Well-being is associated with comfort and health, and it represents wellness and quality of life. Sleep quality is an important index when evaluating a person’s well-being. KTH Live-in-lab performs Human-building interaction studies to explore the growing potential of how built environments, measured by Schneider Electric (SE), can influence humans and their well-being in their everyday lives. This thesis works as an explorative study of using the OURA ring to evaluate sleep quality for tenants living in KTH LiL. Specifically, this project aims to assess the quality of the data collected from the ring and SE sensors by using Total Data Quality Management (TDQM) and propose a Multilayer perceptron (MLP) model for predicting sleep scores. Results first showed that the OURA ring is an appropriate tool for evaluating sleep quality. Its data passed 11 TDQM’s dimensions, including accuracy, objectivity, relevancy, interpretability and understandability. Second, the OURA was able to capture the relationship between sleep quality and building’s temperature and humidity through its sleep scores. Results showed that higher sleep scores situated more around the suggested ideal ranges of temperature and humidity. However, some low sleep scores were also situated around these ideal ranges which suggests that an additional study needs to be conducted. Such a study would take in tenants’ feedback in order to distinguish sleep scores heavily affected by psychological and/or other factors rather than built environments. Third, we were able to create an MLP model to predict sleep scores based on temperature and humidity values as well as user-related information, like activity rate and total burn. The model had validation and training losses converging at 1.90-2.50. Those low loss rates suggest that the building's temperature and humidity along with information about tenants from the ring can be used to improve the sleep scores. This model can be extended into a recommendation model where buildings’ operators and tenants can benefit from. Buildings’ operators would get information and recommendations on how to properly administer their buildings to achieve higher well-being for their tenants. Also, tenants would get recommendations on how to increase their sleep scores and, ultimately, their sleep qualities and well-being. / Välbefinnande är förknippat med komfort och hälsa, och det representerar livskvalitet. Sömnkvalitet är ett viktigt index när man utvärderar människors välbefinnande. KTH Live-in-lab utför interaktionsstudier mellan Människor-Byggnader interaktion för att utforska den växande potentialen för hur byggda miljöer, mätt av Schneider Electric (SE), kan påverka människor och deras välbefinnande i vardagslivet. Denna avhandling fungerar som en explorativ studie av att använda OURA-ringen för att utvärdera sömnkvaliteten för hyresgäster som bor i KTH LiL. Specifikt syftar detta projekt till att bedöma kvaliteten på de data som samlats in från ring- och SE-sensorerna genom att använda Total Data Quality Management (TDQM) och föreslå en Multilayer perceptron (MLP) - modell för att förutsäga sömn resultat. Resultaten visade först att OURA-ringen är ett lämpligt verktyg för att utvärdera sömnkvaliteten. Dess data passerade 11 TDQMs dimensioner, inklusive noggrannhet, objektivitet, relevans, tolkbarhet och förståbarhet. För det andra kunde OURA fånga förhållandet mellan sömnkvalitet och byggnadens temperatur och fuktighet genom sina sömnvärden. Resultaten visade att högre sömn värden ligger mer runt de föreslagna ideala temperatur- och luftfuktighet områdena. Några låga sömn resultat låg dock också runt dessa ideala intervall, vilket tyder på att ytterligare en studie måste genomföras. En sådan studie skulle ta hyresgästernas återkoppling för att urskilja sömn poäng som påverkas starkt av psykologiska och / eller andra faktorer förutom de byggda miljöer. För det tredje kunde vi skapa en MLP-modell för att förutsäga sömn värden baserat på temperatur- och luftfuktighets värden samt använda relaterad information, som aktivitetsgrad och totalt bränn. Modellen hade validering och näringsförluster som konvergerade vid 1,90-2,50. Dessa låga förlust nivåer antyder att byggnadens temperatur och luftfuktighet tillsammans med information om hyresgäster från ringen kan användas för att förbättra sömn värdena. Denna modell kan utvidgas till en rekommendation modell där byggnadens operatörer och hyresgäster kan dra nytta av. Byggnadens operatörer skulle få information och rekommendationer om hur de ska förvalta sina byggnader på rätt sätt för att uppnå högre välbefinnande för sina hyresgäster. Hyresgästerna skulle också få rekommendationer om hur man ökar sina sömn värden och i slutändan deras sömnkvaliteten och välbefinnande.

