Abstract A future vision of enabling technologies for the needs of energy conservation as well as energy efficiency based on the most important megatrends identified, namely climate change, urbanization, and digitalization. In the United States and in the European Union, about 40% of total energy consumption goes into energy use by buildings. Moreover, indoor climate quality is recognized as a distinct health hazard. On account of these two factors, energy efficiency and healthy housing are active topics in international research. The main aims of this thesis are to study which elements affect indoor climate quality, how energy consumption describes building energy efficiency and to analyse the measured data using intelligent computational methods. The data acquisition technology used in the studies relies heavily on smart metering technologies based on Building Automation Systems (BAS), big data and the Internet of Things (IoT). The data refining process presented and used is called Knowledge Discovery in Databases (KDD). It contains methods for data acquisition, pre-processing, data mining, visualisation and interpretation of results, and transformation into knowledge and new information for end users. In this thesis, four examples of data analysis and knowledge deployment concerning small houses and school buildings are presented. The results of the case studies show that the data mining methods used in building energy efficiency and indoor climate quality analysis have a great potential for processing a large amount of multivariate data effectively. An innovative use of computational methods provides a good basis for researching and developing new information services. In the KDD process, researchers should co-operate with end users, such as building management and maintenance personnel as well as residents, to achieve better analysis results, easier interpretation and correct conclusions for exploiting the knowledge. / Tiivistelmä Tulevaisuuden visio energiansäästön sekä energiatehokkuuden mahdollistavista teknologioista pohjautuu tärkeimpiin tunnistettuihin megatrendeihin, ilmastonmuutokseen, kaupungistumiseen ja digitalisoitumiseen. Yhdysvalloissa ja Euroopan unionissa käytetään noin 40 % kokonaisenergiankulutuksesta rakennusten käytön energiatarpeeseen. Myös rakennusten sisäilmaston on havaittu olevan ilmeinen terveysriski. Perustuen kahteen edellä mainittuun tekijään, energiatehokkuus ja asumisterveys ovat aktiivisia tutkimusaiheita kansainvälisessä tutkimuksessa. Tämän väitöskirjan päätavoitteena on ollut tutkia, mitkä elementit vaikuttavat sisäilmastoon ja rakennusten energiatehokkuuteen pääasiassa analysoimalla mittausdataa käyttäen älykkäitä laskennallisia menetelmiä. Tutkimuksissa käytetyt tiedonkeruuteknologiat perustuvat etäluentaan ja rakennusautomaatioon, big datan hyödyntämiseen ja esineiden internetiin (IoT). Väitöskirjassa esiteltävä tietämyksen muodostusprosessi (KDD) koostuu tiedonkeruusta,datan esikäsittelystä, tiedonlouhinnasta, visualisoinnista ja tutkimustulosten tulkinnasta sekä tietämyksen muodostamisesta ja oleellisen informaation esittämisestä loppukäyttäjille. Tässä väitöstutkimuksessa esitellään neljän data-analyysin ja niiden pohjalta muodostetun tietämyksen hyödyntämisen esimerkkiä, jotka liittyvät pientaloihin ja koulurakennuksiin. Esimerkkitapausten tulokset osoittavat, että käytetyillä tiedonlouhinnan menetelmillä sovellettuna rakennusten energiatehokkuus- ja sisäilmastoanalyyseihin on mahdollista jalostaa suuria monimuuttuja-aineistoja tehokkaasti. Laskennallisten menetelmien innovatiivinen käyttö antaa hyvät perusteet tutkia ja kehittää uusia informaatiopalveluja. Tutkijoiden tulee tehdä yhteistyötä loppukäyttäjinä toimivien kiinteistöhallinnan ja -ylläpidon henkilöstön sekä asukkaiden kanssa saavuttaakseen parempia analyysituloksia, helpompaa tulosten tulkintaa ja oikeita johtopäätöksiä tietämyksen hyödyntämiseksi.

