standard with this building system. The main conclusions from the project are:  It is possible to build airtight buildings with this technique without using traditional vapour barriers. Initial measurements show that this can be done without reaching critical humidity levels in the walls and roof, at least where wood fibre insulation is used, as this has a greater capacity for storing and evening out the moisture than mineral wool. However, the test building has so far not been exposed to internal generation of moisture (added moisture from showers, food preparation etc.). This needs to be investigated and this will be done during the winter 2013-14.  A new fixing method for doors and windows has been tested without traditional fibre filling between them and the CLT panel. The door or window is pressed directly on to the CLT panel instead, with an expandable sealing strip between them. This has been proved to be successful.  The air tightness between the CLT panels is achieved with expandable sealing strips between the panels. The position of the sealing strips is important, both for the air tightness itself and to allow rational assembly.  Recurrent air tightness measurements show that the air tightness decreased somewhat during the first six months, but not to such an extent that the passive house criteria were not fulfilled. The reason for the decreased air tightness is not clear, but can be due to small movements in the CLT construction and also to the sealing strips being affected by changing outdoor temperatures.  Long term measurements (at least two years) have to be carried out before more reliable conclusions can be drawn regarding the long term effect of the construction on air tightness and humidity in the walls.  An economic analysis comparing using a concrete frame or the studied CLT frame for a three storey building shows that it is probably more expensive to build with CLT. For buildings higher than three floors, the CLT frame has economic advantages, mainly because of the shorter building time compared to using concrete for the frame. In this analysis, no considerations have been taken to differences in the influence on the environment or the global climate between the two construction methods.

Passive MVC och MVVM designmönster i Android : En jämförelse av kodkomplexitet mellan Passive MVC och MVVM

Det mobila operativsystemet Android är idag ett ganska dominerande operativsystem på den mobila marknaden dels på grund av sin öppenhet men också på grund av att tillgängligheten är stor i och med både billiga och dyra telefoner finns att tillgå. Men idag har Android inget fördefinierat designmönster vilket leder till att varje utvecklare får bestämma själv vad som ska användas, vilket ibland kan leda till onödigt komplex kod i applikationerna som sen blir svårtestad och svårhanterlig. Detta arbete ämnar jämföra två designmönster, Passive Model View Controller (PMVC) och Model View View-Model (MVVM), för att se vilket designmönster som blir minst komplext med hjälp av att räkna fram mätvärden med hjälp av Cyclomatic Complexity Number (CCN). Studien är gjord utifrån arbetssättet Design & Creation och ämnar bidra med: kunskap om vilket mönster man bör välja, samt om CCN kan peka ut vilka delar i en applikation som kommer att ta mer eller mindre lång tid att testa. Under studiens gång tog vi även fram skillnader på om man anväder sig av den så kallade Single Responsibilyt Principle (SRP) eller inte. Detta för att se om separerade vyer gör någon skillnad i applikationernas komplexitet. I slutändan så visar studien på att komplexiteten i små applikationer är väldigt likvärdig, men att man även på små applikationer kan se skillnad på hur komplex koden är men också att kodkomplexitet på metodnivå kan ge riktlinjer för testfall.

Radiation properties of coil-coated steel in building envelope surfaces and the influence on building thermal performance

Recent studies have shown that the optical properties of building exterior surfaces are important in terms of energy use and thermal comfort. While the majority of the studies are related to exterior surfaces, the radiation properties of interior surfaces are less thoroughly investigated. Development in the coil-coating industries has now made it possible to allocate different optical properties for both exterior and interior surfaces of steel-clad buildings. The aim of this thesis is to investigate the influence of surface radiation properties with the focus on the thermal emittance of the interior surfaces, the modeling approaches and their consequences in the context of the building energy performance and indoor thermal environment. The study consists of both numerical and experimental investigations. The experimental investigations include parallel field measurements on three similar test cabins with different interior and exterior surface radiation properties in Borlänge, Sweden, and two ice rink arenas with normal and low emissive ceiling in Luleå, Sweden. The numerical methods include comparative simulations by the use of dynamic heat flux models, Building Energy Simulation (BES), Computational Fluid Dynamics (CFD) and a coupled model for BES and CFD. Several parametric studies and thermal performance analyses were carried out in combination with the different numerical methods. The parallel field measurements on the test cabins include the air, surface and radiation temperatures and energy use during passive and active (heating and cooling) measurements. Both measurement and comparative simulation results indicate an improvement in the indoor thermal environment when the interior surfaces have low emittance. In the ice rink arenas, surface and radiation temperature measurements indicate a considerable reduction in the ceiling-to-ice radiation by the use of low emittance surfaces, in agreement with a ceiling-toice radiation model using schematic dynamic heat flux calculations. The measurements in the test cabins indicate that the use of low emittance surfaces can increase the vertical indoor air temperature gradients depending on the time of day and outdoor conditions. This is in agreement with the transient CFD simulations having the boundary condition assigned on the exterior surfaces. The sensitivity analyses have been performed under different outdoor conditions and surface thermal radiation properties. The spatially resolved simulations indicate an increase in the air and surface temperature gradients by the use of low emittance coatings. This can allow for lower air temperature at the occupied zone during the summer. The combined effect of interior and exterior reflective coatings in terms of energy use has been investigated by the use of building energy simulation for different climates and internal heat loads. The results indicate possible energy savings by the smart choice of optical properties on interior and exterior surfaces of the building. Overall, it is concluded that the interior reflective coatings can contribute to building energy savings and improvement of the indoor thermal environment. This can be numerically investigated by the choice of appropriate models with respect to the level of detail and computational load. This thesis includes comparative simulations at different levels of detail.