11.09.2020

Energia- ja olosuhdedata eri tavoilla käyttäjien saataville Helsingissä

Collapick Company Oy on yhdessä Helsingin kaupungin kanssa kehittänyt Energiaviisaat kaupungit –hankkeessa kahdelle helsinkiläiselle ammatti- ja aikuisopistolle selainpohjaiset näkymät, jotka visualisoivat kouluista mitattua energia- ja olosuhdetietoa ja antavat mittauksista lisätietoa. Kokeilusta on karttunut oppeja, joista kerromme tarkemmin tässä tekstissä.

Haasteet

Palvelurakennusten, kuten koulujen käyttäjillä ei ole perinteisesti ollut ymmärrystä tai mahdollisuutta saada tietoa oman toimintansa vaikutuksista palvelurakennusten sisäolosuhteisiin tai energiankulutukseen. Lisäksi rakennuksista kerättävä tieto on ollut hajallaan eri järjestelmissä: Energiayhtiöllä, rakennusautomaatiojärjestelmien toimittajilla ja kaupungilla. Kaupungin toimijoilla ei ole ollut aikaisemmin hyvää yleiskuvaa siitä, mitä mahdollisuuksia datan kerääminen ja visualisointi mahdollistavat tai mitä visualisointi datalta tai koko prosessilta vaatii. Stadin ammatti- ja aikuisopistoissa on käytössä infonäyttöjärjestelmä, mutta sitä ei ole hyödynnetty energia- tai olosuhdetiedosta viestimiseen.

Tavoitteet

Tavoitteena oli, että Collapick company Oy:n toteuttamat järjestelmät mahdollistavat tilojen olosuhteiden ja energiankulutuksen seuraamisen lähes reaaliaikaisesti kiinteistössä työskenteleville selaimen kautta, eli esimerkiksi omilla mobiililaitteilla. Lisäksi yhteenvetotietoa koko kiinteistön tilanteesta haluttiin näyttää koulujen infonäyttöjen kautta kaikille kiinteistöissä oleskeleville, jolloin myös käyttäjien tietoisuus koulurakennuksen olosuhteista ja energiankulutuksesta ja niihin vaikuttamisen mahdollisuuksista lisääntyy. Pääkäyttäjäryhmänä Collapick Oy:n ratkaisuilla ovat erityisesti ammatti- ja aikuisopistojen oppilaat sekä opettajat.

Prosessi

Toiseen pilottikouluista oli asennettu Smart & Clean –sisäilmahankkeen aikana SmartWatcherin jatkuvamittauksiset IoT anturit, jotka mittaavat osasta koulujen tiloista hiilidioksidipitoisuutta, lämpötiloja, pienhiukkasia, haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, painesuhteita sekä huoneilman kosteutta. Toiseen kouluun anturit asennettiin kesällä 2019. Molemmat pilottikohteet oli lisäksi liitetty Nuuka Solutions Oy:n järjestelmään, josta voitiin seurata energiankulutustietoa, SmartWatcherin tarjoamaa dataa sekä osittain myös koulurakennusten rakennusautomaation tietoja. Collapick on pilotissa hyödyntänyt ja visualisoinut laajasti Nuuka data-alustaan kerättyjä energia- ja olosuhdetietoja pilottikohteista.

Collapick on kehittänyt ratkaisuaan keräten koko ajan yhteistyössä Helsingin kanssa palautetta ja ideoita rakennusten käyttäjiltä.Oppilaiden ja henkilökunnan antaman palautteen perusteella järjestelmään mm. valittiin omenamallinen maskotti energia- ja olosuhdetietoa esittäväksi yleisindikaattoriksi sekä työstettiin energiatietoa ja sisäilmatietoa arvottavat huonekohtaiset mittaristot pystymallisiksi. Koronaviruspandemian takia kaikki palautteen keruu jouduttiin tekemään etänä, mikä hidasti ja hankaloitti prosessia merkittävästi.