I syfte att sänka energianvändningen på Sundsvalls sjukhus riktas nu fokus mot ventilationssystemet och möjligheterna att där sänka luftflöden. Denna uppsats undersöker detta energibesparingsinitiativ genom att studera vad som händer med luftrörelser och temperaturer i ett rum på sjukhuset vid varierande ventilationsflöden. Metoden är rökförsök med observation och analys av mätdata som jämförs med krav på inomhusklimat och beräkningar av temperatureffektiviteten, ett kvantitativt mått på hur väl tillförd värme kommer rummets vistelsezon tillgodo. Resultaten indikerar bland annat att det kan vara till nackdel för luftkvalitén med alltför drastiska ventilationsflödessänkningar i det observerade rummet, detta fastän mängden tillförd luft är mer än tillräcklig enligt gällande krav. Bäst temperatureffektivitet uppnås då frånluft går via både frånluftsdon och frånluftsfönster vilket pekar mot att bäst förutsättningar för att sänka ventilationsflöden eller tilluftstemperatur finns med denna frånluftsinställning. / With the purpose of lowering energy consumption at Sundsvall Hospital, focus is now being directed towards the ventilation system and the possibility to reduce air flow. The thesis examines this energy-saving initiative by studying what happens to air movements and temperatures in one room at the hospital when ventilation air flow is varied. Air movements were made visible with smoke and observed and temperatures were logged. Observations and data were then analyzed with regard to indoor climate requirements and temperature efficiency, a quantitative measure of how well supplied heat will benefit a room’s occupied zone. The results indicate, among other things, that a too great reduction in air flow rates can have a negative impact on the air quality in the observed room, even though the amount of air supplied is more than sufficient according to current requirements. Best temperature efficiency is achieved when exhaust air passes through both the exhaust air device and the ventilated windows, indicating that this is the most favorable exhaust air setting for lowering ventilation air flow rates or room supply air temperature.

Indoor climate control is responsible for a substantial amount of the world's total energy expenditure. In a time of climate crisis where a reduction of energy consumption is crucial to avoid climate disaster, indoor climate control is a ripe target for eliminating energy waste. The conventional method of adjusting the indoor climate with the use of setpoint curves, based solely on outdoor temperature, may lead to notable inefficiencies. This project evaluates the possibility to replace this method of regulation with a system based on model predictive control (MPC) in one of Uppsala University Hospitals office buildings. A prototype of an MPC controller using Artificial Neural Networks (ANN) as its system model was developed. The system takes several data sources into account, including indoor and outdoor temperatures, radiator flowline and return temperatures, current solar radiation as well as forecast for both solar radiation and outdoor temperature. The system was not set in production but the controller's predicted values correspond well to the buildings current thermal behaviour and weather data. These theoretical results attest to the viability of using the method to regulate the indoor climate in buildings in place of setpoint curves. / Bibehållande av inomhusklimat står för en avsevärd del av världens totala energikonsumtion. Med dagens klimatförändringar där minskad energikonsumtion är viktigt för den hållbara utvecklingen så är inomhusklimat ett lämpligt mål för att förhindra slösad energi. Konventionell styrning av inomhusklimat använder sig av börvärdeskurvor, baserade enbart på utomhustemperatur, vilket kan leda till anmärkningsvärt energispill. Detta projekt utvärderar möjligheten att ersätta denna styrmetod med ett system baserat på model predictive control (MPC) och använda detta i en av Akademiska sjukhusets lokaler i Uppsala. En MPC styrenhet som använder Artificiella Neurala Nätverk (ANN) som sin modell utvecklades. Systemet använder sig av flera datakällor däribland inomhus- och utomhustemperatur, radiatorslingornas framlednings- och returtemperatur, rådande solinstrålning såväl som prognoser för solinstrålning och utomhustemperatur. Systemet sattes inte i produktion men dess prognos stämmer väl överens med tillgänglig väderdata och husets termiska beteende. De presenterade resultaten påvisar metoden vara ett lämpligt substitut för styrning med börvärdeskurvor.

The master thesis solves indoor air quality in hotel rooms based on CO2 levels. The first part deals with indoor climate of buildings, where each form of indoor climate is described separately. The experimental part deals with CO2 level measurement in residual room, air infiltration through window and their analysis. The last part of thesis deals with results of the experiment, which are used to design and optimize hygienic ventilation, based on acquisition costs and operating expenses.

This diploma thesis deals with the assessment of the influence of the green interior wall to the microclimate of the room. The experimental part of the thesis assesses the thermal-humidity microclimate, the microbial microclimate and the concentration of carbon dioxide and oxygen in the air. In the project part, a variant solution for the ventilation of an office building was prepared. In the first variant, mechanical cooling was used to cover the heat load, while the second variant used passive cooling and direct adiabatic cooling with a green wall.

The dissertation is focused on the National Cultural Monument - the Romanesque Rotunda of Saint Catherine in Znojmo, in particular on the way the interior influences an integral medieval mural fresco decoration. An impact of the interior on the fresco decoration of a fresco-secco type is judged by available information sources, which draw from long-time, mainly foreign professional experience. The rotunda interior analysis is based on long-term measurement of temperature and humidity parameters and evaluated by a statistical approach. An impact of variable input boundary conditions on the interior is parametrically tested in a dynamic numerical simulation. Obtained results show a positive effect of the installed floor heating in the rotunda and on the other hand a negative impact of visitors on the state of the integral mural painting in the object. A final part of the dissertation includes practical recommendations resulting from a postulate of the preventive heritage preservation of the National Cultural Monument.

