Undersökning av hur stor påverkan vädring kan ha på energianvändningen och inomhusmiljön i en 60-tals-bostad med frånluftsventilation

Abstract (Swedish)

Bygg- och fastighetssektorn står för en betydande del av Sveriges och EU:s energianvändning och klimatpåverkan. Samtidigt ökar behovet av energieffektiva bostäder i takt med befolkningstillväxt och ökade krav på klimatanpassning och hållbarhet. Energieffektivisering inom byggnadssektorn lyfts därför fram som en central åtgärd för att minska energianvändning och växthusgasutsläpp. Utöver tekniska lösningar påverkas byggnaders energiprestanda även av brukarnas beteende. Ett exempel är vädring genom öppning av fönster och dörrar, vilket används för att förbättra luftkvalitet och termisk komfort men samtidigt kan medföra ökade värmeförluster och högre energianvändning. Kunskapen om vädringsbeteendens omfattning och energipåverkan är fortfarande begränsad, vilket motiverar behovet av vidare studier inom området.

Syftet med examensarbetet var att undersöka hur vädringsbeteende påverkar inomhusmiljö och energianvändning i bostäder, med särskilt fokus på sambandet mellan vädring, inomhustemperatur, CO₂-halter och hur olika sätt att representera vädring i energiberäkningsmodeller påverkar det beräknade uppvärmningsbehovet. Studien kombinerade uppmätta data från en lägenhet med energisimuleringar i IDA ICE. Uppmätta vädringshändelser, inomhustemperatur och CO₂-halter analyserades i MATLAB för att identifiera samband mellan brukarbeteende och inomhusmiljö. Därefter användes mätdata som indata i en energiberäkningsmodell för att analysera vädringens påverkan på luftflöden och uppvärmningsbehov.

Resultaten visade tydliga säsongsvariationer i vädringsbeteendet. Vädring förekom främst under sommarperioden vid högre inomhustemperaturer mellan cirka 23–26 °C, medan högre CO₂-halter observerades under vinterperioden då vädringsfrekvensen var lägre och vädringshändelserna kortare. Detta indikerar att vädring under varmare perioder främst styrdes av behovet av termisk komfort, medan vädring under vinterperioden i större utsträckning genomfördes för att förbättra luftkvaliteten.
Analysen av vädringshändelser visade att kortvarig vädring kunde reducera CO₂-halten utan större förändringar i inomhus-temperaturen. Resultaten visade samtidigt att sambandet mellan vädring och CO₂-halt inte alltid var linjärt, vilket bland annat kunde kopplas till lufttransport mellan olika rum och sensorernas placering i bostaden.
Simuleringsresultaten visade att vädring generellt ökade uppvärmningsbehovet jämfört med fall utan modellerad vädring för en 60-tals byggnad med frånluftsventilation i Lund. Skillnaden mellan grundfall utan vädring och vädringsfall uppgick till cirka 4,4 kWh/m² vid antagande att innerdörrarna är 50% öppna förutom sovrumsdörren som är stängd nattetid. Den uppmätta vädringen omfattade att vardagsrumsfönstren var öppna 1% av tiden, köksfönstret 2% och sovrums-balkongdörren 5% av tiden under vintern (november-mars). Resultaten visade även att innerdörrarnas position hade stor betydelse för luftflödena mellan bostadens rum under vädringshändelse. Öppna innerdörrar gav högre luftflöden och ett högre uppvärmningsbehov jämfört med fall där innerdörrarna var stängda. Skillnaden i uppvärmningsbehov mellan fall med 50% öppna innerdörrar respektive stängda innerdörrar var 10,8 kWh/m².
Energisimuleringarna visade att när sovrums-balkongdörren öppnades med 20° öppningsvinkel vintertid (22 februari) blev uteluftsflödet in via balkongdörren i storleksordningen 250 l/s. Rumsluftflödet som lämnade sovrummet via balkongdörren blev i storleksordningen 100 l/s samtidigt. Via den öppna sovrumsdörren blev luftflödet från sovrummet till hallen samtidigt 210 l/s.
Uppmätt öppning av fönster och öppningsvinklar för ett helt år i en 60-tals lägenhet med F-ventilation matades in med verklig uppmätt varaktighet i IDA-ICE baserat på de verkligt registrerade vädringshändelserna. Tre olika sätt att representera vädring analyserades: (1) de ursprungliga uppmätta vädringshändelserna, (2) en bearbetad version där kortvariga avbrott mellan vädringshändelser slogs samman, samt (3) ett generaliserat vädringsschema där den totala vädringstiden fördelades jämnt över dygnet. Skillnaderna mellan de två första representationerna var relativt små trots stora skillnader i antal registrerade vädringshändelser efter databearbetning. Resultaten indikerar därmed att den sammanlagda vädringstiden hade större betydelse för energianvändningen än det exakta antalet öppningar. Det generaliserade vädringsschemat med kontinuerliga dygnsmedel gav däremot högre uppvärmningsbehov än de händelsebaserade vädringsschemana, vilket indikerar att generaliserade vädringsprofiler kan överskatta vädringens energipåverkan. Vädringsschema 1 bedömdes därför vara det mest realistiska eftersom det bäst representerade de faktiska registrerade vädringshändelserna och deras tidfördelning.
Studien bidrar med ökad förståelse för hur verkligt vädringsbeteende påverkar både inomhusmiljö och energianvändning samt hur vädring kan representeras i energiberäkningsmodeller för bostäder med liknande ventilationssystem och brukarbeteende.

