Kierto- ja peilauskuvaukset äärellisulotteisessa euklidisessa avaruudessa R^n

Tämä tutkielma käsittelee kierto- ja peilauskuvausten matemaattista taustaa. Tavoitteena on antaa lukijalle perustavanlaatuinen ymmärrys näiden kuvausten ominaisuuksista, sekä työkalut laskea vektorien kiertoja ja peilauksia. Työssä rajoitutaan tutkimaan äärellisulotteisia euklidisia avaruuksia R^n, eivätkä pohjatietovaatimukset täten ulotu lineaarialgebran perusteita pidemmälle. Ensimmäinen luku esittelee työn tarkoituksen ja rakenteen. Samalla luodaan katsaus siihen vaikeuteen, jonka ihminen kohtaa siirtyessään kolmea ulottuvuutta korkeampiin avaruuksiin. Toinen luku luo tutkielman perustan määrittelemällä vektoriavaruudet, niiden aliavaruudet ja kannat. Keskeiseksi käsitteeksi muodostuva projektiokuvaus määritellään aliavaruuksien suoran summan avulla. Lopuksi lasketaan esimerkki projektiokuvauksesta etsimällä annetulle R^2:n aliavaruudelle kohtisuora komplementti. Kolmannessa luvussa tarkastellaan vektorien välistä kulmaa, pituutta ja erityisesti isometrioita; etäisyydet säilyttäviä kuvauksia. Luvussa osoitetaan origon kiinnittävän isometrian säilyttävän pistetulon, jonka merkitys korostuu seuraavassa luvussa. Työn neljäs luku syventyy lineaarikuvauksiin. Kahden esimerkin avulla nähdään, miten lineaarikuvauksen matriisi muodustuu lähtöavaruuden kantavektorien kuvista. Keskeiseksi käsitteeksi nouseva ortogonaalinen kuvaus määritellään lineaarikuvauksena, jonka kuvausmatriisin A transpoosi A^T on sen inverssi A^T = A^(-1). Luvussa osoitetaan sekä ortogonaalisen kuvauksen olevan origon kiinnittävä isometria että origon kiinnittävän isometrian olevan ortogonaalinen kuvaus. Lopuksi johdetaan projektiokuvaukselle matriisiesitys, joka yksinkertaistaa projektioiden käytännön laskemista merkittävästi. Viidennessä luvussa määritellään kierto- ja peilauskuvaukset avaruudessa R^n. Perusteellinen esimerkki kiertokuvauksesta R^4:ssä yhdistää edellisten lukujen tuloksia. Työ huipentuu isometrian käsitteeseen perustuvaan yhtenevyyden määritelmään ja näyttöön siitä, että sekä kierto- että peilauskuvaukset säilyttävät yhtenevyyden

On design principles and calculation methods related to energy performance of buildings in Finland

The EU has set the energy performance directive for buildings (2002/91/EC) in order to decrease CO2 emissions by increasing the energy performance of buildings. This directive states that the energy efficiency of buildings has to be calculated in the member states. The main objective of this thesis is to support the implementation process of this directive in Finland. This thesis focuses on the adaptation and development of simplified calculation methods related to the energy performance of buildings and on the development of design principles in order to improve the energy performance of buildings. The energy performance of buildings depends on several factors that are related to building fabric, HVAC systems, indoor and outdoor climate and behaviour of occupants. In this thesis, the studied factors are balanced ventilation system, electrically heated windows, thermal inertia of building structures and infiltration of building envelope. The effect of these factors on energy performance of buildings was studied mostly using a dynamic simulation tool IDA-ICE. In order to calculate the energy efficiency of buildings, calculation methods are needed that are sufficiently applicable and accurate. The monthly utilisation factor heat demand calculation method EN ISO 13790 can be calibrated for Finland regarding the effect of thermal inertia of building structures. The calibrated monthly method can be used for residential buildings, but should not be used for office buildings in Finland. Therefore, more-detailed dynamic methods should be used in the calculation of the energy performance of office buildings. Infiltration rate depends on several factors and calculation methods that are not able to take these factors into account explicitly should be adapted at a national level. The simple adapted infiltration model that was developed in this study, can be used to approximate the average infiltration rate of detached houses in Finland. But, dynamic building simulation with a multizone infiltration modelling is a reasonable choice for detailed infiltration and energy performance analyses

