Lämpöolosuhteiden älykäs säätökonsepti. Sisäilmastoseminaari Pekka Tuomaala Johtava tutkija, TkT Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Samankaltaiset tiedostot
Älykäs lämmönsäätö sairaaloissa

HumanTool Sairaaloiden lämpöolosuhteiden älykäs säätö

Ihmisen yksilöllinen lämpöaistimus ja -viihtyvyys

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy Sisäilmastoseminaari,

Ihmisten yksilöllisten lämpöaistimusten. vaikutukset talotekniikan suunnitteluun. Evicures,

lämpöviihtyvyyteen Sisäilmastoseminaari 2013 VTT

Uudet teknologiat ja mallinnustekniikat energiatehokkuuden parantamisessa

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND LTD

Tekoäly ja esineiden internet - energiansäästöä vai uusia sähkösyöppöjä?

Ihmisen lämpöaistimuksen uusi arviointimenetelmä

lämpöviihtyvyys toimistohuoneessa

Miten varmistaa hyvä sisäilma ja viihtyvyys

Tekoäly ja sen soveltaminen yrityksissä. Mika Rantonen

TOIMISTOJEN ILMANVAIHDON JA LÄMPÖOLOSUHTEIDEN MALLINTAMINEN SUHTEESSA TUOTTAVUUTEEN

Palauteluento. 9. elokuuta 12

Rakennusten energiatehokkuus 2.0

RYM Oy. Built Environment Innovations

Hyvinvointia työstä Juha Oksa. Työterveyslaitos

SISÄILMASTO- JA ENERGIATEHOKKUUS- TAVOITTEIDEN ASETTAMINEN, VALVONTA JA TODENTAMINEN

Alkupiiri (5 min) Lämmittely (10 min) Liikkuvuus/Venyttely (5-10min) Kts. Kuntotekijät, liikkuvuus

HUMAN & GREEN TOIMINTAMALLI SISÄYMPÄRISTÖN KEHITTÄMISEEN

Vaipparakenteen merkitys jäähallin energiankulutuksessa

Jäähdyttävän puhallussuihkun vaikutus työsuoriutumiseen ja viihtyvyyteen toimistotyössä laboratoriotutkimus

Hyvinvointimittaukset Oulun kutsunnoissa v Jaakko Tornberg LitM, Tutkimuskoordinaattori ODL Liikuntaklinikka

Sairaaloiden tuottavuus Pohjoismaissa. Hanna Rättö THL/CHESS

suunnittelunäkökohtia

ALTCOIN TRADING FUTURE ON TÄSTÄ! Altneuro toivottaa sinut tervetulleeksi nopeimmin kasvava altcoin-kaupankäyntialusta missä kaikkea hallitsee

Indoor Environment

Älyvaatteet työympäristössä

Lämpötilan vaikutus työkykyyn / tietoisku Juha Oksa. Työterveyslaitos

Kirjoittamisen vaikeus ja ihanuus erään tutkijan kokemuksia

NutriAction 2011: Kotihoidon asiakkaiden ravitsemustila. Merja Suominen

Etelä Suomen ja Viron Interreg III A ohjelma:

TOIMISTOHUONEEN LÄMPÖOLOSUHTEET KONVEKTIO- JA SÄTEILYJÄÄHDYTYSJÄRJESTELMILLÄ

Kestävyyskunto ja työkykyisyyden haasteet

Total Room Automation: Olosuhteiden ja energiakulutuksen optimointi

PALVELUJA KOKO KIINTEISTÖN ELINKAARELLE

Tulevaisuuden valo on älykästä Case SenCity

Lämpöviihtyvyys ja älykäs valaistus

VR WORKSHOP VR KONSULTOINTIPALVELUT

SMACC Välkky-hanke: 3D-tulostuksella kilpailukykyä pk-yrityksiin

Mikä Kykyviisari? Maksuton työ- ja toimintakyvyn itsearviointimenetelmä työikäisille. Kykyviisari-kyselyn voi täyttää paperilla tai verkkopalvelussa

<raikasta digitaalista ajattelua>

RYHTIÄ kulutuksen hallintaan

ANTTI LÖNNQVIST JA MIIKKA PALVALIN NEW WAYS OF WORKING JA TIETOTYÖN TUOTTAVUUS

Frenger HKE kattosäteilijät -kun laatu, monipuolisuus ja tehokkuus ratkaisevat

Sähkön käytön ja tuotannon yhteensovittaminen

Keinoälyn mahdollisuudet terveydenhuollossa

TESTIPALAUTE Miltä tilanne näyttää nyt, mitä tulokset ennustavat ja miten niihin voit vaikuttaa.

