Bulk or personalised heating services?

Too many ‘service concepts’ are based on the same bulk offering, no matter the customer. But doesn’t genuine service ultimately mean giving the customer the service product that he or she, in particular, really needs right at that moment? One of the logical justifications for bulk services lies in their rational and, from the viewpoint of service production, cost-effective nature. Or that, since genuine individual needs simply cannot be identified during the provision of bulk services, they cannot be fulfilled anyway.

A concrete example of bulk services is the production of heat for the end users of various premises. Heating for buildings is traditionally produced by adjusting heating and cooling systems to provide an ‘appropriate’ level of heat; for example, a temperature of 21.5˚C. After this, the end-users of the premises are told that if the ‘suitable’ temperature level happens to be unsuitable, they can select a more suitable one using individual controls in each room. However, surveys of real estate managers reveal that complaints are made about excessively high temperatures in over 90 per cent of buildings, but that complaints about excessively low temperatures are made in the same percentage of cases, according to the same surveys. Why?

I would explain this by suggesting that there was no means of identifying individual heating needs and thereby using personalised services to guarantee satisfied customers. In studies conducted at VTT over the last two years, I have found individual physiques to be the key factor in explaining personal heating needs. Of course, there is no right or wrong physique – we are all certainly individual in this respect. For example, there is one difference between the sexes that is of statistical significance: on average, men have 5 to 15kg more muscle mass than women. In light of this, I have one, eternal question for people who live in heterosexual relationships: if their clothing and activity levels are similar, which one will feel the chill more easily in the same temperature – the man or the woman? Stated in dry, engineering terms, muscle typically produces 1 to 4W of heat per kg of muscle, when fat tissue, our ‘fuel tank’, produces only 0.004W per kg of fat.

How, then, might the personalised heating services of the future work in technical terms? Three steps are needed:

  1. The heated/cooled space and its users need to be monitored
  2. A temperature setting should be made based on the actual need derived from the monitoring data
  3. The right temperature can be created for the space in question, using building automation and an HVAC system

So what should the user of the room do to ensure that this personalised service concept works in practice? Nothing more than entering the room and enjoying the comfortable temperature.

Of course, I am aware that many questions on such a service remain open and unresolved. First, at least two critical, privacy protection issues come to mind: how can confidentiality be guaranteed with respect to data on the physique of the person concerned, and how can we ensure that information on their movements while on the premises is not misused? The second practical challenge is technical: how can existing buildings be equipped with sensors and adjusted on a case-by-case basis? And then there is the problem of open-plan offices and meeting rooms: based on whom should the temperature be set when there are as many preferences in the room as there are people? On the other hand, the basic setting could be chosen on some grounds or other: the lowest setting for the season when in energy-saving mode; or the average of the preferences of those present – or the setting preferred by the most experienced or oldest person present. In any case, it would be better than the current situation, where everyone adapts to whatever the bulk service offers at the time.

I have been championing the testing of a personalised room heating service of this kind in suitable premises in VTT. I think there is considerable potential in the idea. Above all, it could increase the satisfaction of office users with the quality of their indoor environment – which would do no harm in terms of comfort and thereby productivity. In addition, this service concept would take the use, or lack of use, of the facilities into account – energy efficiency would improve if there was no need to heat or cool empty facilities. At the same time, we could even promote the commercialisation of high-tech via VTT.

Pekka Tuomaala, Principal Scientist

Bulkkia vai yksilöllisyyttä lämpöolosuhteisiin?

Monissa ”palvelukonsepteissa” tarjotaan nykyään aivan liian usein yhtä ja samaa bulkkia kaikille. Mutta eikö todellinen palvelu ole lopulta sitä, että palvelutuote on juuri sitä, mitä asiakas todella tarvitsee – nimenomaan juuri hän ja juuri sillä hetkellä? Yksi looginen peruste bulkkipalvelulle voi olla se, että se tarjotaan rationaalisesti – ja palvelun tuottamisen kannalta kustannustehokkaasti. Tai sitten vaihtoehtoisesti bulkkipalveluissa todellisia yksilöllisiä tarpeita ei jostain syystä osata tunnistaa – eikä siis tämän takia myöskään täyttää.

Yksi konkreettinen esimerkki bulkkipalveluista on lämpöolosuhteiden tuottaminen erilaisten tilojen loppukäyttäjille. Rakennusten lämpöolosuhteet tuotetaan perinteisesti niin, että ensin lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmät mitoitetaan jollekin ”sopivalle” lämpötilatasolle esimerkiksi 21,5 ˚C. Tämän jälkeen tilojen loppukäyttäjille kerrotaan, että mikäli annettu ”sopiva” lämpötilataso ei kelpaa, voitte valita itsellenne sopivimmat lämpötilat tilakohtaisia säätölaitteita käyttämällä. Kiinteistöjen ylläpitäjille tehdyissä kyselyissä ilmenee kuitenkin, että yli 90 prosentissa rakennuksista valitetaan liian korkeista lämpötiloista – ja yli 90 prosentissa rakennuksista valitetaan saman kyselyn mukaan myös liian alhaisista lämpötiloista. Miksi?

