Repetitive Control to Improve Users’ Thermal Comfort and Energy Efficiency in Buildings

The development of control systems to reach and maintain optimal thermal comfort inside buildings is a research topic which has received great attention in the last several years because people’s productivity is linked to their comfort. The main weakness of these control systems is that they do not take into account that people affect their own thermal comfort, since humans are heat sources that increase the temperature inside buildings. For this reason, people can be considered as disturbances to thermal comfort control systems. Usually, people follow a timetable along the week, so they enter and leave buildings at the same time every day. Taking this behavior into account can be very useful in improving people’s thermal comfort. In this paper, a repetitive control (RC) approach that makes use of this information to anticipate the effects of people on indoor temperature is presented. Besides that, the control system includes a proportional–integral (PI) controller in charge of counteracting the non-periodic disturbances. Simulation results obtained with this control system through a room simulator are presented in order to show its efficiency.Ministerio de Ciencia e Innovación español DPI2014-56364-C2-1-R y DPI2015-69286-C3-2-RFondos UE-FEDER DPI2014-56364-C2-1-R y DPI2015-69286-C3-2-

Evaluation of the Workplace Environment in the UK, and the Impact on Users’ Levels of Stimulation

The purpose of this study is to evaluate a number of recently completed workplaces in the UK. The first aim is to assess the impact of various aspects of the workplace environment on users’ levels of stimulation. The body of previous research undertaken into the workplace environment, identified the aspects to be investigated. Samples of employees from the sixteen businesses were surveyed to determine their perceptions of the workplaces. The results were entered into a regression analysis, and the most significant predictors of perceived stimulation identified. The data also revealed a dramatic reduction in staff arousal levels from mornings to afternoons. Thus, there is a second aim to determine whether changes to significant aspects of the workplace environment during the day can counteract the reduction in users’ stimulation. Two further workplaces were studied to enable changes to be made over a 12-week period. A sample of employees completed questionnaires, and semi-structured interviews revealed the reasons behind the results. It was found that provision of artwork, personal control of temperature and ventilation and regular breaks were the most significant contributions to increasing stimulation after lunch; while user choice of layout, and design and décor of workspaces and break areas, were the most significant aspects at design stage

Assessing Ghanaian Workplace Performance in Multi-Storey Office Buildings.

The effects of the work space environment on worker productivity as well as comfort and work space quality have been widely researched into and have gained much importance with the European “Energy Performance of Buildings Directive” of 2001. Within the framework of a study on the ‘Thermal Performance of Multi-Storey Office Buildings”, 195 occupants in such buildings were surveyed before, during, and at the end of a 12 month monitoring period. The objective of the study was to find out how occupants measured their work spaces and to what extent did the work environment affect their day to day activities.  Data loggers were mounted in selected offices to record indoor physical parameters. 4 office buildings in Accra were selected for the study: 3 air-conditioned and 1 naturally ventilated building. The results indicated among others that whiles 2 of the air-conditioned buildings were comfortable, 1 was interestingly uncomfortable together with the naturally ventilated building. Moreover, about 80% of the occupants’ with open plan workstations expressed dissatisfaction about their spaces commenting that they lack privacy whiles those in enclosed offices had positive comments about their spaces. Furthermore, the users ranked air quality, thermal comfort, and fire safety among others in order of importance as features needed for successful operation of multi-storey office buildings. Thermal comfort was ranked to have a higher importance than acoustic comfort but not air quality. In terms of health complaints, general fatigue, neck pains, stiffness of limbs and backache were amongst the frequently experienced problems. The study would inform building operators/managers on the efficient ways of organising work spaces for occupant satisfaction and maximizing productivity. Keywords: Comfort, Occupants, Health, Air quality, Indoor environment

Creative and productive workplaces: a review

The built environment affects our well-being and this in turn influences our effectiveness in the workplace. Poor environments contribute to absenteeism and to people not working as well as they might. This is an enormous cost to the nation. High-quality environmental design is an investment, as occupants are healthier, staff-retention rates are higher, productivity is higher and sustainability ideals are more likely to be met. Workplaces reflect the culture of companies and are places that are not just functional and convenient but give the occupant a wholesome experience in terms of body and spirit

