Metode for sanntids brukerevaluering av inneklima i Smarte Bygg

Investerings- og vedlikeholdskostnadene for tekniske anlegg i bygg har økt betydelig de siste 15 årene. Dette for å oppnå lavere energiforbruk, større tilpasningsevne og et inneklima som tilfredsstiller tallfestede krav. Likevel er det kjent at kompliserte anlegg ofte fører til høyere energibruk og lavere fleksibilitet enn forutsatt, og vet vi egentlig om brukeren er fornøyd med inneklimaet - selv om det er innenfor tallfestede parametere? Forskningen innen inneklima og opplevd komfort er inkonsistent, og det er funnet bevis for at kulturelle og psykologiske faktorer spiller en svært stor rolle i å påvirke hvilke fysiske forhold vi opplever som akseptable. Mer direkte og systematisert informasjon om brukerens tilfredshet i virkelige bygg vil kunne skape et langt bedre underlag for å velge riktige løsninger for klimatisering av bygg. Med ny teknologi som små digitale sensorer, smarttelefoner og nye analyseformer (Big Data, m.m) kommer nye muligheter for datafangst som er mer direkte rettet mot brukerens oppfattelse av inneklimaet i bygg. Brukerens mulighet for å påvirke eget klima kan endre forventninger og innstilling til inneklimaet, og de fysiske grensene for hva som regnes som akseptabelt kan endres. Innsamlet og systematisert informasjon om brukernes subjektive vurderinger fra en mengde virkelige bygg vil bidra til ny kunnskap om inneklima, som kan gi nye syn. Videre kan denne informasjonen, i sanntid, gjøre det mulig å styre og automatisere bygg på en ny måte, der brukerens fornøydhet kan brukes som direkte styringsparameter. Hensikten med prosjektet er å skaffe kunnskap of finne løsninger for å samle sentrale data om byggets inneklima og brukerens opplevelse av dette på en ikke-intrusiv måte i sanntid, og å dokumentere nøyaktigheten av slik informasjon. Prosjektet oppnådde følgende resultater: 1. Viste gjennom teoretisk studie og induktiv argumentasjon at kontinuerlig subjektiv brukertilbakemelding (KSB) i bygg har stort potensiale for å muliggjøre integrerte/holistiske designløsninger og å redusere ytelsesgapet for energi, inneklima, vedlikeholdskostnader, brukerfornøydhet og driftskostnader. 2. Presenterte et hierarkisk rammeverk for organisasjon av personlig brukerorienterte data (occupant centric data, OCD) fra bygg, basert på sammenhengen mellom innsamlet data og det menneskelige sanseapparatet. Rammeverket gjør det mulig å karakterisere informasjonsinnholdet i de innsamlede OCD data fra ulike kilder. 3. Oversikt og analyse av eksisterende KSB systemer i forskningslitteraturen, ved litteraturstudie av KSB systemer. Videre design av et billig, ikke-intrusivt og brukervennlig KSB system som samler data på 3 nivåer: Inneklima (IK) fornøydhet smilefjes kiosk, IK klager og personlig kontroll av en varmeplate montert under pulten. 4. Brukererfaringer og resultater fra forsøk med systemet i felttester i 5 kontorbygg i Norge og California. Forsøkene ble utført som blindtester på virkelige kontorbrukere. Ved siden av test av systemet ble det gjennomført spørreundersøkelser, fokusgruppe intervjuer og i enkelte bygg ble innetemperaturen endret for å fremprovosere tilbakemeldinger. Tilbakemeldingene viste at systemet ble tatt i bruk av brukerne og samlet inn meningsfylte data. Det var stor forskjell på hvordan de ulike systemene ble brukt. Systemet som var koblet til en varmeplate og ga brukeren en umiddelbar respons ble desidert hyppigst brukt. Løsninger som baserte seg på smarttelefon ble langt sjeldnere brukt, til tross for at denvar koblet til en varmeplate. Den offentlig tilgjengelig smilefjes-kiosken ble også hyppig brukt, men brukerne brukte den på veldig forskjellige måter. Denne informasjonen hadde også lavere verdi, ettersom man ikke kjenner brukeridentiteten ved hver tilbakemelding. 5. Validitet og nøyaktighet for KSB data fra forsøkene ble analysert gjennom sammenligning med data fra spørreundersøkelser og fysiske målinger i lokalene (temperatur). Resultatene viste at smilefjes-kiosken har til dels stor misvisning sammenlignet med spørreundersøkelser på grunn av at de som er misfornøyde stemmer oftere enn de som er nøytrale eller fornøyd. Denne effekten er variabel mellom bygg. Klager innsamlet gjennom samme kiosk har mindre misvisning og kan brukes til kontroll av inntuning av bygg. Løsningen viste at den kunne registrere misnøye blant brukerne ved endringer av temperaturen som ikke ble predikert av en klassisk termisk komfort-modell. Det ble funnet en sammenheng på individ-nivå mellom brukerfrekvens av varmeplaten og opplevd termisk inneklima som ble rapportert i spørreundersøkelsen. Brukere som brukte varmeplaten mye rapporterte også at de var kalde i spørreundersøkelsen. Dette betyr at data fra kontroll av personlige varmekilder kan benyttes til kontroll av innetemperaturen. Studien konkluderer med at KSB kan føre til store forbedringer innen både bygningsdesign, kontroll av inneklima, prøvedrift og inntuning samt «benchmarking"

