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

Perceptions of hypertension treatment among patients with and without diabetes

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Despite the availability of a wide selection of effective antihypertensive treatments and the existence of clear treatment guidelines, many patients with hypertension do not have controlled blood pressure. We conducted a qualitative study to explore beliefs and perceptions regarding hypertension and gain an understanding of barriers to treatment among patients with and without diabetes.</p> <p>Methods</p> <p>Ten focus groups were held for patients with hypertension in three age ranges, with and without diabetes. The topic guides for the groups were: What will determine your future health status? What do you understand by "raised blood pressure"? How should one go about treating raised blood pressure?</p> <p>Results</p> <p>People with hypertension tend to see hypertension not as a disease but as a risk factor for myocardial infarction or stroke. They do not view it as a continuous, degenerative process of damage to the vascular system, but rather as a binary risk process, within which you can either be a winner (not become ill) or a loser. This makes non-adherence to treatment a gamble with a potential positive outcome. Patients with diabetes are more likely to accept hypertension as a chronic illness with minor impact on their routine, and less important than their diabetes. Most participants overestimated the effect of stress as a causative factor believing that a reduction in levels of stress is the most important treatment modality. Many believe they "know their bodies" and are able to control their blood pressure. Patients without diabetes were most likely to adopt a treatment which is a compromise between their physician's suggestions and their own understanding of hypertension.</p> <p>Conclusion</p> <p>Patient denial and non-adherence to hypertension treatment is a prevalent phenomenon reflecting a conscious choice made by the patient, based on his knowledge and perceptions regarding the medical condition and its treatment. There is a need to change perception of hypertension from a gamble to a disease process. Changing the message from the existing one of "silent killer" to one that depicts hypertension as a manageable disease process may have the potential to significantly increase adherence rates.</p

Building leakage, infiltration, and energy performance analyses for Finnish detached houses

acceptedVersionPeer reviewe

A comparison of measured and simulated air pressure conditions of a detached house in a cold climate

acceptedVersionPeer reviewe

Puurunkoisten pientalojen kosteus- ja lämpöolosuhteet, ilmanvaihto ja ilmatiiviys

Tampereen teknillisen yliopiston talonrakennustekniikan laboratorio ja Teknillisen korkeakoulun LVI-tekniikan laboratorio ovat vuosina 2002–2004 tutkineet kenttämittauskokeilla sadan puurunkoisen pientalon ja kahden hirsitalon sisäilman kosteus- ja lämpötilaolosuhteita, ilmanvaihdon toimivuutta ja ilmatiiviyttä. Tutkimuksessa mukana olleet kohteet olivat uudehkoja pientaloja, jotka erosivat toisistaan mm. vaipparakenteen, ilmanvaihtojärjestelmän, iän ja rakentamistavan osalta. Talvikauden sisäilman mittaustulokset osoittivat odotettua suurempaa huonelämpötilan vaihtelua ja saattavat viitata ongelmiin lämpötilan säädössä. Kesäaikaiset huonelämpötilat osoittivat puolestaan talojen merkittävää ylilämpenemistä sekä auringonsuojauksen ja jäähdytyksen tarvetta. Tulokset vastasivat Sisäilmastoluokituksen tavoitearvoja huonosti. Ilmanvaihtojärjestelmällä oli suurin vaikutus sisäolosuhteiden vuorokausivaihteluun. Sisäpintojen hygroskooppisuudella ei ollut havaittavaa vaikutusta vesihöyrypitoisuuden ja suhteellisen kosteuden tasoon eikä niiden vaihteluun. Koekohteiden keskimääräinen energian kokonaiskulutus vuodessa oli 141 kWh/m2,a ja 56 kWh/m3,a. Energiankulutuksen vaihteluväli oli suuri, vaikka suurin osa taloista oli muutaman vuoden ikäisiä ja samojen ohjeiden mukaan rakennettuja. Saadut tulokset osoittavat, että asukkaiden elintavat vaikuttavat ratkaisevasti lämpöenergian kulutukseen. Mittaustulosten perusteella kosteuslisän mitoitusarvoksi suositellaan pientaloille 4,0 g/m3 talviolosuhteissa, kun ulkolämpötila on ≤ +5 ºC ja 1,5 g/m3, kun ulkolämpötila on ≥ +15 ºC. Nämä mitoitusarvot sopivat asunnoille, joissa on keskimääräinen asumistiheys ja joissa ei ole käytetty sisäilman kostutusta. Kun asumistiheys on suuri (käytössä oleva asumispinta-ala on 0,5 1/h) oli puolestaan enemmän valituksia vedosta ja pölyn määrästä