The first section of this thesis describes possible energy savings in family houses. Subsequently, possible energy savings are applied to, and a system revision is presented for, an office building, along with a calculation of the return on investment for the described variant based on notice 480/2012 Sb. The final section focuses on the measurement of the indoor environment at an administrative building (CO2, air temperature, relative humidity) and their assessment according to the current legislation.

Buildings consume a significant portion of the world's overall electricity consumptionand it is critical for people's well-being and performance to have a good indoor climate. This is projected to rise as living conditions improve and climate change occurs. This means that energy-efficient interior climate systems are critical, and it is a worthwhile topic to research. This Master Thesis is focused on the topic of indoor climate and how user experience design can improve efficiency and sustainability in the commissioning process. In addition to being a topic that is not much explored, the longer it takes to install wireless systems, the more expensive and more harmful it is to construction sites. The aim of this study was to identify challenges that users face during the commissioning process. Another aim of this research was to investigate what are the improvement opportunities in the indoor climate commissioning process. The final aim of this study is an artifact that has been created with suggested actions that address the identified challenges that users encounter during the commissioning process. The methods chosen for this research will be a combination of qualitative and quantitative research, known as a mixed-method approach. This approach will be used to obtain answers to the study's research questions. The outcome of the survey and interviews with employees who have participated in the commissioning processsomehow will enable us to answer the research questions. The project includes, for example, user studies, technical studies, and the development of new concepts.

Människans välmående och förmåga att prestera optimalt påverkas av inomhusklimatet. de främsta faktorerna som påverkar människans upplevelse av detta är luftkvalitet, ljus och ljudnivåer.I den här rapporten vill vi ta reda på hur en byggnad som vi har valt lever upp till de krav som ställs på inomhusklimatet, ta reda på hur personer i byggbranschen ser på/värderar inomhusklimatet och hur det arbetar för att uppfylla kraven på ett bra inomhusklimat. För att ta reda på detta har vi använt oss av handlingar för det huset vill valt, intervjuer med branschfolk samt en enkätundersökning som delats ut till brukarna av byggnaden.Byggnaden uppfyller de krav som ställs på ljud, ljus, luftkvalité, värmekomfort på vinterhalvåret och värmekomfort på sommarhalvåret enligt miljöbyggnad gulds kriterier för projekterande värden. Enligt vår enkät undersökning med 46 deltagare där frågor som tagits fram av Sweden Green Building Council som handlar om hur nöjda brukarna är med inomhusklimatet klarade ljud, ljus och luftkvalitet kraven på nöjdhet som ska vara minst 80 % av deltagarna. Värmekomforten i byggnaden klarade däremot inte kraven på både vinter och sommarhalvåret.Slutsatsen från den här studien är att i byggnaden överlag håller en hög standard men att det går att göra förbättringar i värmesystemen i form av injusteringar av ventilation och sekundärvärme. Deltagarna var väldigt nöjda med dagsljus och vi kom fram till slutsatsen att på grund av de stora fönsterytorna som skapar detta är det svårt att få en bra värmekomfort i fastigheten då alla typer av öppningar för med sig värmeförluster.De företag och personer vi har varit i kontakt med jobbar alla aktivt med inomhusklimat frågor både i projekteringsstadiet och i brukar stadiet. De ser alla en positiv framtid för den fortsatta utvecklingen av inomhusklimatet och att det är en av de viktigaste frågor man ställs inför vid uppförande av fastigheter. / Human well-being and ability to perform optimally are affected by the indoor climate. The main factors that affect the human experience of this are air quality, light and noise levels.In this report we want to find out how a building we have chosen meets the requirements of the indoor climate, find out how people in the construction industry are looking at/appreciating the indoor climate and how they work to meet the requirements for a good indoor climate. To research this we have used documents from the house we choose, interviews with industry people and a survey conducted to the users of the building.The building meets the requirements for sound, light, air quality, warmth comfort during the winter and heat comfort during the summer months according to the environmental building gold criteria for projected values. According to our survey, a survey of 46 participants where questions raised by the Swedish Green Building Council, which deal with how satisfied the users are with the indoor climate, sound, light and air quality achieved the satisfaction requirements that should be at least 80%. However, the heating comfort in the building did not meet the demands in winter and summertime's.The conclusion from this study is that the building in general has a high standard but that improvements in heating systems can be made in form of adjustments of ventilation and secondary heating. The participants were very happy with daylight and we came to the conclusion that because of the large windows that create this, it is difficult to get a good heating comfort in the property as all types of openings bring heat losses.The companies and people we have been in contact with, all actively work with indoor climate issues, both at the design stage and at the user stage. They all see a positive future for the continued development of the indoor climate and that it is one of the most important issues facing the construction of real estate