With the urbanization of Swedish cities, densification has emerged as a sustainable ideal in urban planning. As new buildings and hard surfaces replace more green spaces and open areas, the Earth´s climate is becoming warmer, and the consequences of rising temperatures are becoming more tangible. In densely built environments, the warm climate is further exacerbated due to the urban heat island effect, which means that the temperature difference between urban and rural areas can reach several degrees. This affects the local climate and has serious consequences for the people who live and stay in the cities, including increased heat stress and health risks. Through climate-conscious planning, where heat-reducing measures are implemented, the heat island effect can be mitigated and thereby creating favorable urban climates. This work focuses on the impact of the densification ideal on the heat island effect and human living environments. In the literature review, heat islands and their consequences are discussed to emphasize the importance of planning for rising temperatures and to identify temperature-reducing measures. The study examines a typical densification project to understand how heat-reducing measures can be integrated into existing urban areas and suggest actions that should be introduced early in the planning process. The measures have been proposed using two methods; a qualitative document study and a site analysis. The site analysis conducted in Ebbepark, Linköping aimed to create an understanding of aspects in the built environment. Through the site analysis and document study, proposals for measures were developed, which then formed the basis for the design proposal in Ebbepark. The results showed that the integration of heat-reducing measures in densely built areas significantly contributes to the improvement of people´s living environments by counteracting the heat island effect and creating a more pleasant microclimate. Implementation of vegetation, high-reflective materials, and water features results in significant temperature reductions. To effectively counteract the heat island effect, these measures can be integrated into urban planning, both in new and existing densification areas. Heat-reducing measures should also be incorporated into municipalities’ overall planning documents to promote the development of sustainable and resilient urban environments. / I takt med urbaniseringen av Sveriges städer har förtätning växt fram som ett hållbart ideal i den fysiska planeringen. Under tiden som ny bebyggelse och hårdgjorda ytor ersätter allt fler grönområden och friytor blir jordens klimat allt varmare och de stigande temperaturernas konsekvenser mer påtagliga. I den tätbebyggda miljön förstärks det varma klimatet ytterligare med anledning av den urbana värmeöeffekten, som innebär att skillnaden i temperatur mellan stad och landsbygd kan nå flera grader. Detta påverkar det lokala klimatet och får allvarliga konsekvenser för de människor som bor och vistas i städerna, däribland ökad värmestress och hälsorisker. Genom en klimatmedveten planering där värmereducerande åtgärder implementeras kan värmeöeffekten mildras och därmed goda stadsklimat skapas. Arbetet handlar om förtätningsidealets påverkan på värmeöeffekten och människans livsmiljö. I kunskapsöversikten behandlas värmeöar och dess konsekvenser för att betona vikten av att planera för stigande temperaturer samt för att kunna identifiera temperaturreducerande åtgärder. Arbetet undersöker ett typiskt förtätningsprojekt för att förstå hur värmereducerande åtgärder kan integreras i befintliga områden och föreslår åtgärder som bör införas tidigt i planeringsprocessen. Åtgärderna har föreslagits med hjälp av två metoder; en kvalitativ dokumentstudie och en platsanalys. Platsanalysen som genomförts i Ebbepark, Linköping syftade till att skapa förståelse för aspekter i den byggda miljön. Genom platsanalysen och dokumentstudien kunde förslag på åtgärder tas fram, vilka sedan lade grund för gestaltningsförslaget i Ebbepark.  Arbetets resultat visade att integreringen av värmereducerande åtgärder i tätbebyggda områden avsevärt bidrar till förbättringen av människors livsmiljö genom att motverka värmeöeffekten och skapa ett mer behagligt mikroklimat. Implementering av vegetation, högreflekterande material och vatteninslag resulterar i betydande temperaturminskningar. För att effektivt motverka värmeöeffekten kan dessa åtgärder integreras i den fysiska planeringen, både i nya och befintliga förtätningsområden. Värmereducerande åtgärder bör också införlivas i kommuners övergripande planeringsdokument för att främja utvecklingen av hållbara och motståndskraftiga urbana miljöer.

