Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Die zunehmende Automatisierung in Gebäuden, um die elektrische Beleuchtung (EL) zu verringern und aus Gesundheits-, Komfort- und Energiespargründen um mehr Tageslicht (DL) zu benutzen, leidet unter einer negativen Benutzerwahrnehmung.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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Increasing automation in buildings to reduce electric lighting (EL) and use more daylighting (DL) for health, comfort, and energy-saving reasons suffers from a negative user perception.
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Kurzbeschreibung
(Französisch)
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L'automatisation croissante dans les bâtiments afin de réduire l'éclairage électrique (EL) et d'utiliser davantage de lumière naturelle (DL) pour des raisons de santé, de confort et d'économie d'énergie souffre d'une perception négative de la part des utilisateurs.
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Projektziele
(Deutsch)
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Das vorgeschlagene Projekt zielt darauf ab, das Potenzial eines gezielten Zusammenspiels zwischen einem benutzerzentrierten Interface-Design und einer intelligenten Tageslicht- und elektrischen Lichtsteuerung zu untersuchen, um den Komfort zu optimieren, die Benutzerakzeptanz zu fördern und letztlich elektrische Energie zu sparen.
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Projektziele
(Englisch)
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The proposed project aims to explore the potential of a targeted interplay between user-centered interface design and intelligent daylighting and electric lighting control to optimize comfort, promote user acceptance, and ultimately save electrical energy.
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Projektziele
(Französisch)
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Le projet proposé vise à étudier le potentiel d'une interaction ciblée entre une conception d'interface centrée sur l'utilisateur et un contrôle intelligent de la lumière du jour et de l'éclairage électrique afin d'optimiser le confort, de favoriser l'acceptation par l'utilisateur et, en fin de compte, d'économiser l'énergie électrique.
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Die zunehmende Automatisierung in Gebäuden, um die elektrische Beleuchtung (EL) zu verringern und aus Gesundheits-, Komfort- und Energiespargründen um mehr Tageslicht (DL) zu benutzen, leidet unter einer negativen Benutzerwahrnehmung. Das vorgeschlagene Projekt zielt darauf ab, das Potenzial eines gezielten Zusammenspiels zwischen einem benutzerzentrierten Interface-Design und einer intelligenten Tageslicht- und elektrischen Lichtsteuerung zu untersuchen, um den Komfort zu optimieren, die Benutzerakzeptanz zu fördern und letztlich elektrische Energie zu sparen. Der vorliegende Bericht stellt die Endergebnisse dieses Projekts vor, in dessen Verlauf ein Prototypsystem hergestellt und durch Benutzerexperimente (1) in einer kontrollierten Umgebung und (2) in bestehenden Büroumgebungen in den Räumlichkeiten von Smart Living Lab (Freiburg) und Idiap (Martigny) getestet wurde. Dieser Prototyp bringt eine Arbeitsleuchte mit der allgemeinen Beleuchtung des Gebäudes und den Jalousien zusammen, um eine energieoptimierte Beleuchtungsstärke zu erzeugen, ohne eine Blendung für den Nutzer zu erzeugen. Diese Optimierung wird durch ein Ersatzmodell erreicht, das auf maschinellem Lernen (ML) basiert und anhand von detaillierten Raytracing-Analysesimulationen trainiert wurde. Die entwickelte Systemarchitektur ist hochgradig modular und hat ihre Anpassungsfähigkeit an die verschiedenen Studienbedingungen bewiesen, insbesondere die Steuerung nur der Tisch-/Allgemeinbeleuchtung im Smart Living Lab, während die Tisch-/Allgemeinbeleuchtung und die Jalousien in Idiap gesteuert werden. Die Ergebnisse der Tests mit 60 Nutzern in einer kontrollierten Umgebung haben gezeigt, dass die Nutzer mit dem System zufrieden sind, ohne dass es einen Produktivitätsunterschied zwischen dem automatisierten und dem manuellen Zustand gibt, obwohl das System im automatisierten Zustand deutlich weniger Energie verbraucht. Die Ergebnisse von Längsschnittstudien bestätigen die Zufriedenheit der Nutzer mit ähnlichen Leistungssteigerungen während eine längere Nutzung des Systems über mehrere Wochen. Weitere Analysen der gesammelten Daten werden den Einfluss von Änderungen an der Farbtemperatur (CCT) auf die Zufriedenheit der Nutzer und die Akzeptanz des Systems untersuchen.