Oma selitykseni näille lämpöolosuhteisiin liittyville valituksille on se, että yksilöllisiä lämpöolosuhdetarpeita ei ole osattu tunnistaa eikä tämän takia myöskään tyydyttää yksilöllisillä palveluilla. Olen havainnut VTT:llä viimeisten kahden vuoden aikana tekemissäni tutkimuksissa, että ihmisten yksilöllinen kehonkoostumus on kaikkein keskeisin selittävä tekijä yksilöllisille lämpöolosuhdetarpeille.

Tunnetusti ei ole olemassa oikeaa sen enempää kuin väärääkään kehonkoostumusta, mutta tosiasia on se, että meillä itse kullakin on yksilöllinen kehonkoostumus. Esimerkiksi sukupuolten välillä on yksi tilastollisesti merkittävä kehonkoostumukseen liittyvä ero: miehillä on keskimäärin 5–15 kg enemmän lihasmassaa kuin naisilla. Tähän liittyen minulla on yksi kestokysymys niille, jotka elävät heteroparisuhteessa: mikäli vaatetus ja aktiivisuustaso ovat samat, kumpi palelee samoilla lämpöolosuhteissa helpommin – nainen vai mies? Lihas nimittäin tuottaa tylsillä insinööriluvuilla laskettuna lämpöä tyypillisesti 1–4 W/lihaskilo, kun esimerkiksi ihmisen ”bensatankkina” oleva rasvakudos tuottaa 0,004 W/rasvakilo.

Miten sitten yksilöllisiä lämpöolosuhdepalveluja voitaisiin teknisesti tuottaa tulevaisuudessa? Tähän tarvitaan kolme vaihetta:

  1. Monitoroidaan lämmitettävää/jäähdytettävää tilaa sekä sen käyttäjiä.
  2. Määritetään monitorointitietojen perusteella todellisen tarpeen mukainen lämpötilan asetusarvo.
  3. Tuotetaan tilaan tarpeen mukaiset lämpöolosuhteet rakennusautomaatio- ja talotekniikkajärjestelmän avulla.

Mitä tilan käyttäjältä sitten edellytetään, että tämä yksilöllinen palvelukonsepti toimisi käytännössä? Tilan käyttäjän ei tarvitse tehdä muuta kuin tulla tilaan ja nauttia hyvistä lämpöolosuhteista.

Toki tähän yksilölliseen lämpöolosuhteiden palveluun liittyy mielestäni vielä paljon avoimia ja ratkaisemattomia asioita. Ensiksikin tilojen loppukäyttäjien yksilöllisyyden suojaan liittyy ainakin kaksi ratkaistavaa näkökulmaa: miten varmistetaan yksilöllisten kehonkoostumustietojen luottamuksellisuus, ja miten varmistetaan, että yksilöiden liikkumistietoja ei käytetä väärin? Toinen käytännön haaste on tekninen: miten olemassa olevat rakennukset saadaan anturoitua ja säädettyä tilakohtaisesti? Edelleen avokonttorit ja neuvotteluhuoneet ovat pieni pähkinä: kenen mukaan tilan lämpöolosuhteet pitäisi säätää, kun tilassa on useampia henkilöitä, joilla saattaa olla erilaiset preferenssit? Toisaalta tässä uudessa palvelussa ne voidaan valita jollakin perusteella, kuten lämmityskaudella energiansäästömoodissa alhaisin asetusarvolämpötila, paikalla olijoiden keskiarvo – tai sitten iäkkäimmän tai kokeneimman yksilöllinen asetusarvo. Tämä on joka tapauksessa parempi vaihtoehto kuin nykyinen tilanne, jossa kaikki sopeutuvat siihen, mitä bulkkipalvelu sillä hetkellä antaa.

Omasta puolestani olen pyrkinyt edistämään tämän yksilöllisen lämpöolosuhteiden säädön testausta myös joissakin sopivissa VTT:n omissa tiloissa. Tässä on mielestäni huomattavan paljon potentiaalia. Näin voidaan ennen muuta parantaa tilojen loppukäyttäjien tyytyväisyyttä sisäympäristön laatuun – mikä ei ainakaan heikennä viihtyvyyttä – ja tätä kautta työn tuottavuutta. Lisäksi tämä palvelukonsepti tunnistaa tilojen käytön tai oikeammin käyttämättömyyden, jolloin tyhjiä tiloja ei tarvitse lämmittää eikä jäähdyttää energiatehokkuuden parantamiseksi. Samalla me voisimme edistää VTT:n keinoin korkean teknologian kaupallistamista.

Pekka Tuomaala, johtava tutkija