Oral application of L-menthol in the heat: From pleasure to performance

When menthol is applied to the oral cavity it presents with a familiar refreshing sensation and cooling mint flavour. This may be deemed hedonic in some individuals, but may cause irritation in others. This variation in response is likely dependent upon trigeminal sensitivity toward cold stimuli, suggesting a need for a menthol solution that can be easily personalised. Menthol’s characteristics can also be enhanced by matching colour to qualitative outcomes; a factor which can easily be manipulated by practitioners working in athletic or occupational settings to potentially enhance intervention efficacy. This presentation will outline the efficacy of oral menthol application for improving time trial performance to date, either via swilling or via co-ingestion with other cooling strategies, with an emphasis upon how menthol can be applied in ecologically valid scenarios. Situations in which performance is not expected to be enhanced will also be discussed. An updated model by which menthol may prove hedonic, satiate thirst and affect ventilation will also be presented, with the potential performance implications of these findings discussed and modelled. Qualitative reflections from athletes that have implemented menthol mouth swilling in competition, training and maximal exercise will also be included

Energy Performance Development of Non-regulated Retrofit Mass Housing Estates in Northern Cyprus

This research project was undertaken in the Turkish Republic of Northern Cyprus (T.R.N.C). The objective of the research is to investigate the occupants’ behaviour and role in the refurbishment activity; to explore how and why occupants decide to change building components and to understand why and how occupants consider using energy-efficient materials. The study is conducted through semi-structured interviews to identify occupants’ behaviour as it is associated with refurbishment activity. This research paper presents the results of semi-structured interviews with 70 homeowners in a selected group of 16 housing estates in four different regions of the T.R.N.C. The expected solutions should be effective, environmentally acceptable and feasible given the type of housing projects under review, with due regard for their location, the climatic conditions within which they were undertaken, the socio-economic standing of the house owners and their attitudes, local resources and legislative constraints. Furthermore, the study goes on to insist on the practical and long-term economic benefits of refurbishment under the proper conditions and why this should be fully understood by the householders

Improving passive driver fatigue, sitting health risk factors and user experience in automobiles. Conception, development and evaluation of a novel interactive seating system

