This dissertation deals with the measurement of the internal environment through thermal manikin Newton, especially in terms of thermal comfort. Measurements were performed in a typical office environment and cabins of small transport aircraft. The course of events and the time constants for the measurement in the office was given by real flow in the office when the sequences of events were unfolded from the usual transactions carried out during the day. In contrast, the second measurement, which took place in the model of small transport aircraft, the course of events and time constants, was performed exactly according to predetermined plan. The other parts of the thesis describe how to calibrate the manikin and then generate a diagram comfort zones. Following are compared individual test cases and events using the diagram comfort zones. Finally, individual test cases and events are compared using the diagram comfort zones and medics according to ISO 14505-2.

It is believed that the extremely hot European summer in 2003, where tens of thousands died in buildings, will become the norm by the 2040s, and hence there is the urgent need to accurately assess the risk that buildings pose. Thermal simulations based on warmer than typical years will be key to this. Unfortunately, the existing warmer than typical years, such as probabilistic Design Summer Years (pDSYs) are not robust measures due to their simple selection method, and can even be cooler than typical years. This study developed two new summer reference years: one (pHSY-1) is suitable for assessing the occurrence and severity of overheating while the other (pHSY-2) is appropriate for evaluating the thermal stress. Both have been proven to be more robust than the pDSYs. In addition, this study investigated the spatial variation in overheating driven by variability in building characteristics and the local environment. This variation had been ignored by previous studies, as most of them either created thermal models using building archetypes with little or no concern about the influence of local shading, or assumed little variation in climate across a landscape. For the first time, approximately a thousand more accurate thermal models were created for a UK city based on the remote measurement including building characteristics and their local shading. By producing overheating and mortality maps this study found that spatial variation in the risk of overheating was considerably higher due to the variability of vernacular forms, contexts and climates than previously thought, and that the heat-related mortality will be tripled by the 2050s if no building and human thermal adaptations are taken. Such maps would be useful to Governments when making cost-effective adaptation strategies against a warming climate.

The transition towards electrification in the bus sector is necessary to achieve the global climate goals and has gained significant traction in recent years. However, there are critical challenges associated with this transition, one of them being the absence of excess heat that traditional combustion engines provided to warm the bus cabin. Consequently, a large portion of the battery’s energy is consumed by the heating system. This thesis aims to address this issue by investigating the optimal indoor bus temperature in relation to thermal comfort and energy efficiency for different outdoor climate conditions. Measurements were conducted in Stockholm city during winter conditions and surveys were administered to passengers in order to assess their thermal comfort for different temperatures. The two methods Predicted Mean Vote (PMV-PPD) and Equivalent temperature (Teq) were used to evaluate thermal comfort and provide a basis for a generalized adapted theoretical model. Previous measurements conducted in Ottawa and Dubai were integrated into the analysis to incorporate different outdoor climate conditions. The results showed that the optimal bus temperature for Stockholm was 17.5 and 19.1°C for outside temperatures of 4 and 8 °C respectively. This indicates that the bus temperature can be lowered in relation to the current standard of 21 degrees. The analysis of Ottawa and Dubai, corresponding to outside temperatures of -14 and 39°C, showed that the optimal temperatures were 16.6 and 23.5 degrees respectively. The potential energy saving from reducing the bus temperature by one degree is 0.36 kWh per kilometer. Moreover, the analysis of time dependency in relation to thermal comfort showed that time has no significant impact on bus trips shorter than 15 minutes. The adapted theoretical model for the PMV-PPD method showed the best results when correlating to actual passenger responses. A sensitivity analysis of the measured parameters showed that fixed values and theoretical correlations could be employed for relative humidity, air velocity, and mean radiant temperature without affecting the output, thus reducing the number of sensors needed for future measurements. The clothing insulation values are highly dependent on geographic location and culture, thus it is not possible to develop an all-encompassing theoretical correlation for the clothing insulation. Further measurements are required in different climatic conditions for a more detailed and accurate analysis. / Elektrifieringen av bussektorn är av ytterst vikt för att uppnå de globala klimatmålen och har fått betydande uppmärksamhet de senaste åren. Omställningen till elbussar medför dock vissa utmaningar, bland annat avsaknaden av överskottsvärme, som traditionellt sett kunnat tillhandahållas från förbränningsmotorer för att värma passagerarkabinen. Stora delar av energiåtgången i bussbatterierna går till följd av detta åt att värma passagerarutrymmet. Denna avhandling avser att hantera denna utmaning genom att undersöka den optimal inomhustemperaturen på bussar i förhållande till termisk komfort och energieffektivitet för olika utomhusklimat. Mätningar utfördes i Stockholm stad under vinterklimat och passagerares termiska komfort undersöktes genom enkäter vid olika temperaturintervall. Den termiska komforten utvärderades med hjälp av de två metoderna Predicted Mean Vote (PMVPPD) och Ekvivalent temperatur (Teq), och en allmän anpassad teoretisk metod utvecklades med dessa som grund. Tidigare mätningar genomförda i Ottawa och Dubai integrerades i analysen för att inkludera olika klimatförhållanden. Resultaten visade att den optimala busstemperaturen för Stockholm var 17.5 och 19.1 °C vid utomhustemperaturer på 4 respektive 8 °C. Detta indikerar att busstemperaturen kan sänkas jämfört med den nuvarande standarden på 21 grader. Analysen av Ottawa och Dubai, motsvarande utomhustemperaturer på -14 respektive 39 °C, visade att temperaturer på 16.6 respektive 23.5 grader var optimala för termisk komfort. Den potentiella energibesparingen genom att sänka bussens temperatur med en grad är 0.36 kWh per grad och kilometer. Vidare visade en analys av tidsberoendet att tiden som passagerarna suttit på bussen inte har en avsevärd inverkan på termisk komfort för bussturer under 15 minuter. Den teoretiskt anpassade modellen för PMV-PPD visade bäst korrelation med passagerarsvaren. En känslighetsanalys av de mätta parametrarna visade att fasta värden och teoretiska korrelationer kan användas för relativ fuktighet, vindhastighet och strålningstemperatur utan att påverka slutresultatet markant, vilket tillåter färre sensorer vid framtida mätningar. Beklädnadsnivån är starkt beroende av geografisk plats och kultur, vilket omöjliggör för framtagning av en heltäckande teoretisk korrelation för beklädnadsnivån. Ytterligare mätningar krävs under olika klimatförhållanden för en mer detaljerad och korrekt analys.