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Schlussbericht
(Englisch)
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The increase of automation in buildings in order to diminish electric lighting (EL) and increase daylight (DL) exposure for health, comfort and energy saving purposes suffers from negative user perception. This project aims at studying the potential of a purposeful interplay between a user-centric interface design and an intelligent daylight and electric lighting control, in order to optimize comfort, promote its user acceptance and, in definitive, save electric energy. The present report presents the final results of this project during which a prototype system has been produced and tested through users’ experiments (1) in a controlled environment, (2) in existing office settings in the premises of Smart Living Lab (Fribourg) and Idiap (Martigny). This prototype puts in interplay a task light with the building’s general lighting and blinds to produce an energy optimized illuminance level, without generating glare for the user. This optimization is achieved through a surrogate model based on Machine Learning (ML) trained from detailed ray-tracing analysis simulations. The system architecture developed is highly modular and has demonstrated its adaptability to the different study conditions, in particular controlling only desktop/general lighting at the Smart Living Lab, while controlling desktop/ general lighting and blinds at Idiap. Results of testing the system with 60 users in a controlled environment demonstrated users’ comfort without difference of productivity between automated or manual condition, although the system used significantly less energy in the automated condition. Results from longitudinal studies confirm users’ satisfaction with similar performance gains when using the system over several weeks. Further analysis of the data gathered will assess the influence of correlated color temperature (CCT) changes over users’ satisfaction and system acceptance.
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Französisch)
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L'augmentation de l'automatisation des bâtiments afin de diminuer l'éclairage électrique (EL) et d'augmenter l'exposition à la lumière du jour (DL) à des fins de santé, de confort et d'économie d'énergie souffre de la perception négative des utilisateurs. Ce projet vise à étudier le potentiel d'une interaction ciblée entre une conception d'interface centrée sur l'utilisateur et un contrôle intelligent de la lumière du jour et de l'éclairage électrique, afin d'optimiser le confort, de promouvoir son acceptation par l'utilisateur et, en définitive, d'économiser l'énergie électrique. Le présent rapport présente les résultats finaux de ce projet au cours duquel un système prototype a été produit et testé par des utilisateurs (1) dans un environnement contrôlé, (2) dans des bureaux existants dans les locaux du Smart Living Lab (Fribourg) et de l'Idiap (Martigny). Ce prototype met en interaction une lampe de travail avec l'éclairage général du bâtiment et les stores pour produire un niveau d'éclairement optimisé sur le plan énergétique, sans générer d'éblouissement pour l'utilisateur. Cette optimisation est obtenue grâce à un modèle machine learning (ML) de substitution entrainé à partir de simulations détaillées d'analyse par lancer de rayon. L'architecture du système développé est très modulaire et a démontré son adaptabilité aux différentes conditions d'étude, en particulier en contrôlant uniquement l'éclairage général et de travail au Smart Living Lab, et l'éclairage général/de travail et les stores à l'Idiap. Les expérimentations du système avec 60 utilisateurs dans un environnement contrôlé ont démontré le confort des utilisateurs sans différence de productivité entre la condition automatisée ou manuelle, bien que le système ait utilisé beaucoup moins d'énergie dans la condition automatisée. Les résultats des études longitudinales confirment la satisfaction des utilisateurs avec des gains de performance similaires lors de l'utilisation du système sur une période de plusieurs semaines. Une analyse plus approfondie des données recueillies permettra d'évaluer l'influence des modifications de la température de couleur (CCT) sur la satisfaction des utilisateurs et l'acceptation du système.
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