Lange Fahrten in Automobilen werden oftmals von monotoniebedingter Ermüdung durch mangelnde Stimulation sowie körperlichen Gesundheitsrisiken durch langanhaltendes Sitzen begleitet. In der Literatur werden kognitive Zusatzaufgaben als Maßnahme gegen monotoniebedingte Ermüdung vorgeschlagen. Der Stand der Technik um gesundheitliche Risiken durch langanhaltendes Sitzen im Fahrzeug zu reduzieren, beschränkt sich hauptsächlich auf Sitzsysteme, welche die Passagiere passiv mobilisieren. Mit dem Ziel die Fahrsicherheit zu erhöhen und gleichzeitig Gesundheitsrisiken zu reduzieren, wurde ein neuartiges interaktives Sitzsystem (IASS) konzipiert, entwickelt und evaluiert. Das IASS soll den Fahrer/die Fahrerin oder die Passagiere dazu motivieren mit dem Sitz zu interagieren und dabei aktive Bewegungen gegen die Sitzfläche auszuführen. Im Gegensatz zu aktuellen interaktiven Sitzsystemen erfolgt die grundlegende Interaktion nicht über ein Display. Stattdessen werden auditive Einsprachen, Luftblasen in der Lehne, Vibrationsmotoren sowie die Ambientebeleuchtung genutzt. Ein Display kommt lediglich bei der Einführung in die Nutzung des Systems oder ergänzend für die Passagiere zum Einsatz. Das ermöglicht, dass der Fahrer/die Fahrerin den Blick und damit auch die Aufmerksamkeit auf der Straße behalten kann. Dadurch soll das System, im Gegensatz zum Stand der Technik, nicht nur für die Passagiere, sondern auch für den Fahrer/die Fahrerin geeignet sein. Das wiederum eröffnet die Möglichkeit das IASS als Zusatzaufgabe neben dem Fahren zu nutzen, um einer momotoniebedingten Reduktion der Aufmerksamkeit entgegenzuwirken. Dabei ist anzumerken, dass die erhöhte Fahrsicherheit durch eine verbesserte Aufmerksamkeit nicht nur den Insassen, sondern auch den anderen Verkehrsteilnehmern dient. Gleichzeitig haben alle Passagiere die Möglichkeit, durch die physiologisch sinnvollen Bewegungen gegen den Sitz, die Gesundheitsrisiken durch langanhaltendes Sitzen zu reduzieren. Insgesamt wurden drei Probandenstudien durchgeführt, um das IASS zu entwickeln und zu evaluieren. Die erste Probandenstudie diente der Entwicklung des IASS. Um die Bewegungen des Passagiers/der Passagierin bei der Interaktion zu detektieren, wurden Drucksensoren in der Sitzlehne integriert. Zur Gewährleistung einer zuverlässigen Bewegungserkennung von Passagieren mit unterschiedlichen anthropometrischen Merkmalen, war es entscheidend, die Sensoren an optimalen Positionen in der Lehne zu platzieren. Daher war der erste Schritt im Entwicklungsprozess des IASS die Durchführung einer Probandenstudie, um diese optimalen Positionen festzulegen. Im Rahmen der Studie wurden Sitzdruckverteilungsbilder erfasst und anschließend mit einer Methode, dem Statistical Parametric Mapping ausgewertet, die für gewöhnlich bei der funktionellen Magnetresonanztomographie eingesetzt wird. In der vorliegenden Arbeit wurde diese Methode erstmalig zur Auswertung von Sitzdruckverteilungen herangezogen. Der Vorteil gegenüber herkömmlichen Methoden ist die hohe örtliche Auflösung. Damit war es möglich, die Sensoranbringungspunkte sehr präzise zu definieren. Anschließend wurde das IASS auf Basis der in der ersten Studie gewonnenen Information aufgebaut und anschließend in zwei weiteren Probandenstudien mit einem aktuellen Sitzmassagesystem (MS) hinsichtlich Wirksamkeit verglichen. In der zweiten Probandestudie sollte das Potential des IASS für die Fahrsicherheit bewertet werden. Die im Fahrsimulator durchgeführte Studie zeigte, dass das IASS die monotoniebedingte Ermüdung reduzierte, während dieser Effekt bei Nutzung des MS nicht auftrat. Das IASS wurde ebenfalls bezüglich des Nutzererlebnisses sowie der emotionalen Wahrnehmung gegenüber dem MS bevorzugt. Außerdem bewerteten die Probanden und Probandinnen, dass das IASS im Vergleich zum MS, sowohl Komfort wesentlich stärker erhöhte als auch Diskomfort stärker reduzierte. In der dritten und abschließenden Probandenstudie wurde untersucht, ob das IASS den körperlichen Gesundheitsrisiken durch langanhaltendes Sitzen besser entgegen wirkt als das MS. Hierfür wurden beide Sitzsysteme in einem Serienfahrzeug verbaut. Um die Effekte beider Sitzsysteme zu vergleichen, wurden gesundheitsrelevante Parameter erfasst. Damit fahrtbedingte Signalstörungen ausgeschlossen werden konnten, wurde die Studie im stehenden Fahrzeug durchgeführt. Das Elektrokardiogramm zeigte, dass ausschließlich das IASS die Herzfrequenz erhöhte. Elektromyographische Messungen zeigten außerdem, dass das IASS die Aktivität in den sechs erfassten Muskeln erhöhte, während beim MS lediglich ein Muskel eine Tendenz zur Aktivitätserhöhung zeigte. Entsprechend sind die gesundheitsfördernden Effekte des IASS im Vergleich zum MS als wesentlich stärker einzustufen. Nach dem Kenntnisstand des Autors, ist dies die erste wissenschaftliche Publikation welche eine motorische Zusatzaufgabe als Maßnahme gegen monotoniebedingte Ermüdung im Fahrzeug untersucht. Darüber hinaus wurde erstmalig direkt verglichen, ob ein automobiles Sitzsystem welches zu aktiven Bewegungen animiert, einem System das die Passagiere passiv bewegt, hinsichtlich der Reduktion der negativen körperlichen Effekte des Sitzens überlegen ist