Kestävä ja älykäs energiajärjestelmä

Sovitut seuranta-ajat

Terveysjohtamisen tuloksia. Aino Health Management

Carlink langaton autojen välinen tietoverkko

Biohakkerointi terveyden ja suorituskyvyn optimointia

Soluista elämää. Tietopaketti Kantasolurekisteriin liittyjälle

Onnettomuusriskit eri keleillä Suomessa

Älykäs erikoistuminen. Kristiina Heiniemi-Pulkkinen

Tilastotiede ottaa aivoon

Älykkään joukkoliikenteen palveluiden kehitys ja testaus

TUTKIMUSAINEISTON KVANTITATIIVINEN ANALYYSI LTKY012. Timo Törmäkangas

TUTKIMUSAINEISTON ANALYYSI. LTKY012 Timo Törmäkangas

Lämpöolosuhteet lasirakenteen läheisyydessä, tekniset ratkaisut ja LEED. Timo Saukko Helsinki

Talotekniset ratkaisut sisäilman laadun hallinnan keinona. Markku Hyvärinen Vahanen Rakennusfysiikka Oy

Robotit ja tekoäly terveydenhuollon työvälineinä nyt ja tulevaisuudessa työn tutkimukseen perustuva näkökulma

SenCity Älykäs valaistus innovatiivisen kaupungin palvelualustana

DIGIBONUSTEHTÄVÄ: MPKJ NCC INDUSTRY OY LOPPURAPORTTI

RAKENNUSAUTOMAATION JA LISÄMITTAUSTEN MAHDOLLISUUDET RAKENNUSTEN SISÄOLOSUHTEIDEN TOIMIVUUDEN ARVIOINNISSA

Itä-Suomen seudulliset liikkumistutkimukset Itä-Suomen liikkumistutkimus 2015

Liikunta. Terve 1 ja 2

Demand Response of Heating and Ventilation Within Educational Office Buildings

SAK:n edustajisto Kiljavan opisto

Rakentamisen näkymät EU-alueella ja Suomessa

KOETUN SISÄYMPÄRISTÖN JA TYÖTILOJEN

Building Information Model (BIM) promoting safety in the construction site process. SafetyBIM research project 10/2007 2/2009. (TurvaBIM in Finnish)

ENNUSTAVATKO MOTORISET TAIDOT JA LIIKUNNALLISET LEIKIT LAPSUUDESSA LIIKUNTA-AKTIIVISUUTTA JA KESTÄVYYSKUNTOA NUORUUDESSA?

Käytettävyyden testaus

Wilson Learning Corporation

Ilmalämpöpumppujen lämmönluovutus ja vuosilämpökertoimet erilaisissa käyttötilanteissa Lämpöpumppupäivä Ari Laitinen VTT

= ωε ε ε o =8,853 pf/m

KULUTTAJAKÄYTÖSSÄ OLEVIEN HYVINVOINTIMITTARIEN DATAN YHDISTÄMINEN HENKILÖN TERVEYSTIETOIHIN MAHDOLLISTAA YKSILÖLLISEN JA ENNAKOIVAN HOIDON

Kunnossa kaiken ikää SuomiMiesseikkailee

Tilastotiede ottaa aivoon

- Sähköisen liikenteen tiekartta ennakointia tulevaisuuteen Kyselyn tuloksia

Energiatehokkuusvaatimukset ja rakennusterveys

TURKU HIGH TECH CENTRE

Sulautetut järjestelmät

Operaattorivertailu SELVITYS LTE VERKKOJEN SISÄKUULUVUUDESTA PÄÄKAUPUNKISEUDULLA

Tapahtumankäsittely Semanttisen Webin Menetelmillä

Älykkäät tietojärjestelmät - turvalliset sensorit osana potilaan hoitoa

Aurinkoenergia ja lämmön kausivarastoinnin mahdollisuudet. Vuoden lähienergiaratkaisu -palkinnonjakotilaisuus, Janne Hirvonen

Älytalon älykkyyden muodot

Frenger kattosäteilijät - kun laatu ja tehokkuus ratkaisevat

Nantes Hamburg Helsinki

Nuorten aikuisten osaamisohjelma tuloksia ja tulevia suuntaviivoja. Projektisuunnittelija Erno Hyvönen

Rakennusautomaatio ja mallinnuksen hyväksikäyttö energiankulutuksen seurannassa. Mika Vuolle TKK, LVI-tekniikan laboratorio

Tulipalon vaikutus rakenteisiin CFD-FEM mallinnuksella

Vaativan kuntoutuksen toteutus aivovamman saaneilla etäkuntoutuksena, AV Etäkuntoutus