Throughout our lives, we spend approximately 80–90% of our time indoors, and the environment which wereside in is a key factor determining our comfort and well-being. A favorable indoor environment can enhance our quality of life whereas a less than favorable environment may have the opposite effect. A key ambition of several Green Building Certifications is the desire to reduce a building’s environmental impact and energy consumption, and, in addition, the ambition to provide a satisfying indoor environment.The WELL Building Standard (WELL) is an up and coming green building certification explicitly embracing comfort, health and well-being in the built environment. The standard covers seven over-arching topics forwhich the indoor environment is evaluated by; Air, Water, Nourishment, Light, Fitness, Comfort, andMind. Compared to well-established Green Building Certifications like LEED, BREEAM and Miljöbyggnad, the WELL standard is newly introduced on the Swedish market with few current applications. The purpose of this report is to apply WELL for Bengt Dahlgren’s office in Stockholm and provide resultsdemonstrating to what extent the office satisfies the certification. The report will also provide recommendedmeasures so as to reach a desired WELL certification grade. Furthermore, the compliance between WELL and the Swedish Green Building Certification Miljöbyggnad will be studied. The study has been carried out byreviewing the relevant policy, property and equipment documents; conducting technical measurements; andinspecting the conditions of the office area and its surroundings. Correspondence with stakeholders and actorsknowledgeable of the current state of the office have been a constant element throughout the project.  The results show that Bengt Dahlgren’s office currently do not fulfill the required preconditions to be eligiblefor a WELL certification. However, if those preconditions were to be addressed, a completed certificationwould result in a grade corresponding to Silver. By implementing the recommendations provided by the authorit should also be possible to reach the higher certification grade Gold. The study furthermore concludes that WELL and Miljöbyggnad only demonstrate limited overlap. By evaluating Bengt Dahlgren’s office in Stockholm, this report strives to give insight for how a Swedish office facility comply with the WELL certification. The work should also give light to new perspectives and applications regarding health, comfortand well-being which may not be included in traditional Green Building Certifications. The compliance for WELL with Swedish regulations, standards and norms have been treated in this report, however, the topic can be suggested as an area for future work, as there is room for an explicit study concerning this. / Vi spenderar uppskattningsvis 80–90% av våra liv inomhus och miljön vi vistas i är en avgörande faktor för vårhälsa och välmående. En gynnsam inomhusmiljö kan förhöja vår livskvalité medan en ogynnsam miljö kan haden motsatta effekten. En väsentlig ambition för flera miljöcertifieringar är önskan att reducera byggnaders miljöpåverkan och energikonsumtion, samt, därutöver, strävan efter att förse en behaglig inomhusmiljö.WELL Building Standard (WELL) är en miljöcertifiering som uteslutande behandlar komfort, hälsa och välmående i inomhusmiljön. Certifieringen täcker sju övergripande koncept som inomhusmiljön utvärderasefter; Luft, Vatten, Kost, Ljus, Motion, Komfort och Sinnesupplevelse. Jämfört med konventionellamiljöcertifieringar som LEED, BREEAM och Miljöbyggnad så är WELL nyintroducerad på den svenskamarknaden med få tillämpningar i dagsläget. Syftet med det här arbetet är att applicera WELL för Bengt Dahlgrens kontor i Stockholm och frambringa resultatet som visar på hur väl kontoret uppfyller certifieringen. Arbetet kommer även tillhandahållare kommenderade åtgärder för hur en önskad certifieringsnivå kan nås. Därutöver kommer överenstämmelsen mellan WELL och den svenska miljöcertifieringen Miljöbyggnad studeras. Arbetat har utförts genomgranskning av relevanta policy-, fastighets- och utrustningsdokument; utförande av tekniska mätningar; och inspektioner av förhållanden vid kontoret och dess omgivning. Korrespondens med aktörer närvarande vid byggnadens uppförande samt aktörer insatta i byggnadens nuvarande förhållanden har hållits genomgående under projektets gång. De framtagna resultaten visar på att Bengt Dahlgrens kontor i nuläget inte uppfyller de nödvändiga skallkrav för att vara berättigad en certifiering. Ifall dessa skallkrav vore åtgärdade skulle en certifiering generera ett betygmotsvarande Silver. Genom att implementera de åtgärder som rekommenderas av författaren kan kontoret även nå det högre betyget Guld. Arbetet visar dessutom på att WELL och Miljöbyggnad endast erhåller en begränsad överensstämmelse. Genom att utvärdera Bengt Dahlgrens kontor i Stockholm ämnar det här arbetetge en insikt i hur en svensk fastighet står sig gentemot WELL. Arbetet hoppas också ge utrymme åt nya perspektiv och tillämpningar av hälsa, komfort och välmående i byggnader, som kanske inte är inkluderade i traditionella miljöcertifieringar. Överensstämmelsen för WELL med svenska regler, standarder och normer kan föreslås som ett område lämpligt för framtida studier. Även om detta ämne har studerats i denna rapport så finns det utrymme för att genomföra en djupare studie som behandlar detta.