Hopefully, the knowledge generated in this PhD will contribute to a shift in the way we design and operate our buildings. Rather than creating complex buildings relying on physical measures to ensure satisfied occupants, we will create simpler and robust buildings that interact with and put responsibility on the occupants. At Skanska Norway, the findings from this thesis will be applied in a commercial setting for building tuning during the trial operation of a new building. They will also be used for satisfaction monitoring in buildings which use unorthodox HVAC solutions. In a longer perspective we hope to introduce non-intrusive solutions for continuous subjective occupant feedback as a supplemental method for indoor climate control in future high-performance buildings

I Byggsektoren har man ikke kommet særlig langt i å kunne høste informasjon fra brukerens interaksjon med produktet. Bygget designes etter på forhånd gitte krav som er basert på delvis utdatert og mangelfullt grunnlag. Videre legges det ikke opp til noe helhetlig system for tilbakemelding og oppfølging av brukerens opplevelse. I yrkesbygg kan brukerne kontakte driftstekniker pr telefon eller epost og melde inn klager. Tilbakemeldingene følges gjerne ikke opp på en systematisk måte. Ved design av neste bygg legges sjelden brukererfaringene fra forrige bygg til grunn. Investerings- og driftskostnadene for tekniske anlegg i bygg har økt betydelig de siste 15 årene. Dette for å oppnå lavere energiforbruk, større tilpasningsevne og et inneklima som tilfredsstiller strenge tallfestede krav. Likevel er det kjent at kompliserte anlegg ofte fører til høyere energibruk og lavere fleksibilitet enn forutsatt, og vet vi egentlig om brukeren er fornøyd med inneklimaet, selv om det er innenfor tallfestede parametere? Mer direkte og systematisert informasjon om brukerens tilfredshet vil skape et langt bedre underlag for å velge riktige løsninger for klimatisering av bygg. Med ny teknologi som små digitale sensorer, smarttelefoner og nye analyseformer (Big Data, m.m) kommer nye muligheter for datafangst som er mer direkte rettet mot brukerens oppfattelse av inneklimaet i bygg. Videre kan denne informasjonen, i sanntid, gjøre det mulig å styre og automatisere bygg på en ny måte, der brukerens fornøydhet kan brukes som styringsparameter framfor eller i tillegg til indirekte indikatorer som temperatur eller CO2 nivå. I tillegg kan kunnskapen i fremtiden benyttes til å utvikle nye enklere og rimeligere klimatiseringssystemer med tekniske løsninger som bedre svarer på brukerens behov. Hensikten med oppgaven er å finne løsninger for å samle sentrale data om byggets inneklima og brukerens opplevelse av dette for igjen å benytte dette til styring av inneklimaet.