Vastuullinen työnantajuus

Yrityksiltä odotetaan nykyään entistä vastuullisempaa toimintaa. Enää ei ole riittävää, että yrityksissä keskitytään vain taloudellisen vastuun kantamiseen, vaan sen lisäksi yrityksen tulee olla myös sosiaalisesti vastuullinen sekä kantaa vastuunsa ympäristöä kohtaan. Työ-oikeudessa työntekijää suojellaan sopimussuhteen heikompana osapuolena. Tästä syystä työlainsäädännössä on säädetty enimmäkseen työnantajalle kuuluvista velvollisuuksista. Työnantajalla on velvollisuuksia työntekijää kohtaan koko työsuhteen elinkaaren ajan. Vastuullisen toiminnan lähtökohtana voidaan pitää lain noudattamista. Lain noudattaminen on kuitenkin kaikille pakollista, minkä vuoksi ainoastaan lakiin perustuvien velvollisuuksien noudattamista ei vielä katsota erityisen vastuulliseksi toiminnaksi. Vastuullisena toimintana voidaan siten pitää sellaisia tekoja, jotka tehdään lakiin perustuvien velvollisuuksien lisäksi. Vastuullisen työnantajuuden ytimessä on se, miten yritys kohtelee omia työntekijöitään. Työlainsäädännössä tarjotaan työnantajalle monta mahdollisuutta toimia lain vähimmäistason ylittävällä tavalla. Työlainsäädäntö voi kuitenkin olla luonteeltaan myös semidispositiivista, jolloin työntekijän suoja voi muodostua toisin sopimisen seurauksena lain tasoa heikommaksi. Vastuullisuuden yhteydessä lakia tulisi kuitenkin pyrkiä tulkitsemaan sen hengen mukaisesti. Näin ollen työoikeudessa vastuullisena toimintana ei voida pitää sellaista menettelyä, jolla heikennetään työntekijän lain perusteella kuuluvan suojan tasoa. Vastuullinen työnantajuus perustuu siten lain noudattamiselle, mutta laissa määriteltyjä toisin sopimisen mahdollisuuksia, joiden myötä työntekijän lakisääteistä suojaa heikennettäisiin, ei kuitenkaan käytetä. Tämän lisäksi työnantaja osoittaa vastuullisuutensa erilaisten vapaaehtoisuuteen perustuvien toimien välityksellä. Vastuullisuutta osoittavia keinoja ovat esimerkiksi syrjimättömän rekrytoinnin varmistaminen anonyymin rekrytoinnin kautta, työsuhde-etujen tarjoaminen osoituksena työntekijöiden arvostamisesta sekä työntekijöiden työmarkkina-arvon turvaaminen työsuhteen päättymisen yhteydessä. Lain perusteella työnantajalla ei ole velvollisuutta parantaa työntekijän oikeuksia. Vastuullisuuden harjoittaminen perustuu siten vapaaehtoisuuteen. Koska sidosryhmät kuitenkin odottavat yritykseltä nykyään kokonaisvaltaista vastuullisuutta, ei vastuullisuuden harjoittamista voida enää pitää täysin vapaaehtoisuuteen perustuvana. Työnantajan eettisellä ja epäeettisellä toiminnalla voi olla merkittäviä vaikutuksia yrityksen liiketoiminnalle. Mikäli työnantaja toimii epäeettisesti, syntyy siitä todennäköisesti näin sosiaalisen median aikakaudella mediakriisi. Mediakriisin seurauksena yritystä voidaan vältellä työnhaussa, yrityksen maine ja brändi voivat saada kolauksen, ja asiakas- ja sijoittajasuhteet voivat kärsiä merkittävästi. Vastuullisella työnantajatoiminnalla voidaan rakentaa hyvää mainetta, jolla on positiivinen yhteys yrityksen tuloksen muodostumisessa. Työntekijät haluavat myös usein sitoutua vastuulliseen yritykseen, sillä henkilöstö kokee hyvämaineisen yrityksen menestykseen panostamisen merkityksellisenä ja mielekkäänä

The risk of overheating and energy demand of new and old Finnish apartment buildings in the cooling season

This study has compared the risk of overheating of a new and old apartment building in Finland and aimed to improve the indoor temperature conditions of the new apartment building using the passive strategies (sun shading, window opening, and window properties) and an active cooling system. So that seven different cases were defined and simulated. Regarding the results, the risk of overheating in the old building is significantly less than in the new building, and using new well-insulated windows with the same old wall construction in the old building, decreases the heating demand but has no significant effect on indoor air temperature. So that the windows are more important for energy usage but not for the indoor air temperature in the old Finnish apartment building during the summer period. Using openable windows would be the best passive solution for keeping the indoor air temperature of the spaces of the new building within the comfort limits with less than 10% of the time above the recommended temperature limits based on EN 16789-1 standard without any significant increase in heating demand. While Using an active cooling system in the living room of each apartment is the only solution that can provide thermal comfort for 100% of the cooling season in all the spaces including bedrooms.publishedVersio