Kuva: Omenamaskotti visualisoi kiinteistön energia- ja olosuhdemittausten yleistilannetta, vasemmalla uusi pystymallinen valikko

Pilotissa kehitettiin osuvampia energiatavoitteita ja sisäilman laatutavoitteita sekä niistä viestintää käyttäjille järjestelmän avulla. Collapick kehitti myös uuden pystymallisen valikkoratkaisun eri kerrosten väliseen selailuun, koska mittausdataa saatiin useista tiloista. Kouluilla oli myös omia tarpeita tilojen ja niissä sijaitsevien mittausten nimeämisen suhteen, koska heillä oli oma tapa viitata tiloihin. Tilojen nimeäminen ei siis ole universaalia kaupungin eri toimialojen järjestelmissä.

Kehittämisessä olivat myös mukana rakennetun omaisuuden hallinnan ja energia-alan ammattilaiset. Energian mittareiden suhteen tärkeää oli määritellä energiankulutuksen tavoitteet kiinteistöihin realistisiksi, mutta myös samalla motivoiviksi. Tämä osoittautui haastavaksi sen takia, että koronavirus on aiheuttanut ja aiheuttaa yhä pilottikoulujen käytössä ja sitä kautta myös energiankulutuksissa erittäin paljon muutoksia. Jos ilmanvaihto esimerkiksi asetetaan pyörimään koko ajan täydellä teholla taudin ehkäisemiseksi, tarpeenmukaista ilmanvaihtoa hyödyntävien koulujen sähkönkulutus nousee 5-10%.  Helsingin kaupungin energianhallintajärjestelmän tavoitteet energiankulutuksille oli määritelty vuoden 2015 kautta. Osassa kohteita oli kuitenkin ollut peruskorjaus tämän jälkeen ja tavoitteet olivat myös siksi epärealistisia ja tämän johdosta joidenkin koulujen tavoitteita pyrittiin päivittämään. Toisin kuin voisi luulla, peruskorjaus on monissa kouluissa lisännyt energiankulutusta kokonaisuutena, jos on siirrytty esimerkiksi painovoimaisesta ilmanvaihdosta koneelliseen ilmanvaihtoon, joskin sisäilman laatu on myös samalla parantunut.

Järjestelmät esiteltiin koulujen opettajille paikan päällä tai etäyhteyksien kautta syys-lokakuussa 2020, lisäksi mukaan valittiin molemmista pilottikohteista yksi ryhmä kokeilemaan järjestelmää intensiivisisemmin joka viikko parin viikon tai yhden kuukauden ajaksi. Pilottikohteisiin vietiin lisäksi seinille ilmoitukset, jotka kertoivat siitä, mistä järjestelmän löytää ja mitä sieltä löytyy. Yleisnäkymät saatiin myös näkyviin infonäytöille, mutta infonäyttöjen järjestelmä aiheutti ongelmia Collapickin visualisoinnin grafiikkojen näkyvyydessä.

Tulokset

Collapickin kanssa pilotoinnista on opittu päähavaintona se, että energia- ja olosuhdedatan ja niistä kertovan lisätiedon näyttäminen rakennusten käyttäjälle asettaa tiedolle paljon tiukempia vaatimuksia, kuin tiedon käyttäminen ammattilaiskäytössä. Tiedon tulee olla luotettavaa, ymmärrettävää, uskottavaa ja se pitää pystyä näyttämään käyttäjille turvallisuutta vaarantamatta. Esimerkiksi jatkuvatoiminen haihtuvien orgaanisten yhdisteiden eli VOC:ien mittaus ei anna toistaiseksi vielä luotettavia arvoja ei arvoille voi vielä antaa raja-arvoja. Helsingin kaupungin toivomuksesta VOC mittausten visualisointiin Collapick kehitti trendiä havainnollistavan visualisointitavan, joka näyttää, ovatko arvot laskemassa vai nousemassa, niin että raja-arvoja ei tarvitse asettaa, eivätkä mittaustulokset aiheuta turhaa huolta käyttäjissä.