Henkilöstöliikunta on osa työhyvinvoinnin johtamista ja työkyvyn varmistamista - ja liikkuminen osa elämäntapojen kokonaisuutta

Smart City -ratkaisut

Aivotyö-kysely SuPerin jäsenillä, N=5509

Transkriptio:

Lämpöolosuhteiden älykäs säätökonsepti Sisäilmastoseminaari 15.3.2018 Pekka Tuomaala Johtava tutkija, TkT Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Lämpöolosuhteiden älykäs säätökonsepti 1. Tausta 2. Lämpöolosuhteiden arviointi 3. Yksilöllisen säädön tarve 4. HumanTool säätökonsepti 5. Yhteenveto 23/03/2018 2

1.Tausta 2. Lämpöolosuhteiden arviointi 3. Yksilöllisen säädön tarve 4. HumanTool säätökonsepti 5. Yhteenveto 3

Ihmisen lämpöolosuhteiden evoluutio Ennen Nyt Tulevaisuudessa 23/03/2018 4

WIKIPEDIA Tekoäly ja tietoisuus Vahva tekoäly viittaa koneeseen, 1) joka lähestyy inhimillisen älykkyyden tasoa tai ylittää sen, 2) joka voi tehdä tyypillisesti ihmisille kuuluvia asioita, 3) joka voi soveltaa laajoja taustatietoja ja 4) jolla on jonkin tasoinen tietoisuus (konetietoisuus). Heikko tekoäly puolestaan viittaa koneeseen, joka käyttää ohjelmistoa joidenkin sellaisten tiettyjen ongelmien tutkimiseen tai ratkaisemiseen, jotka eivät käsitä ihmisen kognitiivisia kykyjä kaikessa laajuudessaan. Päinvastoin kuin vahva tekoäly, heikko tekoäly ei saavuta tietoisuutta, vaan se on lähinnä tietyn sovellusalueen ongelmanratkaisija. Esimerkkinä heikosta tekoälystä ovat tekstin- ja kuvantunnistus, asiantuntijajärjestelmät ja shakkitietokoneet, kuten Deep Blue. 23/03/2018 5

1. Tausta 2.Lämpöolosuhteiden arviointi 3. Yksilöllisen säädön tarve 4. HumanTool säätökonsepti 5. Yhteenveto 6

Ihmisen lämpöaistimukseen vaikuttavat reunaehdot 23/03/2018 7

23/03/2018 8

1. Tausta 2. Lämpöolosuhteiden arviointi 3.Yksilöllisen säädön tarve 4. HumanTool säätökonsepti 5. Yhteenveto

Lämpöolosuhdetutkimus sveitsiläisessä toimistorakennuksessa (2006-2009) LESO Building Lausanne, Sveitsi Kenttätutkimuskohteessa oli 14 työhuonetta eteläfasadilla, ja niissä työskenteli tutkijoita, avustajia ja sihteereitä Lämpöolosuhdekysely tehtiin 4 kertaa päivässä, ja 28 työntekijältä saatiin seurantajaksolla yhteensä 6851 vastausta: Vaatetus Aktiivisuustaso Lämpöaistimus ja viihtyvyys ASHRAE:n asteikolla Kenttätutkimuksen ajan monitoroitiin sisä- ja ulkolämpötiloja Lähde: D. Daum et al. / Building and Environment 46 (2011) 3-11 23/03/2018 10

Lämpöaistimus Tyytyväisten osuus Lämpöolosuhdetutkimus sveitsiläisessä toimistorakennuksessa (2006-2009) Sisälämpötila ( C) Sisälämpötila ( C) Lähde: D. Daum et al. / Building and Environment 46 (2011) 3-11 23/03/2018 11

Yksilöllisen lämpöaistimuksen kysely Lämpötilamonitorointi Seinäjoen keskussairaalan teho-osasto 23/03/2018 12

Kyselytutkimuksen lämpöaistimukset eri lämpötilatasoilla Lämpötila [ C] EVICURES Seinäjoen keskussairaalan teho-osasto 23/03/2018 13

Yksilöllinen kehonkoostumus vs lämpöaistimus (HTM laskenta) Kolme miestä ja kolme naista Kaikilla sama aktiivisuus (1 MET, 58 W/m 2 ) ja vaate-tuksen lämmöneristystaso (0.86 clo) ΔT opt = 6 C 23/03/2018 14

Yksilöllisen lämpöolosuhteiden säädön tarve 26,7ºC 23,1ºC 21,1ºC 26,1ºC 22,6ºC 22,2ºC 25,2ºC 20,9ºC 24,9ºC 22,9ºC 24,4ºC 20,7ºC 23/03/2018 15

