27.05.2020

Olosuhdetiedon mittaus ja esittäminen infonäytöillä Helsingissä

Helsinki toteutti yhdessä Atea Finland Oy:n kanssa kolmen kuukauden kokeilun Stadin ammatti- ja aikuisopistossa Merihaassa vuonna 2020. Kokeilussa kokeiltiin olosuhdeanturointia, anturidatan visualisointia ja kerättiin käyttäjäpalautetta käyttöliittymästä ja kokeiluprosessista.

Haasteet

Palvelurakennusten kuten koulujen käyttäjillä ei ole ollut ymmärrystä tai mahdollisuutta saada tietoa oman toimintansa vaikutuksista palvelurakennusten sisäolosuhteisiin tai energiankulutukseen. Rakennuksesta kertyvää olosuhdetietoon ei ole ollut rakennuksen käyttäjillä minkäänlaista pääsyä, joten he eivät ole voineet tarkistaa, millaiset olosuhteet tilassa on, jos heillä on esimerkiksi jotain epäilyksiä siitä, että olosuhteet ovat huonot. Stadin ammatti- ja aikuisopistoissa on käytössä infonäyttöjärjestelmä, jonne tietoa olisi mahdollista tuoda, mutta sitä ei ole hyödynnetty olosuhteista viestimiseen. Rakennuksista kerättävä tieto on hajallaan eri järjestelmissä. Kaupungin toimijoilla ei ole hyvää yleiskuvaa siitä, mitä mahdollisuuksia datan kerääminen ja visualisointi mahdollistaa tai mitä vaatimuksia se asettaa datan laadulle ja yhteyksille.

Tavoitteet

Opetustilojen olosuhteiden seuranta on erittäin oleellinen osa ilmanvaihdon säätämisessä ja toimivuuden varmistamisessa. Ilmanvaihto on yksi merkittävimmistä energian kuluttajista nykyaikaisissa palvelurakennuksissa ja sen toimivuus vaikuttaa vahvasti tilojen opiskeluolosuhteisiin. Helsingin tavoitteena kokeilussa oli tutkia Meritalon tilojen lämpötiloja ja hiilidioksidipitoisuuksia sekä vertailla eri olosuhdeantureiden ja rakennusautomaation mittaustuloksia.

Toisena tavoitteena oli käyttäjille tiedon näyttämisen pilotointi kahdella eri tavalla: Kokeilussa haluttiin kokeilla näkymän näyttämistä koulun infonäytöllä sekä tarjota käyttäjille pääsy tietoon selaimella sekä tutkia näiden toimivuutta. Atean tavoitteena oli pilotoida Smart School konseptiaan uudella kohderyhmällä: ammatti- ja aikuisopiston opiskelijoilla ja opettajilla.

Prosessi

Kokeilussa asennettiin neljään hiusalan opetustilaan olosuhdeanturit vuoden 2020 alussa. Antureilla mitattavia tietoja olivat lämpötila, ilman suhteellinen kosteus, hiilidioksidipitoisuus, TVOC eli haihtuvat orgaaniset yhdisteet, ja pienhiukkaset (alle 2,5pm). Antureiden keräämä tieto siirtyi reaaliajassa Atean digitaaliselle palvelualustalle, jonka kautta se visualisoitiin käyttäjille.

Atea käytti visualisointinäkymän toteuttamiseen Microsoft Power BI-ohjelmistoa, jolla luotiin näkymä sekä infonäytölle, että selaimella käytettäväksi. Kokeilun aikana tiloissa työskentelevät opettajat ja oppilaat ja Helsingin kaupungin muut toimijat ovat päässeet näkemään luokkien tietoja selaimella. Mahdollisuudesta viestittiin tilojen käyttäjille seinille kiinnitetyillä ilmoituksilla ja sähköpostilla. Alla näkyvä Atean Power BI näkymä saatiin toimimaan myös Meritalon infonäytöillä, mutta kokeilun aikana selvisi, että infonäyttöjen päivittyminen oli hidasta ja näkymä jäi helposti muun näytöillä pyörivän materiaalin varjoon.

Kuva: Päänäkymä olosuhdetiedon käyttöliittymästä

Tulokset

Meritalon käyttäjiltä kerättiin palautetta Atean olosuhdetiedon käyttöliittymästä ja kokeilusta sen päätyttyä. Palaute kerättiin erityisesti tiloissa työskentelevältä henkilöstöltä maaliskuun 2020 lopussa, ja kuusi henkilöä ehti vastata kyselyyn. Vastauksissa oli jonkin verran vaihtelua, mutta päällisin puolin ne olivat kattavia ja auttoivat ymmärtämään käyttäjien kokemuksia.

Käyttäjäkyselyn vastausten perusteella voitiin mm. päätellä, että Atea Finland Oy:n Smart School konseptin kaltaisille ratkaisuille on olemassa tarvetta kouluyhteisössä. Atean ratkaisun käyttäjäpalautteessa parhaana ominaisuutena erottui se, että siitä oli nopeasti nähtävissä, mitkä arvot olivat hyviä ja mitkä taas eivät. Olosuhteista viestiminen käyttäjille läpinäkyvästi ja ymmärrettävästi, mutta turhaa huolta aiheuttamatta, nousi esiin vielä ratkaistavana haasteena. Vaikka kaikki käyttäjät eivät ehtineet kokeilla käyttöliittymän kaikkia ominaisuuksia kokeilun aikana, niin käyttäjät pitivät silti itse näkymää ja sen tarjoamaa tietoa arvokkaina.