Asuinrakennusten ilmanpitävyys, sisäilmasto ja energiatalous

50 kivirakenteisen pientalon, 20 hirsitalon ja 56 kerrostaloasunnon sisäilman olosuhteita, ilmanpitävyyttä ja ilmanvaihdon toimivuutta on tutkittu kenttämittauksin vuosina 2005–2008 Tampereen teknillisen yliopiston Rakennustekniikan laitoksen/ Rakennetekniikan ja Teknillisen korkeakoulun Energiatekniikan laitoksen/ LVI-tekniikan yhteistyöhankkeessa. Mittausten lisäksi tutkimuksessa on mm. mallinnettu vuotoilmanvaihtuvuutta ja tehty läpivientien ilmanpitävyyden laboratoriokokeita. Kivitalojen ilmavuotoluku n50 (2,3 1/h) oli keskimäärin parempi kuin hirsitalojen (6,0 1/h) ja aiemmassa tutkimuksessa mitattujen puutalojen (3,9 1/h). Keskimääräisen kerrostaloasunnon ilmavuotoluku oli 1,6 1/h ja keskimäärin pienimpiä tuloksia ilmavuotoluvulle saatiin betonirakenteisissa kerrostaloissa, joissa välipohja oli paikalla valettu (0,7 1/h). Talotyyppien sisällä oli hajontaa ja hyvään ilmanpitävyyteen päästiin kaikissa talotyypeissä. Ilmanpitävyysmittausten perusteella puurakenteisen yläpohjan käyttö kivirakenteisen yläpohjan tilalla lisäsi kivirakenteisen pientalon keskimääräistä ilmavuotolukua. Maanvastaisen betonilaatan ja ryömintätilaisen alapohjan välillä ei havaittu ilmanpitävyyden kannalta tilastollisesti merkitsevää eroa. Useampikerroksiset kivi- ja hirsirunkoiset talot olivat keskimäärin tiiviimpiä kuin vastaavat yksikerroksiset talot, kun vertailussa käytettiin n50- lukuja. Aikaisemmin mitatuissa puurunkoisissa pientaloissa tilanne oli tältä osin päinvastainen. Puurunkoisissa pientaloissa välipohjan liitokset ulkoseiniin heikentävät rakennuksen ilmanpitävyyttä merkittävästi. Kivi- ja hirsirunkoisissa pientaloissa n50-lukujen pieneneminen johtui lähinnä sisätilavuuden kasvusta, koska erot q50-lukujen eli ilmanläpäisylukujen osalta olivat melko pieniä. Lämpökameralla tehdyt tutkimukset paljastivat ilmavuotoja esiintyvän pientaloissa etenkin ulkoseinän ja yläpohjan liitoksissa, ovien ja ikkunoiden liitoksissa sekä ovissa ja ikkunoissa itsessään, ulkoseinän ja välipohjan liitoksissa sekä ilmansulun läpivienneissä. Kerrostaloasunnoissa eniten ilmavuotoja esiintyi ovissa ja ikkunoissa ja niiden liitoskohdissa. Rakennusten kylmäsiltoja ei esiintynyt suuresti. Eniten kylmäsiltoja oli ikkunoissa ja ovissa ja niiden liitoksissa. Pientalojen ilmanvaihtokerrointen keskiarvo oli 0,38 1/h ja makuuhuoneiden tuloilmavirrat keskimäärin 6,7 l/s. Etenkään tuloilmavirrat eivät yltäneet suositeltuihin lukemiin. Kerrostaloasuntojen ilmanvaihtokertoimet ja makuuhuoneen tuloilmavirrat olivat keskimäärin suurempia kuin pientaloissa. Suurin keskimääräinen ilmanvaihtokerroin (0,63 1/h) oli kerrostaloasunnoissa, joissa oli keskitetty koneellinen tulopoistoilmanvaihtojärjestelmä. Näissä asunnoissa makuuhuoneen tuloilmavirrat olivat keskimäärin 10,2 l/s. Huoneistokohtaisen ilmanvaihtojärjestelmän asunnoissa tuloilmavirrat olivat keskimäärin 12,1 l/s. Ilmanvaihdon äänitasot olivat vertailuarvoihin nähden alhaiset, keskimäärin n. 23 dB(A). Eri seinärakennetyyppien vaikutus keskimääräiseen sisälämpötilaan on erittäin pieni. Massiivirakenteisten ja kevytrakenteisten talojen välillä ei myöskään havaittu eroja. Tutkituissa massiivirunkoisissa pientaloissa oli kesällä viileämpää kuin aiemmin tutkituissa puutaloissa, koska ulkolämpötila oli viileämpi. Kerrostaloasunnoissa sisälämpötila oli merkitsevästi korkeampi kuin pientaloissa. Massiivirunkoisissa pientaloissa oli vuorokauden lämpötilavaihtelu kesällä isoin hirsitaloissa. Talvella sisälämpötilan vaihtelu oli merkittävästi suurempaa kohteissa, joissa oli sähköinen lattialämmitys kuin vesikeskuslämmitteisen lattialämmön kohteissa. Lämpötilan vaihtelulla oli kohteissa suurempi vaikutus suhteellisen kosteuden tasoon kuin ulkoseinärakenteilla. Sisustuksella ja ikkunatuuletuksella on myös todennäköisesti vaikutusta sisäilman