1. Tausta 2. Lämpöolosuhteiden arviointi 3. Yksilöllisen säädön tarve 4. HumanTool säätökonsepti 5. Yhteenveto

Tausta HumanTool (Shared Benefit Project) Osallistujat Loppukäyttäjät: Seinäjoen keskussairaala, Kuopion yliopistollinen sairaala ja Senaattikiinteistöt Yritykset: Uponor, Granlund, Siemens, New Nordic Engineering ja Mecastep Tutkimus: Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy Aikataulu: lokakuu 2016 lokakuu 2018

Menetelmät Kerätään lämpöaistimuksen laskennallisen arvioinnin reunaehdot (on-line) Arvioidaan yksilöllinen lämpöaistimus reaaliajassa (Human Thermal Model) Toteutetaan todellisen tarpeen mukainen lämpöolosuhteiden säätö (Human Thermal Sensor, HTS)

Todellisten tarpeiden mukainen lämpöolosuhteiden säätökonsepti (HumanTool) ID ID HumanTool ID 19

HumanTool tilanne 15.3.2018 Älykkään säätökonseptin teknistä testausta on tehty Espoossa maaliskuusta 2017 alkaen ja kenttätestaus on aloitettu myös Seinäjoella ja Kuopiossa tammikuussa 2018 Ensimmäiset tulokset vaikuttavat todella lupaavilta Tulemme jatkamaan testausta erilaisissa sääolosuhteissa ja keräämään käyttäjäpalautetta eri käyttäjäryhmiltä Smart solutions should adapt to the user, not the otherway around! 20

21

HumanTool käyttäjäpalaute Palautetietokanta Yksilöity tilakohtainen QR -koodi Yksilöllinen palaute Saavutettavien hyötyjen analysointi ja säätöpalvelun jatkokehitys Henkilö-, aika- ja paikkaleimattu tieto 22

Suhteellinen työn tuottavuus Lämpöaistimus vs. suhteellinen työn tuottavuus 160 000 000 /vuosi 2,5% 3 952 000 /vuosi Lämpöaistimus Lähde: Jensen, Toftum, Friis-Hansen, Building and Environment 44 (2009) 456 462 23/03/2018 23

1. Tausta 2. Lämpöolosuhteiden arviointi 3. Yksilöllisen säädön tarve 4. HumanTool säätökonsepti 5.Yhteenveto

Yhteenveto Lämpöviihtyvyydellä on merkittäviä vaikutuksia ihmisen hyvinvointiin ja tuottavuuteen Ihmisten optimaaliset lämpötilat vaihtelevat huomattavan paljon (6ºC) yksilöllisestä kehon koostumuksesta riippuen HumanTool hankkeessa tehdään älykkään lämpöolosuhteiden säädön kenttätestausta Alustavat tulokset ovat todella lupaavia, ja tämän uuden säätökonseptin avulla voidaan parantaa sekä rakennusten loppukäyttäjien tyytyväisyyttä että energiatehokkuutta Smart solutions should adapt to the user, not the otherway around! 23/03/2018 25

26

TECHNOLOGY FOR BUSINESS

VTT - Human Thermal Model (HTM) Anatomiamalli 16 kehon osaa Kehon osien kudoskerrokset (raajoissa luu, lihas, rasva ja iho) Fysiologiamalli (verenkierron välityksellä tapahtuu 50 80% kehon sisäisestä lämmönsiirrosta) Hiussuonten verenkierto (ihokudoksen verenkierron säätely) Hikoilu Vilunväristykset HTM:n ja ympäröivän tilan välisessä lämmönsiirrossa huomioidaan kostea lämmönsiirto (hikoilu ja hengitys) sekä konvektio ja säteily 23/03/2018 28 http://www.vtt.fi/inf/pdf/science/2012/s23.pdf

Yksilöllisen kehon koostumuksen vaikutukset ihmisen lämpöaitimukseen BMI = 25 Naisten (keskimääräinen) rasvaprosentti on 30 % Miesten (keskimääräinen) rasvaprosentti on 20 % 1. Ihmisen lämpöaistimuksen arviointiin tarvittavat reunaehdot Q rasva = 0,004 W/kg Q lihas = 0,67 5,07 W/kg Q iho = 1,01 W/kg Q sisäelimet = 3,83 W/kg Q aivot = 12,7 W/kg 2. Yksilölliset eri kudosten jakaumat riippuvat iästä, sukupuolesta, paino-indeksistä ja lihaksikkuudesta 23/03/2018 29

Kyselytutkimuksen lämpöaistimukset eri lämpötilatasoilla Lämpötila [ C] EVICURES Seinäjoen keskussairaalan teho-osasto 23/03/2018 30