The history of surgery is nearly as old as the human race. Control of wound infection has always been an essential part of any surgical procedure, and is still an important challenge in hospital operating rooms today. For patients undergoing surgery there is always a risk that they will develop some kind of postoperative complication. It is widely accepted that airborne bacteria reaching a surgical site are mainly staphylococci released from the skin flora of the surgical staff in the operating room and that even a small fraction of those particles can initiate a severe infection at the surgical site.  Wound infections not only impose a tremendous burden on healthcare resources but also pose a major threat to the patient. Hospital-acquired infection ranks amongst the leading causes of death within the surgical patient population. A broad knowledge and understanding of sources and transport mechanisms of infectious particles may provide valuable possibilities to control and minimize postoperative infections. This thesis contributes to finding solutions, through analysis of such mechanisms for a range of ventilation designs together with investigation of other factors that can influence spread of infection in hospitals, particularly in operating rooms. The aim of this work is to apply the techniques of computational fluid dynamics in order to provide better understanding of air distribution strategies that may contribute to infection control in operating room and ward environments of hospitals, so that levels of bacteria-carrying particles in the air can be reduced while thermal comfort and air quality are improved.  A range of airflow ventilation principles including fully mixed, laminar and hybrid strategies were studied. Airflow, particle and tracer gas simulations were performed to examine contaminant removal and air change effectiveness. A number of further influential parameters on the performance of airflow ventilation systems in operating rooms were examined and relevant measures for improvement were identified. It was found that airflow patterns within operating room environments ranged from laminar to transitional to turbulent flows. Regardless of ventilation system used, a combination of all airflow regimes under transient conditions could exist within the operating room area. This showed that applying a general model to map airflow field and contaminant distribution may result in substantial error and should be avoided. It was also shown that the amount of bacteria generated in an operating room could be minimized by reducing the number of personnel present. Infection-prone surgeries should be performed with as few personnel as possible. The initial source strength (amount of colony forming units that a person emits per unit time) of staff members can also be substantially reduced, by using clothing systems with high protective capacity. Results indicated that horizontal laminar airflow could be a good alternative to the frequently used vertical system. The horizontal airflow system is less sensitive to thermal plumes, easy to install and maintain, relatively cost-efficient and does not require modification of existing lighting systems. Above all, horizontal laminar airflow ventilation does not hinder surgeons who need to bend over the surgical site to get a good view of the operative field. The addition of a mobile ultra-clean exponential laminar airflow screen was also investigated as a complement to the main ventilation system in the operating room. It was concluded that this system could reduce the count of airborne particles carrying microorganisms if proper work practices were maintained by the surgical staff. A close collaboration and mutual understanding between ventilation experts and surgical staff would be a key factor in reducing infection rates. In addition, effective and frequent evaluation of bacteria levels for both new and existing ventilation systems would also be important. / Tidigt i mänsklighetens utveckling har kirurgin funnits med i bilden. Hantering av infektioner har genom tiderna varit en oundviklig del av alla kirurgiska ingrepp, och finns kvar ännu idag som en viktig utmaning i operationssalar på sjukhus. För patienter som genomgår kirurgi finns alltid en risk att de efter ingreppet utvecklar någon behandlingsrelaterad komplikation. Allmänt accepterat är att de luftburna