Kuva: Collapickin kehittämä visualisointi VOC-arvojen muutoksille: nouseva, laskeva, tai pysähtynyt päivitettiin vielä lopuksi kokonaan neutraaliksi (violetti, kuva alla)

Pilotissa Collapick myös kehitti vuorovaikutusvälineeksi kaupungin kiinteistönhallinnan ja käyttäjien välille vinkkityökalun, joka esittää päivittäisiä ohjaavia käyttövinkkejä olosuhde- ja energiatiedon ohessa rakennuksen käyttäjille. Kaupungin kiinteistönhallinnan, sisäolosuhteiden ja energiankulutuksen asiantuntijat voivat itse lisätä ja poistaa päivittäin vaihtuvia vinkkejä kiinteistökohtaisesti. Vinkit näkyvät käyttöliittymän etusivulla ja ovat siten näkyvillä aina, kun järjestelmän avaa. Energia- ja olosuhdevinkkejä tulee tulevaisuudessa koota ja kehittää jokaista kohdetta varten sopiviksi ja uskottaviksi. Vinkkejä pidettiin helposti turhina, jos niissä mainittiin jotain, mitä rakennuksessa ei voinut tehdä, esimerkiksi valojen sammuttelu automaattisesti valaistussa kiinteistössä. Räätälöidyt vinkit ovat hankalampia sivuuttaa.

Tiedon näyttäminen isoista kouluista asetti myös pilottien turvallisuudelle uusia vaatimuksia. Vastatakseen Helsingin tarpeisiin järjestelmän ja koulujen käyttäjien turvallisuuden suhteen Collapick kehitti järjestelmäänsä teknisen ratkaisun, joka viivästyttää mittaustulosten näkymistä 60 minuutilla. Tämä tehtiin, jotta koulusta löytyvää tietoa ei voi käyttää läsnäolon tai muun turvallisuuteen liittyvän tiedon tunnistamiseen tiloista reaaliaikaisesti. Lisäksi järjestelmästä poistettiin kaikki koulurakennuksiin viittaava tieto, kuten tilojen ja koulun nimet. Koulua käyttävät henkilöt voivat yhä hyödyntää tietoa, vaikka se päivittyykin tunnin viiveellä. Tulevaisuudessa suurempaa kokeilua tai toteutusta varten olisi tarpeen kehittää energia- ja olosuhdetietoa visualisoiva järjestelmä sellaiseksi, että siinä olisi nk. AD-kirjautuminen, joka toimii organisaation sisäverkon kautta. Näin käyttöä voitaisiin rajata, ja tietoa pystyttäisiin näyttämään suoraan reaaliaikaisena esimerkiksi opettajille. Lopullisena tavoitteena tiedon keräämisessä ja visualisoinnissa on myös se, että rakennusten käyttäjät voisivat mahdollisimman hyvin, tähän auttaisivat esimerkiksi mittausten laukaisemat muistutukset lisäilmanvaihdon käytöstä.

Collapickin järjestelmän koekäyttöaika oli käynnissä syys-joulukuussa 2020 ja keräsimme käyttötapauksia ja palautetta sekä teimme vaikuttavuusarviointia joulukuussa 2020. Käyttäjien palautteen perusteella hankalimpia olosuhdetiedon käsitteitä ovat selvästi haihtuvat orgaaniset yhdisteet ja niiden mittaustulokset. Lisäksi paljon kysymyksiä herättivät myös paine-eromittaukset, joissa tuulen vaikutus tuloksiin olisi voitu tuoda paremmin esiin. Opettajilta palaute on ollut rohkaisevaa, ja ero aiempiin tapoihin esittää olosuhdetietoa on myös havaittu. Yksi opettaja toisessa pilottikoulussa kommentoi: ”No onhan niitä graafeja esitelty aiemminkin, mutta tämä on paljon parempi, kun tästä näkee heti mikä on huonosti ja mikä hyvin.” Toisaalta taas lyhyen ajan näkymän seuraaminen voi aiheuttaa turhaa huolta käyttäjille, kun arvot palautuvat poikkeamista usein kuitenkin nopeasti takaisin tavoitteisiin.