Abstract

Bygg- och fastighetssektorn står för en betydande del av Sveriges och EU:s energianvändning och klimatpåverkan. Samtidigt ökar behovet av energieffektiva bostädeThis thesis investigates how window airing behavior affects indoor environment and energy use in residential buildings. The study focuses on the relationship between airing, indoor temperature, CO₂ concentration, and how different representations of airing in energy simulation models influence the calculated heating demand. The work combines measured data from a residential apartment with energy simulations performed in IDA ICE. Measured data regarding airing events, duration, opening angle, indoor temperature, and CO₂ levels were analyzed in MATLAB to identify patterns and relationships between occupant behavior and indoor environmental conditions. Different airing schedules based on the measured data and assumptions regarding airing behavior were implemented in the simulation model to evaluate their impact on energy performance. The results showed that airing occurred more frequently during warmer periods, while higher CO₂ concentrations were observed during winter when airing frequency was lower. Short-term airing events reduced CO₂ concentrations rapidly without causing major changes in indoor temperature. The simulations demonstrated that airing generally increased heating demand 4,4 kWh/m2, for an apartment building built in the 60-ies with exhaust ventilation in the south part of Sweden in Lund, while temperature-controlled airing resulted in lower energy use compared to free airing. The study also showed that simplified airing schedules can influence calculated energy use and may overestimate heat losses when continuous daily average airing profiles are applied.r i takt med befolkningstillväxt och ökade krav på klimatanpassning och hållbarhet. Energieffektivisering inom byggnadssektorn lyfts därför fram som en central åtgärd för att minska energianvändning och växthusgasutsläpp. Utöver tekniska lösningar påverkas byggnaders energiprestanda även av brukarnas beteende. Ett exempel är vädring genom öppning av fönster och dörrar, vilket används för att förbättra luftkvalitet och termisk komfort men samtidigt kan medföra ökade värmeförluster och högre energianvändning. Kunskapen om vädringsbeteendens omfattning och energipåverkan är fortfarande begränsad, vilket motiverar behovet av vidare studier inom området.

Syftet med examensarbetet var att undersöka hur vädringsbeteende påverkar inomhusmiljö och energianvändning i bostäder, med särskilt fokus på sambandet mellan vädring, inomhustemperatur, CO₂-halter och hur olika sätt att representera vädring i energiberäkningsmodeller påverkar det beräknade uppvärmningsbehovet. Studien kombinerade uppmätta data från en lägenhet med energisimuleringar i IDA ICE. Uppmätta vädringshändelser, inomhustemperatur och CO₂-halter analyserades i MATLAB för att identifiera samband mellan brukarbeteende och inomhusmiljö. Därefter användes mätdata som indata i en energiberäkningsmodell för att analysera vädringens påverkan på luftflöden och uppvärmningsbehov.