bakterier som når operationsområdet huvudsakligen består av stafylokocker frigjorda från hudfloran av operationspersonalen i operationssalen, och att endast en liten del av dessa partiklar behövs för att initiera en allvarlig infektion i det behandlade området. Sårinfektioner innebär inte bara en enorm börda för hälso- och sjukvårdsresurser, utan utgör också en betydande risk för patienten. På sjukhus förvärvad infektion finns bland de främsta dödsorsakerna i kirurgiska patientgrupper.. En bred kunskap och förståelse av spridningsmekanismer och källor till infektionsspridande partiklar kan ge värdefulla möjligheter att kontrollera och minimera postoperativa infektioner. Denna avhandling bidrar till lösningar genom analys av en rad olika ventilationssystem tillsammans med undersökning av andra faktörer som kan påverka infektionsspridningen på sjukhus, främst i operationssalar. Syftet med arbetet är att med hjälp av CFD-teknik (Computational Fluid Dynamics) få bättre förståelse för olika luftspridningsmekanismers betydelse vid ventilation av operationssalar och vårdinrättningar på sjukhus, så att halten av bacteriebärande partiklar i luften kan minskas samtidigt som termisk komfort och luftkvalité förbättras.  Flera luftflödesprinciper för ventilation inklusive omblandade strömning, riktad (laminär) strömning och hybridstrategier har studerats. Simuleringar av luft-, partikel- och spårgasflöden gjordes för alla fallstudier för att undersöka partikelevakuering och luftomsättning i rummet. Flera viktiga parametrar som påverkar detta undersöktes och relevanta förbättringar  föreslås i samarbete med industrin. Av resultaten framgår att mängden genererade bakterier i en operationssal  kan begränsas genom att minska antalet personer i operationsteamet. Infektionsbenägna operationer skall utföras med så lite personal som möjligt. Den initiala källstyrkan (mängden kolonibildande enheter som en person avger per tidsenhet) från operationsteamet kan avsevärt minskas om högskyddande kläder används. Av resultaten framgår också att ett horisontellt (laminärt) luftflöde kan vara ett bra alternativ till det ofta använda vertikala luftflödet. Ett horisontellt luftflöde är mindre känsligt för termisk påverkan från omgivningen, enkelt att installera och underhålla, relativt kostnadseffektivt och kräver vanligen ingen förändring av befintlig belysningsarmatur. Framför allt begränsar inte denna ventilationsprincip kirurgernas rörelsemönster. De kan luta kroppen över operationsområdet utan att hindra luftflödet. En flyttbar flexibel skärm för horisontell spridning av ultraren ventilationsluft i tillägg till ordinarie ventilation undersöktes också. Man fann att denna typ av tilläggsventilation kan minska antalet luftburna partiklar som bär mikroorganismer om operationspersonalen följer en strikt arbetsordning. Bra samarbete och förståelse mellan ventilationsexperter och operationsteamet på sjukhuset är nyckeln till att få ner infektionsfrekvensen. Det är också viktigt med effektiva och frekventa utvarderingar av bakteriehalten i luften, för såväl nya  som befintliga ventilationssystem. / <p>QC 20160129</p>

In recent years, application of confluent jets for design of ventilation supply devices has been studied. Similarly, numerus studies have been made on the potential and application of variable air volume (VAV) in order to reduce the energy demand of ventilation systems. This study investigates the combination of supply devices based on confluent jets and VAV, both in terms of the nearfield flow behavior of the device and the impact on thermal comfort, indoor air quality and energy efficiency on a classroom-level space when the airflow rate is varied. The method used in this study is an experimental field study where the confluent jets-based supply devices were compared to the previously installed displacement ventilation. The field study evaluated the energy efficiency, thermal comfort and indoor air quality of the two systems. In the case of the confluent jets supply devices, airflow rate was varied in order to see what impact the variation had on the performance of the system for each airflow rate. Furthermore, the confluent jets supply devices were investigated both experimentally and numerically in a well insulated test room to get high resolution data on the particular flow characteristics for this type of supply device when the