Forsker på brukeradferd og energiforbruk i bolig-blokker med bruk av AI

Ved hjelp av kunstig intelligens (AI) tar Andersens doktorgradsarbeid sikte på å avdekke hvordan interaksjonene mellom beboere og bygningsteknologier påvirker energiforbruket, og hvordan feil og mangler i tekniske systemer kan identifiseres og korrigeres for å oppnå større energieffektivitet.

– Målet med doktorgraden er å undersøke muligheter og utfordringer ved å inkludere brukeradferd i evaluering av energiforbruk i boliger. Vi ser at det har vært økende fokus på energieffektivitet og bærekraft de siste årene, samtidig som vi vet at boliger utgjør en vesentlig andel av verdens energiforbruk. Om vi går dypere ser vi at beboeradferd har stor innvirkning på energiforbruket og at det der ligger et stort potensial for reduksjon. 

– Samtidig er det flere studier som viser at de som bor i lavenergihus forbruker like mye energi som de som bor i blokker eller rekkehus av eldre bygningsmasse. Jeg ønsker å finne ut av hvorfor de gjør det, hvordan vi kan kartlegge hva som skjer i boligen, og hvordan brukerne reagerer på tilbakemeldinger på deres energirelaterte adferd, sier Andersen.
 

Hun forteller videre at feil i bygninger kan bidra til dårligere inneklima, høyere energiforbruk og medfølgende kostnader.

– For å kunne evaluere energiforbruket i boliger, er det essensielt å ha en grundig forståelse av hvordan bygningenes tekniske systemer fungerer. Dette innebærer en detaljert kartlegging av hvordan man finner feil i dagens bygningssystemer. Dette legger grunnlaget for å utvikle målrettede tiltak som ikke bare forbedrer energieffektiviteten, men også bidrar til et sunnere og mer behagelig inneklima for beboerne.

Hun forteller at doktorgradsarbeidet er forskningsbasert, men siden hun jobber i et EU-prosjekt er det stort fokus på utnyttelse av resultatene i praksis. 
– Doktorgradsarbeidet begynte med en undersøkelse av hvordan vi typisk finner feil og hvordan vi retter eventuelle feil som oppstår i bygninger og deres systemer. Vi gjennomførte derfor intervjuer med utvalgte eksperter fra produsenter av ventilasjonssystemer, varme- og kjølesystemer, SD-anlegg, programvareleverandører innen «PropTech» for feildeteksjon og diagnose, samt komponentselskaper for å avdekke hvordan de legger til rette for oppfølging av drift. Dette er eksempelvis hvordan data kan hentes ut, oppkobling mot SD-anlegg, visualisering av systemer, samt feilmeldinger og alarmer. 

Andersen forteller at et av de mest interessante funnene er at de som aktivt deltar, og har en prosess for å finne feil i byggene, er de som lykkes med å minimere energisløsing. 

– Vi vet at det er viktig med systematisk overvåkning av drift i bygninger. Doktorgraden viser at vi kan utnytte disse dataene mer effektivt, men at vi må ha mer fokus på å inkorporere dataene og modellene i driftsfasen og forretningsmodellen. Forskningen viser at dette er fullt mulig, men det krever at byggenæringen er interessert i å implementere slik overvåkning. Det er ikke alle bygninger som nødvendigvis må å bruke AI for å optimalisere driften, men vi tror det ligger et stort potensial i å utnytte dataene bedre.

–  Vi ser også et stort fokus på AI om dagen, men resultatene fra denne studien tyder på at ekspertsystemer fortsatt er den mest brukte måten å detektere feil på, selv om AI har potensial for å bli implementert i dagens systemer, sier Andersen. 

Etter å ha evaluert hvordan man finner typiske feil i dagens bygninger og systemer, rettet hun fokuset på beboeradferd, hvordan beboere oppfører seg, hva de er opptatt av, og hvordan de responderer på smarthus-teknologi.

– Gjennom doktorgraden har jeg blant annet jobbet med å detektere og kartlegge beboernes aktiviteter ved bruk av AI basert på data fra inneklimasensorer. Dette, sammen med detaljerte målinger fra varmt- og kaldtvann, samt elektrisitet og oppvarming utgjør et stort datagrunnlag for å lage nøkkeltallsindikator for hvordan beboerne bruker boligene. Datagrunnlaget kan inneholde sensitive data som noen ikke ønsker å dele, men det er mulig anonymisere disse dataene. 

– Tidligere forskning viser at 10 til 20 prosent av energiforbruket i boliger i nordiske land kan spares om beboerne blir mer bevisste på forbruket sitt. Når nøkkeltallsindikatorene blir sendt tilbake til beboerne ser vi på hvordan de reagerer. Vi bygger boliger for mennesker og gjennom å bli mer bevisst på hva man gjør kan det bidra til å spare energi, sier hun. 
 

Andersen forteller at det har vært mye jobb med innhenting av datagrunnlaget.

– Jeg bruker både kvalitative og kvantitative metoder for å hente data, såkalt "mixed-methods". Jeg jobber i et veldig godt koordinert EU-prosjekt med base i Universitetet i Lisboa, har gode kollegaer på Universitet i Ålborg og SINTEF, og tilgang på en dedikert pilotbygning i Fredrikshavn. Dette er en boligblokk med fem leiligheter og seks beboere driftet av Fredrikshavn Boligforening. Beboerne har vært utrolig samarbeidsvillige til å ha sensorer i boligen, fylle ut spørreskjema og svare på spørsmål. Dette er grunnlaget for at jeg har muligheten til å undersøke problemstillingen. 

Andersen har også vært fire måneder ved Carleton Universitet i Ottawa, Canada for å jobbe sammen med en professor Willam O'Brien om analyse av dataene som er hentet inn. Han bidro til å utforme intervjuguide, komme med forslag til utforming av datasettet og mye annet. 

– På doktorgraden står kun navnet mitt, men den bærer preg av mange menneskers arbeidsinnsats og medmenneskelighet. Uttrykket «Teamwork makes the dream work» stemmer veldig godt for dette arbeidet, sier hun.
 

Andersen presenterte deler av doktorgradsarbeidet på Ventilasjonskonferansen 2024. 

Saken fortsetter under bildet:
 

– Jeg likte spesielt godt mulighetene til å treffe andre i bransjen, få faglig påfyll fra industrien og dialogene under og etter presentasjonene. Det ble presentert flere interessante eksempler på ombruk og nødvendigheten av å forbedre driften i bygg. Basert på presentasjonene ser jeg potensial for mer oppmerksomhet rundt drift og bedre inneklima. Dette er en kompleks bransje med mange kunnskapsrike fagfolk som må jobbe sammen. Jeg er overbevist om at en slik arena med dialog kan bidra til en positiv endring, avslutter Andersen.