Käyttäjien palautteen pohjalta voitiin oppia mm. seuraavaa: Järjestelmää oli käytetty pääosin mobiililaitteilla, ja osa puhelimista ei avannut näkymää oikein. Tähän Collapick teki korjauksia palautteen perusteella heti sen saatuaan ja tämä paransi selvästi käyttäjäpalautetta. Ratkaisu sai käyttäjiltä ihan hyviä arviota, joskin kehitettävää myös riittää. Lisätietoa mittareista ei esimerkiksi helposti löydetty intuitiivisesti, vaan se piti opastaa. Näkymän nähtiin myös vaikuttavan positiivisesti siihen, kuinka kiinnostunut on koulun energiankulutuksesta. Osa käyttäjistä oli myös hyödyntänyt koulujen infonäyttöjä tietojen tarkasteluun, vaikka infonäytöllä Collapickin näkymää ei täydellisesti saatu näkymään kokeilun aikana. Jatkokehityskohteeksi palautteen perusteella tuli nimenomaan historiatarkastelun lisääminen järjestelmään.

Kuva: Lisätietosivu, jonka olemassaoloa kaikki eivät intuitiivisesti löytäneet

Vaikuttavuusarvioinnin pohjalta havaittiin seuraavaa: Collapickin järjestelmää oli käytetty opettajien keskuudessa enemmän kuin vertailussa toisena olevaa Playsignin järjestelmää. Kuitenkaan kaikki opettajat eivät järjestelmää olleet käyttäneet, vaikka siinä ei ollut erillistä kirjautumista ja siitä oli viestitty palaverein, sähköpostein, seinällä olevien lukuisten ilmoitusten sekä infonäyttöjen kautta. Opettajat sekä oppilaat olivat oppineet faktoja energia-asioista ja olosuhteisiin liittyvistä termeistä kokeilun aikana järjestelmästä. Heillä oli myös kasvanut ymmärrys siitä, että kiinteistön olosuhteisiin voi vaikuttaa myös omalla toiminnalla. Opettajat kokivat myös kokeilun vaikutuksesta sen tärkeämmäksi, että ilmoittaa nopeasti vioista, jotka vaikuttavat energiankulutukseen. Oppilailla tätä muutosta ei havaittu. Oppilailla puolestaan kokemus omista vaikutusmahdollisuuksista energiankulutukseen kasvoi merkittävästi kokeilun aikana. Opettajilla muutosta ei havaittu.

Sekä oppilaiden että opettajien parissa huoli koulun hiilijalanjäljestä ja päästöistä oli kasvanut jonkin verran kokeilun aikana. Puolestaan huoli olosuhteista oli kokeilujakson aikana kokonaisuutena vähentynyt, joskin neljäsosa opettajista ilmoitti, että järjestelmän käyttö lisäsi heidän huoltaan koulun olosuhteista ja sisäilman laadusta. Lisäksi kokeilu selkeästi polarisoi huolia: Ne jotka eivät ole aikaisemmin muodostaneet mielipidettä, tietävät nyt enemmän, ja sitten osaavat paremmin arvioida, ovatko huolestuneita vaiko ei. Täten siis sekä huolestuneiden, että ei-huolestuneiden määrä kasvaa. Kaikki opettajat kuitenkin toivoivat, että Helsinki jatkaa vastaavan tiedon keräämistä ja esittämistä tilojen käyttäjille. Tuloksista kannattaa ottaa huomioon se, että vaikuttavuusarviointi ei ollut virallinen tutkimus, vaan sillä haettiin suuntaa siihen, miten tulevaisuudessa vastaavaa kannattaa toteuttaa. Lisäksi tuloksiin on voinut vaikuttaa monet muutkin asiat, kuin järjestelmän käyttö, emmekä testanneet, kuinka hyvin kysymykset oli ymmärretty.

Kokeilu oli sekä Collapickin, että Helsingin kaupungin näkökulmasta onnistunut ja kiinnostava ja Helsinki on päättänyt jatkaa Collapickin palvelua pilottikiinteistöihin vielä vuonna 2021.

Kumppanit

Helsingin kaupungin rakennetun omaisuuden hallinta sekä Helsingin kaupungin Kasvatuksen ja koulutuksen toimiala, Collapick Company Oy. Kokeilun mahdollistajina toimivat Nuuka Solutions Oy sekä Smartwatcher Oy.

Lisätietoja

Markku Pyörälä, Collapick Company Oy

Timo Määttä, Helsingin kaupunki