Ľudia žijúci vo vyspelých krajinách trávia väčšinu svojho života vo vnútorných prostrediach budov alebo dopravných prostriedkov. Z tohto dôvodu, záujem o výskum kvality vnútorných prostredím rastie, pričom hlavný dôraz je kladený na oblasti výskumu ľudského zdravia, produktivity a komfortu. Jedným z faktorov ovplyvňujúci kvalitu prostredí je ich tepelný aspekt, ktorý je najčastejšie popísaný teplotou vzduchu, radiačnou teplotou, vlhkosťou vzduchu a rýchlosťou prúdenia vzdu-chu. Zatiaľ čo tieto parametre je možné riadiť systémom pre vykurovanie, vetranie a klimatizáciu nezávisle na počasí, takéto zariadenia sa podieľajú na vysokej spotrebe energie a značnej uhlíkovej stope. V prostediach kabín áut a dopravných prostriedkov je riadenie parametrov tepelného prostredia komplikované z dôvodu ich asymetrickej a časovo premenlivej povahy. Táto situácia je obzvlášť kritická vo vozidlách na elektrický pohon s vlastnou batériou, kde je energia na úpravu vnútornej mikroklímy čerpaná na úkor dojazdu vozidla. Pre uvedené dôvody sa hľadajú nové, en-ergeticky účinnejšie spôsoby pre úpravu tepelných prostredí a zabezpečenia tepelného komfortu. Jedným z potenciálnych riešení sú zariadenia dodávajúce človeku teplo alebo chlad lokálne, ako napríklad vyhrievané a vetrané sedadlá a sálavé panely. Vzhľadom na to, že experimentálny výskum vnútorných prostredí je náročný s ohľadom na čas a potrebné vybavenie, trendy výskumu vplyvov takýchto zariadení na človeka smerujú k optimalizačným úlohám vo virtuálnych prostrediach pomocou modelov ľudksej termofyziológie a tepelného pocitu/komfortu. Avšak pre spoľahlivé výsledky modelovania sú potrebné presné vstupné parametre definujúce prostredie, odev, vplyv povrchov v kontakte s človekom (napríklad sedadlá) a pôsobenie systémov na lokálnu úpravu mikroklímy. Cieľom tejto dizertačnej práce je vytvorenie metodológie na hodnotenie tepelných prostredí v kabínach automobilov s ohľadom na pozíciu v sede a využitím technológii na lokálnu úpravu tepelných prostredí. Jedným z požiadavkov na takúto metodológiu je jej aplikovateľnosť vo virtuálnych ale aj reálnych prostrediach. V prípade hodnotenia reálnych prostredí, cieľom je vytvorenie demonštrátora, ktorý by bol využiteľný ako spätná väzba pre riadenie systémov pre úpravu mikroklímy na základe požadovaného tepeleného pocitu. Validita uvedenej metodológie bola demonštrovaná v typických podmienkach kabín automobilov (5–41 °C) a poznatky z tejto práce sú prenesiteľné do širokého spektra inžinierkych aplikácii. V oblasti osobnej dopravy a pracovných prostredí s vyššou tepelnou záťažou je táto metóda užitočná pre identifikáciu možných zdrojov diskomfortu. Navyše je táto metóda vhodná i pre rýchlo rastúci segment elektrických vozidiel, kde je možné sledovať tok energie potrebnej na dosiahnutie určitej úrovne komfortu a riešenie optimalizačných úloh za účelom úspory energie a predĺženie dojazdu. Obdobné aplikácie možno nájsť i v budovách a prostrediach s podobnými charakteristikami.