Suunnittelutiede sosioteknisen tutkimusalustan kehityksessä

Suunnittelutiede on monialainen suunnitteluparadigma, jota suunnittelijat voivat hyödyntää kehittäessään uusia tuotteita. Tutkimusta suunnittelutieteen käytännön implementoinnista on vähän saatavilla missään kontekstissa. Yksittäisten suunnitteluprosessissa käytettävien metodien soveltamista on kuitenkin kuvattu useassa lähteessä. Tässä tutkimuksessa selvitettiin miten suunnittelutiede soveltuu käytännön suunnittelutyöhön, kun kohteena on sosiotekninen tutkimusalusta. Tutkimus suoritettiin käymällä läpi suunnittelutieteen kuvaava ongelmanratkaisuprosessi todellisessa kehitysprojektissa. Tuloksena saatiin arvio prosessin kokonaisuuden ja siinä käytettävien metodien sopivuudesta ja hyödyllisyydestä kyseisen suunnitteluprojektin kannalta. Tämän lisäksi suunnittelutiedettä tarkasteltiin kriittisesti sen perusrakennetta myöden. Tutkimuksessa pyrittiin selvittämään, pystyykö suunnittelutiede vastaamaan todellisen suunnittelutyön käytännöntarpeisiin ja siten ohjaamaan suunnittelijaa tuotekehityksessä. Suunnittelutiedettä testataan sosioteknisessä ympäristössä, mikä haastaa suunnittelutieteen monialaisen soveltuvuuden. Työssä sovellettiin suunnittelutieteen laajaa teoreettista pohjaa käytännön kehitystyössä, selvittämällä onnistuuko se ratkaisemaan todellisen suunnitteluongelman. Suunnittelutiede pyrkii luomaan tietopankkia suunnitteluprosessien ja metodiikan ympärille, mutta ymmärrys niiden soveltamisesta todelliseen suunnitteluun on puutteellista. Tutkimus suoritettiin käymällä läpi suunnittelutieteessä kuvattu prosessi ja sovellettiin metodeita vastaamaan prosessin eri vaiheiden tarpeita. Metodeissa tuotettua informaatiota ja kokemuksia hyödynnettiin työn seuraavissa vaiheissa. Näin rakentui koko työn mittainen informaatioketju, jolloin työn eri vaiheissa tehdyt johtopäätökset perustuivat aiemmin luotuun informaatioon. Työssä ei kuitenkaan suoritettu suunnittelutieteelle ominaista iteratiivisuutta. Iteratiivisuuden vaikutuksen suunnittelutyön tulokseen voidaan sanoa olevan merkittävä ja sen tekemättä jättäminen tulee huomioida tuloksia arvioitaessa. Tuloksena saatiin vahvistus sille, että suunnittelutieteen avulla pystytään ratkaisemaan suunnitteluongelma. Tämä on kuitenkin hyvin primitiivinen mittari sen toimivuudelle, koska vastaavaan tulokseen voidaan päästä myös yksinkertaisemmin keinoin. Tuloksista havaittiin myös, että sosiaalinen ympäristö on suunnittelutieteelle hyvin haastava. Ihmisten välinen kanssakäynti, ihmissuhteet, organisaatiorakenteet ja tavaksi muuntuneet käytännöt ovat osa monimutkaista sosiaalista kenttää, jota tutkitaan esimerkiksi sosiaalipsykologian tutkimusalalla. Suunnittelutieteen tuleekin tukeutua muiden alojen osaamiseen riippuen ympäristöstä, mihin projekti kohdistuu. Sosioteknisessä ympäristössä suunnittelutiede auttaa löytämään ongelmia ja luomaan tuotteelle vaatimuksia, muttei ole tehokas niiden ratkaisemisessa. Suunnittelutyön tulos on riippuvainen suunnittelijan taidoista ja kokemuksista. Kehitetyn tuotoksen hyvyyteen vaikuttaa erityisesti suunnittelijan ammattitaito alalla ja kyvykkyys esitellä tuotos käyttäjille. Tutkimus tukee suunnittelutieteen pragmaattista haaraa holistisesta näkökulmasta. Tutkimus myös herättää jatkokysymyksiä suunnittelutieteen merkityksestä suunnittelulle omassa marginaalisessa kontekstissaan ja ottaa kantaa tieteenhaaran monialaisuuteen. Tämän lisäksi voidaan hyödyntää eri metodien toimivuutta omassa pienessä roolissaan tai toisaalta käyttää luotua informaatiota muissa tuotekehitysprojekteissa tehtävän työn yksinkertaistamisessa

Lung-depositing surface area (LDSA) of particles in office spaces around Europe : Size distributions, I/O-ratios and infiltration