olosuhteisiin. Yleisimmiksi sisäilmasto-ongelmiksi koettiin pölyiset pinnat, riittämätön ilmanvaihto kesällä ja ilmanvaihtomelu. Sisäilmasto-ongelmien esiintyvyys massiivirakenteisissa pientaloissa oli hieman alhaisempi kuin aiemmassa puurunkoisten pientalojen tutkimuksessa. Mittaustulosten perusteella kosteuslisän mitoitusarvon tulisi olla talviolosuhteissa ( ≤ 5 oC) pientaloissa 5,0 g/m3 (kosteusluokka 1) ja kerrostaloissa 4,0 g/m3 (kosteusluokka 2). Ulkolämpötilan noustessa kosteuslisän arvo laskee siten, että ≥ 15 oC kosteuslisän suositeltava mitoitusarvo on 2,0 g/m3 pientaloille ja 1,5 g/m3 kerrostaloille. Kosteusluokan 1 mitoitusarvot sopivat asunnoille, joissa on keskimääräistä suurempi asumistiheys (~ 30 m2/asukas), tyydyttävä ilmanvaihto (ilmanvaihtokerroin ≥ 0,3 1/h) ja/ tai huoneistossa käytetään lisäkostutusta talvella siten, että suhteellinen kosteus on vähintään 25 % RH. Kosteusluokan 2 mitoitusarvot sopivat asunnoille, joissa on keskimääräinen tai sitä pienempi asumistiheys (~ 45 m2/asukas), hyvä ilmanvaihto (ilmanvaihtokerroin ≥ 0,4 1/h) eikä huoneistossa käytetä lisäkostutusta. Keskimääräinen kosteuden tuotto oli pientaloissa 8,5 kg/päivä ja kerrostaloasunnoissa 3,0 kg/päivä. Mitattu kosteustuotto poikkesi merkittävästi asukaskyselyiden perusteella lasketusta kosteustuotosta. Vaipan yli syntyvien paine-erojen hallitseminen ilmanvaihdolla onnistuu vain hyvin ilmanpitävässä talossa (n50 <0,4 1/h). Ilmanpitävyydeltään hyvän talon ilmanvaihto tulee tasapainottaa erittäin huolellisesti, jotta vältytään haitallisen suurilta paine-eroilta. Mitoituksessa käytettävä paine-ero tulee olla vähintään ±10 Pa luokkaa. Keskimääräinen sähkön kulutus oli kyselyn perusteella kaukolämmöllä lämmitetyissä pientaloissa 65,7 kWh/m², pääasiallisesti maalämpöpumpulla lämmitetyissä pientaloissa 86,3 kWh/m², suoran sähkölämmityksen pientaloissa 159,5 kWh/m², varaavan sähkölämmityksen pientaloissa 157,0 kWh/m² ja öljyllä lämmitetyissä pientaloissa 41,7 kWh/m². Sähkön kulutus sisältää kaiken sähkön mittarilukeman perusteella. Kaukolämpö- ja öljylämmitystaloja lukuun ottamatta sähkön kulutus sisältää myös lämmityksen ja lämpimän käyttöveden valmistuksen. Pientalojen energiankulutus sisäpinta-alaa ja tilavuutta kohti vaihteli suuresti eri koekohteissa. Todennäköisimpänä selityksenä tähän ovat asukkaiden erilaiset kulutustottumukset. Simulointitutkimuksen perusteella rakennuksen vuotoilmanvaihtokerroin kasvaa lähes lineaarisesti ilmavuotoluvun n50 kasvaessa. Tuloksista johdettiin yksinkertaistettu laskentamalli, jota voidaan käyttää koneellisella tulo-poistoilmanvaihtojärjestelmällä varustetun pientalon keskimääräisen vuotoilmanvaihtokertoimen karkeaan arviointiin Suomessa. Vuotoilmanvaihtokertoimen laskentakaava energialaskentaa varten tyypilliselle ilmastovyöhykkeillä (I–III) suojaisissa tuulioloissa tasapainoisella ilmanvaihtojärjestelmällä varustetulle 1-kerroksiselle pientalolle on n50/39 ja 2-kerroksiselle pientalolle n50/24. Vastaavasti kerrostalon vuotoilmanvaihtokerroin energialaskentaa varten on n50/17. Keskimäärin 2-kerroksisen pientalon lämmitysenergiankulutus kasvaa 7 % ja kokonaiskulutus 4 %, kun ilmavuotoluku n50 kasvaa yhden yksikön verran. Putkiläpivientien eri tiivistystapojen ilmanpitävyyttä puurankarakenteessa testattiin laboratoriokokein. Kaikilla tiivistystavoilla ja tutkituilla ilmansulkukalvoilla oli mahdollista saada aikaan hyvin ilmanpitäviä läpivientejä. Ainoastaan teippaamalla tiivistetystä usean putken läpiviennistä ei saatu tulosta läpimenevälle ilmantilavuusvirralle, koska ilmavuoto oli niin suuri. Yksittäisillä putkiläpivienneillä läpivientilaipat toimivat hyvin. Useamman putken läpivienneissä tiivistystyö on melko helposti toteutettavissa polyuretaanikauluksilla ja vaahdottamalla. Valitusta tiivistysmenetelmästä riippumatta työn huolellisuudella on merkittävä vaikutus lopulliseen ilmanpitävyyteen