Kustannustietoisuuden avulla kustannustehokkaammaksi

Useat yritykset korostavat kustannustehokkuuden merkitystä omissa strategioissaan. Usein epäselväksi kuitenkin jää, millä käytännöin keinoilla tähän tavoitteeseen pyritään pääse-mään. Kirjallisuudestakaan vastausta ei suoraan löydy, vaikka useassa strategiakoulukunnas-sa kustannusten säästämistä korostetaan. Yksi tutkimuksissa esiin nostettu keino kustannus-tehokkuuden parantamiseen on henkilöstön kustannustietoisuuden parantaminen. Se tuo tehokkuutta muun muassa parempien päätösten muodossa. Vallitsevalla organisaatiokult-tuurilla on havaittu olevan vaikutusta siihen, kuinka kustannustietoinen organisaatio on. Tässä tutkielmassa pyritään antamaan vastaus siihen, mitä tunnuspiirteitä kustannustehok-kuutta korostavassa strategiassa on ja miten kustannustietoisuuden parantaminen tämän toteutumista edesauttaa. Tutkimuksen teoreettisessa viitekehyksessä tuodaan esille tieteellisestä kirjallisuudesta löyty-viä eri strategiakoulukuntia sekä artikkeleita kustannustehokkuudesta. Näistä on poimittu menetelmiä, joita organisaatiot voivat hyödyntää kustannustehokkuuteen pyrkiessään. Tie-teellisten tutkimusten perusteella kustannustietoisuutta on mahdollista parantaa esimerkiksi johdon kontrollijärjestelmien avulla. Kirjallisuusosuudessa myös korostetaan johdon hyvää organisaatiokulttuurin tuntemista, jotta organisaatio voisi toimia tehokkaasti ja mahdolliset muutokset osattaisiin tehdä oikein. Tämä empiirinen tutkimus on toteutettu kvalitatiivisena tapaustutkimuksena. Tutkimusaineiston keruumenetelmänä on käytetty teemahaastattelui-ta. Haastattelut suoritettiin anonyymiksi jäävän yrityksen henkilöstölle. Tutkimustulosten päähavaintona voidaan todeta, että kustannustehokkuuteen pääseminen vaatii johdolta selkeitä ohjeita ja toimenpiteitä. Pelkkä kustannustehokkuuden mainitsemi-nen strategiassa ei vaikuta henkilöstön käyttäytymiseen. Myöskään pelkkä kustannuskontrol-lien olemassaolo ei tee henkilöstöstä kustannustehokkaampaa tai kustannustietoisempaa. Kontrolleista esimerkki budjetointia ja raportointivastuuta olisi hyvä korostaa ja tiukentaa, jotta ne todellisuudessa vaikuttavat kustannustietoisuuteen. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin, että henkilöstö on ylipäätään kiinnostunut kustannuksista. Siksi kustannustietoutta olisi hyvä jakaa ja tuoda enemmän esille. Tutkimuksessa myös havaittiin, että yrityksen pitkään jatku-neella hyvällä taloudellisella menestyksellä on vaikutusta kustannustehottoman organisaa-tiokulttuurin syntyyn. Tehottomuutta syntyy, jos organisaatiolla ei tule luontaista tarvetta tehostaa omaa toimintaansa

Individual thermal comfort prediction using classification tree model based on physiological parameters and thermal history in winter

Individual thermal comfort models based on physiological parameters could improve the efficiency of the personal thermal comfort control system. However, the effect of thermal history has not been fully addressed in these models. In this study, climate chamber experiments were conducted in winter using 32 subjects who have different indoor and outdoor thermal histories. Two kinds of thermal conditions were investigated: the temperature dropping (24–16 °C) and severe cold (12 °C) conditions. A simplified method using historical air temperature to quantify the thermal history was proposed and used to predict thermal comfort and thermal demand from physical or physiological parameters. Results show the accuracies of individual thermal sensation prediction was low to about 30% by using the PMV index in cold environments of this study. Base on the sensitivity and reliability of physiological responses, five local skin temperatures (at hand, calf, head, arm and thigh) and the heart rate are optimal input parameters for the individual thermal comfort model. With the proposed historical air temperature as an additional input, the general accuracies using classification tree model C5.0 were increased up by 15.5% for thermal comfort prediction and up by 29.8% for thermal demand prediction. Thus, when predicting thermal demands in winter, the factor of thermal history should be considered

The usefulness of Extended-Range Probabilistic Forecasts for Heat wave forecasts in Europe

Severe heat waves lasting for weeks and expanding over hundreds of kilometres in horizontal scale have many harmful impacts on health, ecosystems, societies, and economy. Under the ongoing climate change heat waves are becoming even longer and hotter, and as proactive adaptation, the development of early warning services is essential. Weather forecasts in extended range (2 weeks to 1 month) tend to indicate a higher skill in predicting warm extremes than average temperature events in Europe. We verified hindcasts of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) in forecasting heat wave days, i.e., periods with the 5-day mean temperature being above its 90th percentile. The verification was done in 5° × 2° resolution over Europe, based on the forecast week (1 to 4 weeks). In the first forecast week, it is evident that across Europe, the accuracy of ECMWF heat wave forecasts surpasses that of a mere climatological forecast. Even into the second week, in many places in Europe, the ECMWF forecasts prove to be more reliable than their statistical counterparts. However, if we extend the forecast lead time to 3–4 weeks, predictability begins to lower to such a level that it can no longer be said, with the exception of Southeastern Europe, that the forecasts in general were statistically significantly better than the statistical forecast. Nonetheless, intense and prolonged heat waves during the third forecast weeks appear to have a higher-than-average level of predictability