Resultaten visade tydliga säsongsvariationer i vädringsbeteendet. Vädring förekom främst under sommarperioden vid högre inomhustemperaturer mellan cirka 23–26 °C, medan högre CO₂-halter observerades under vinterperioden då vädringsfrekvensen var lägre och vädringshändelserna kortare. Detta indikerar att vädring under varmare perioder främst styrdes av behovet av termisk komfort, medan vädring under vinterperioden i större utsträckning genomfördes för att förbättra luftkvaliteten.
Analysen av vädringshändelser visade att kortvarig vädring kunde reducera CO₂-halten utan större förändringar i inomhus-temperaturen. Resultaten visade samtidigt att sambandet mellan vädring och CO₂-halt inte alltid var linjärt, vilket bland annat kunde kopplas till lufttransport mellan olika rum och sensorernas placering i bostaden.
Simuleringsresultaten visade att vädring generellt ökade uppvärmningsbehovet jämfört med fall utan modellerad vädring för en 60-tals byggnad med frånluftsventilation i Lund. Skillnaden mellan grundfall utan vädring och vädringsfall uppgick till cirka 4,4 kWh/m² vid antagande att innerdörrarna är 50% öppna förutom sovrumsdörren som är stängd nattetid. Den uppmätta vädringen omfattade att vardagsrumsfönstren var öppna 1% av tiden, köksfönstret 2% och sovrums-balkongdörren 5% av tiden under vintern (november-mars). Resultaten visade även att innerdörrarnas position hade stor betydelse för luftflödena mellan bostadens rum under vädringshändelse. Öppna innerdörrar gav högre luftflöden och ett högre uppvärmningsbehov jämfört med fall där innerdörrarna var stängda. Skillnaden i uppvärmningsbehov mellan fall med 50% öppna innerdörrar respektive stängda innerdörrar var 10,8 kWh/m².
Energisimuleringarna visade att när sovrums-balkongdörren öppnades med 20° öppningsvinkel vintertid (22 februari) blev uteluftsflödet in via balkongdörren i storleksordningen 250 l/s. Rumsluftflödet som lämnade sovrummet via balkongdörren blev i storleksordningen 100 l/s samtidigt. Via den öppna sovrumsdörren blev luftflödet från sovrummet till hallen samtidigt 210 l/s.
Uppmätt öppning av fönster och öppningsvinklar för ett helt år i en 60-tals lägenhet med F-ventilation matades in med verklig uppmätt varaktighet i IDA-ICE baserat på de verkligt registrerade vädringshändelserna. Tre olika sätt att representera vädring analyserades: (1) de ursprungliga uppmätta vädringshändelserna, (2) en bearbetad version där kortvariga avbrott mellan vädringshändelser slogs samman, samt (3) ett generaliserat vädringsschema där den totala vädringstiden fördelades jämnt över dygnet. Skillnaderna mellan de två första representationerna var relativt små trots stora skillnader i antal registrerade vädringshändelser efter databearbetning. Resultaten indikerar därmed att den sammanlagda vädringstiden hade större betydelse för energianvändningen än det exakta antalet öppningar. Det generaliserade vädringsschemat med kontinuerliga dygnsmedel gav däremot högre uppvärmningsbehov än de händelsebaserade vädringsschemana, vilket indikerar att generaliserade vädringsprofiler kan överskatta vädringens energipåverkan. Vädringsschema 1 bedömdes därför vara det mest realistiska eftersom det bäst representerade de faktiska registrerade vädringshändelserna och deras tidfördelning.
Studien bidrar med ökad förståelse för hur verkligt vädringsbeteende påverkar både inomhusmiljö och energianvändning samt hur vädring kan representeras i energiberäkningsmodeller för bostäder med liknande ventilationssystem och brukarbeteende.

• author: Truong, Sandy
• supervisor: Birgitta Nordquist
• organization: Division of Building Services
• alternative title: Investigation of the impact of window opening on energy consumption and indoor environment in a 1960s residential building with exhaust ventilation
• course: ABKM01 20261
• year: 2026
• type: H3 - Professional qualifications (4 Years - )
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Energianvändning, vädring, vädringsbeteende, brukarbeteende, IDA ICE, inomhusmiljö
• publication/series: TVIT-5000
• report number: TVIT-5123
• other publication id: ISRN LUTVDG/TVIT —26/5123—SE(146)
• language: Swedish
• additional info: Examinator: Petter Wallentén
• id: 9246748
• date added to LUP: 2026-07-09 12:05:34
• date last changed: 2026-07-09 12:05:34