Kuva: Toinen näkymä käyttöliittymän tietoon

Helsingin kaupungin toimintatavoista pilotin aikana löytyi käyttäjäkyselyn avulla kehitettävää. Käyttäjäpalautteen mukaan viestintää kokeiluista tulee tukea myös muilla keinoilla kuin fyysisin ilmoituksin ja sähköpostilla tulevaisuudessa. Käyttäjäpalaute rohkaisi vahvasti kuitenkin siinä, että Helsingin tulisi edistää olosuhdetiedon keräämistä ja jakamista tiloissa toimiville myös jatkossa.

Kuva: Pilottikohteessa seinillä ollut ilmoitus, linkit poistettu

Verrattuna muihin tiloissa olleisiin antureihin Atean tuottama mittausdata oli helppoa käsitellä ja se oli säännöllistä. Kokeilun aikaiset eri antureiden mittaustulokset eivät myöskään poikenneet suuresti toisistaan, vaikka joitain eroja eri antureiden välillä olikin.Kokeilun aikana Atean mittaustuloksissa näkyi selvästi, että hiusalan toiminta vaikuttaa opetustiloista saatuihin mittaustuloksiin. Pyysimme koululta mm. luokkien lukujärjestykset, jotta pystyisimme arvioimaan toiminnan vaikutusta mittausdataan. Datasta erottuikin eri opetustoiminnan vaikutukset mittaustuloksiin. Datasta voitiin havaita esimerkiksi se, että huoneiden hiilidioksidipitoisuudet ja lämpötila korreloivat keskenään, kun dataa verrattiin koko mittauskauden ajalta. Koko kokeilun mittauskauden vertailussa hiilidioksidin ja lämpötilan havaittiin siis seuraavan samaa trendiä lähes täysin.

Päivittäisessä vertailussa hiilidioksidin ja lämpötilan suhde ei ollut kuitenkaan yhtä selvästi havaittavissa ja tämä tarkoittaa sitä, että vaikka hiilidioksidipitoisuudet kohosivat selvästi päivän aikana riippuen luokkahuoneessa tapahtuvassa toiminnasta, niin lämpötilat kohosivat kuitenkin paljon maltillisemmin. Mittaustuloksista havaittiin lisäksi, että hiusalan toiminta vaikuttaa tiloissa TVOC- ja pienhiukkaspitoisuuksien määriin. Vaikka reaaliaikaisella TVOC-mittauksella ei voida vielä arvioida ilman absoluuttisia pitoisuuksia, voitiin datasta havaita, että tiloissa esiintyi tilapäisesti hyvinkin suuria vaihteluita päivän aikana. Onneksi datasta havaittiin kuitenkin, että ilmanvaihto reagoi nopeisiin nousuihin pitoisuuksissa ja alensi näitä suhteellisen nopeasti.

Olosuhdedatan manuaalinen vertailu tässä mittakaavassa on työlästä ja selvää onkin, että tulevaisuudessa vastaavia datavertailuita ei voida kaupungin henkilöresursseilla usein toteuttaa, vaan analyysiin tullaan tarvitsemaan yhä enemmän ohjelmistorobotiikkaa ja tekoälyratkaisuja. Tämä on yksi tulevaisuudessa lisää kehittämistä vaativa alue Helsingin kaupungin toiminnassa yhdessä yrityssektorin kanssa.

Kumppanit

Kokeilun toteuttivat yhteistyössä Helsingin kaupungin rakennetun omaisuuden hallinta sekä Helsingin kaupungin Kasvatuksen ja koulutuksen toimiala ja ATEA Finland Oy.

Projektipäällikkö Timo Määttä Helsingin kaupungilta kommentoi: “Atean kanssa toteutetun kokeilun myötä tunnistimme olosuhdedatan keräämisen ja visualisoinnin mahdollisuuksia, hyötyjä ja haittoja kiinteistön omistajien sekä käyttäjien näkökulmasta. Yhteistyö yrityksen kanssa sujui erittäin hyvin, pilotin tekninen toteutus oli nopea ja saimme tilojen mitattavat tiedot näkyville helposti.  Nämä löydökset auttavat meitä laatimaan Energiaviisaat kaupungit -hankkeessa suosituksia, kuinka oppilaitosten olosuhteita koskevan tiedon hyödyntämistä ja visualisointeja kannattaa toteuttaa tulevaisuudessa.”

”Atea kehittää Smart School -oppimisympäristökonseptiaan yhdessä asiakkaiden ja yhteistyökumppaneiden kanssa ja Meritalon kokeilusta saimme arvokasta palautetta jatkokehitystä varten. Saavutimme sisäilman olosuhdemittauksille asetetut tavoitteet ja dataa analysoimalla voidaan luoda toimenpiteitä oppimista tukevan kokonaishyvinvoinnin edistämiseksi. Hankkeen johtaminen ja läpivienti oli hyvää sekä yhteistyö sujui hienosti”, kertoo Atean Digital Transformation -liiketoimintaa vetävä Mikko Vesin.

Lisätietoja

Timo Määttä, Projektipäällikkö, Helsingin kaupunki

Mikko Vesin,  Business Manager, Atea Finland Oy

Helsingin kaupunki kehittää yhdessä yritysten kanssa ratkaisuja tulevaisuudessakin edistääkseen kiinteistökohtaisen tiedonjaon läpinäkyvyyttä. Helsingin kaupunki toteutti lisäksi muita energia- ja olosuhdedatan visualisointikokeiluita Energiaviisaat kaupungit-hankkeeseen liittyen, niistä lisätietoa verkkosivujemme Tulokset – osiossa: Energiatiedon havainnollistaminen ja Sisäilmatiedon seuranta.