Air pollution, and specifically particulate matter pollution, is one of the greatest dangers to human health. Outdoor air pollution ranks third in causes for premature death. Improving indoor air quality is of immense importance, as the time spent indoors is often much greater than the time spent outdoors. In this experimental study, we evaluate the levels of particle pollution in indoor air in four offices across Europe, compare the indoor particles to outdoor particles and assess where the particles originate from. The measurements were conducted with an Electrical Low-Pressure Impactor (ELPI+) for particles between 6 nm and 1 μm. The chosen metric, lung-deposited particle surface area (LDSA), targets the health impacts of particle pollution. Based on the measurements, we determined that most of the indoor air particles infiltrated from outdoor air, although two of the offices had very limited indoor activity during the measurement campaigns and may not represent typical use. The highest median indoor LDSA concentration during daytime hours was 27.2 μm2/cm3, whereas the lowest was 2.8 μm2/cm3. Indoor air in general had lower LDSA concentrations than outdoor air, the corresponding outdoor LDSA concentrations being 35.8 μm2/cm3 and 9.8 μm2/cm3. The particle size ranges which contributed to the highest concentrations were 50–100 nm and 300–500 nm. These size ranges correspond to soot mode and accumulation mode particles, which represent local and regional sources, respectively. Based on this study, limiting particle infiltration is the key factor in keeping indoor air in offices free of lung-depositing particles.Peer reviewe

Electrofuel Concept of Diesel and Oxygenate Fuels Reduces Engine-Out Emissions

Electrofuels produced from renewable hydrogen (H2) and captured carbon dioxide (CO2) can be sustainable and carbon-neutral. Paraffinic electrodiesel (e-diesel) can be produced via Fischer-Tropsch synthesis with fuel properties resembling hydrotreated vegetable oils. Electrofuels can be also oxygenated compounds, such as oxymethylene dimethyl ethers (OMEn), having different chain lengths. We studied emissions using paraffinic diesel mimicking e-diesel and its blend with 10% of OME3-5, which has diesel-type fuel properties, in comparison with normal EN590 diesel fuel. An intensive measurement campaign was performed with a modern diesel engine without exhaust aftertreatment to study the effect of fuel on the engine-out emissions. Measurements with the RMC-C1 cycle included detailed characterization of gaseous, particle and polyaromatic hydrocarbon (PAH) emissions having adverse effects on health and the environment. In these tests without a diesel particulate filter, the fuel containing the OME3-5 component reduced the black carbon (BC) emissions substantially in comparison with EN590. PM and PAH emissions, as well as the number of non-volatile particle numbers (nvPN), were lower for paraffinic fuel than for the EN590 fuel, and particularly for the OME3-5 blend. As regards gaseous emissions, paraffinic fuel showed lower engine-out NOx emissions than the EN590 fuel, however, OME3-5 oxygenate did not further increase this NOx reduction. Higher formaldehyde concentration in the exhaust was found for OME3-5 containing fuel than for the hydrocarbon-only fuels, which can be tackled with an inexpensive oxidation catalyst. In summary, e-diesel type paraffinic fuel reduced the engine-out exhaust emissions from a modern diesel engine substantially, and OME3-5 addition further reduced the most harmful emission species even at a 10% blending level

Particle lung deposited surface area (LDSAal) size distributions in different urban environments and geographical regions: Towards understanding of the PM2.5 dose–response

Recent studies indicate that monitoring only fine particulate matter (PM2.5) may not be enough to understand and tackle the health risk caused by particulate pollution. Health effects per unit PM2.5 seem to increase in countries with low PM2.5, but also near local pollution sources (e.g., traffic) within cities. The aim of this study is to understand the differences in the characteristics of lung-depositing particles in different geographical regions and urban environments. Particle lung deposited surface area (LDSAal) concentrations and size distributions, along with PM2.5, were compared with ambient measurement data from Finland, Germany, Czechia, Chile, and India, covering traffic sites, residential areas, airports, shipping, and industrial sites. In Finland (low PM2.5), LDSAal size distributions depended significantly on the urban environment and were mainly attributable to ultrafine particles (<100 nm). In Central Europe (moderate PM2.5), LDSAal was also dependent on the urban environment, but furthermore heavily influenced by the regional aerosol. In Chile and India (high PM2.5), LDSAal was mostly contributed by the regional aerosol despite that the measurements were done at busy traffic sites. The results indicate that the characteristics of lung-depositing particles vary significantly both within cities and between geographical regions. In addition, ratio between LDSAal and PM2.5 depended notably on the environment and the country, suggesting that LDSAal exposure per unit PM2.5 may be multiple times higher in areas having low PM2.5 compared to areas with continuously high PM2.5. These findings may partly explain why PM2.5 seems more toxic near local pollution sources and in areas with low PM2.5. Furthermore, performance of a typical sensor based LDSAal measurement is discussed and a new LDSAal2.5 notation indicating deposition region and particle size range is introduced. Overall, the study emphasizes the need for country-specific emission mitigation strategies, and the potential of LDSAal concentration as a health-relevant pollution metric