airflow rate is varied. The results from the field study show nearly uniform distribution of the local mean age of air in the occupied zone, even in the cases of relatively low airflow rates. The airflow rates have no significant effect on the degree of mixing. The thermal comfort in the classroom was increased when the airflow rate was adapted to the heat load compared to the displacement system. The results lead to the conclusion that the combination of supply devices based on confluent jets can reduce energy usage in the school while maintaining indoor air quality and increasing the thermal comfort in the occupied zone. The results from the experimental and numerical study show that the flow pattern and velocity in each nozzle is directly dependent on the total airflow rate. However, the flow pattern does not vary between the three different airflow rates. The numerical investigation shows that velocity profiles for each nozzle have the same pattern regardless of the airflow rate, but the magnitude of the velocity profile increases as the airflow increases. Thus, a supply device of this kind could be used for variable air volume and produce confluent jets for different airflow rates. The results from both studies show that the airflow rate does not affect the distribution of the airflow on both near-field and room level. The distribution of air is nearly uniform in the case of the near-field results and the room-level measurement shows a completely uniform degree of mixing and air quality in the occupied zone for each airflow rate. This means that there is potential for combining these two schemes for designing air distribution systems with high energy efficiency and high thermal comfort and indoor air quality. / Under senare tid har applikation av Confluent jets för design av tilluftsdon studerats. Många studier har även utförts över potentialen av att applicera variabelt luftflöde (VAV) för att minska energianvändningen i ventilationssystem. Denna studie undersöker möjligheten att kombinera Confluent jets-don med VAV, både med avseende på den lokala flödesbilden och dess påverkan på termisk komfort, luftkvalitet och energieffektivitet i en klassrumsmiljö där luftflödes varieras. Denna studie baseras dels på en experimentell fältstudie där tilluftsdon baserade på Confluents jets jämfördes med befintliga deplacerande tilluftsdon. Fältstudien utvärderade energieffektiviteten, den termiska komforten och luftkvaliteten för båda typerna av tillluftsdon. Confluent jets-donen testades under varierat luftflöde för att se påverkan av flödesvariationen på ventilationens prestation under de olika flödena. Utöver fältstudien testades Confluent jets-donen experimentellt och numeriskt i ett välisolerat test-rum för få den detaljerade flödeskarakteristiken för den här typen tilluftsdon vid varierat luftflöde. Resultaten från fältstudien visar på en jämn fördelning av den lokala luftsmedelåldern i vistelsezonen, även för fallen med relativt låga luftflöden. Luftflöden har ingen signifikant effekt på omblandningen. Den termiska komforten i klassrummet ökade när luftflödet anpassades efter värmelasten jämfört med de deplacerande donen. Slutsatsen från fältstudien är att kombinationen av VAV och Confluent jets-don kan användas för att minska energianvändningen på skolan och bevara luftkvaliteten och den termiska komforten i vistelsezonen. Resultaten från den experimental och numeriska studien visar luftflödet och lufthastigheten i varje enskild dysa är direkt beroende på det totala luftflödet genom donet. Dock är flödesfördelningen mellan dysorna oberoende av de tre olika luftflödena. Den numeriska undersökningen visar att flödesprofilen för varje dysa är konstant trots att flödet varieras, men amplituden för varje profil ökar med en höjning av luftflödet. Det betyder att tilluftsdon av den här typen kan användas med VAV för att producera Confluent jets för olika luftflöden. Resultaten från båda studierna visar att luftflöde inte påverkar fördelningen av luften vare sig längs luftdonen eller på rumsnivå. Fördelningen av luften är nästan helt jämn längs donen och på rumsnivå är omblandningen och luftkvalitet den samma för varje luftflöde. Det betyder att det finns potential för att kombinera det här två teknikerna för att designa luftdistribueringssystem med hög energieffektivitet och hög termisk komfort med god luftkvalitet.