Data-driven environmental art for enhancing user's pro-environmental behavior

Kakavand, Saba (2026). Data-driven environmental art for enhancing user's pro-environmental behavior. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Buildings account for a significant share of resource consumption. While smart building technologies, including automated systems and equipment, have improved operational efficiency, user behaviour remains a critical variable. Automation often creates the impression that sustainability can be achieved without human involvement, yet daily choices still have a considerable impact, often underestimated in building performance simulations. A central challenge is making building data meaningful and engaging enough to encourage eco conscious behaviour. Beyond presenting technical information, the goal is to create representations that inspire reflection and action. According to the literature, data-driven environmental art has proven effective in opening communication around ecological issues and public engagement. Rather than prescribing behaviour, art invites users to feel and reflect on their relationship with the environment.

This thesis investigates whether data-driven environmental art can enhance building users’ emotional and cognitive engagement with building sustainability data. To address this, a data-to-art framework is proposed that represents sustainability as a transformation from building system operation to an indoor experience. The framework operates by (1) taking sustainability-relevant building signals originating at the equipment level or within occupied spaces (e.g., ventilation, airflow, energy consumption, temperature, occupancy signals), (2) interpreting them as indicators of system operation and resulting indoor conditions, and (3) translating these signals into perceptible art forms that reflect the effort required to achieve users’ comfort. The Garden of Sensors installation was developed and exhibited in a university library, as a partial implementation of this framework, combining ventilation airflow as an energy-related operational indicator and room temperature as a proxy for thermal comfort with representations inspired by vulnerable native flora species.

A qualitative evaluation, drawing on empirical aesthetics and environmental psychology, assessed emotional responses, reflections, and behavioural intentions. A survey of 43 participants indicated that uplifting emotions such as inspiration and hope were most often associated with reflective engagement and willingness to adopt sustainable habits, whereas emotions such as guilt and melancholy tended to prompt introspection without clear intention. The data-to-art framework developed in this study is flexible, allowing integration of diverse building data and adaptable to multisensory formats such as sound, haptics, or interactivity. This thesis contributes to sustainability communication by demonstrating how data-driven environmental art can complement technical systems with emotional engagement, offering a new model for occupant-centred design.

Titre traduit

Art environnemental basé sur les données – pour renforcer le comportement pro-environnemental des usagers des bâtiments

Résumé traduit

Les bâtiments représentent une part importante de la consommation de ressources. Bien que les technologies des bâtiments intelligents, incluant les systèmes et équipements automatisés, aient amélioré l’efficacité opérationnelle, le comportement des usagers demeure une variable déterminante. L’automatisation crée souvent l’illusion que la durabilité peut être atteinte sans participation humaine; pourtant, les choix quotidiens ont encore un impact considérable, souvent sous-estimé dans les simulations de performance des bâtiments. Le principal défi consiste à rendre les données du bâtiment suffisamment significatives et attrayantes pour encourager un comportement éco-responsable. L’art environnemental fondé sur les données vise à encourager la réflexion et l’action face aux enjeux écologiques en suscitant l’émotion et la conscience, plutôt qu’en prescrivant des comportements.

Cette thèse examine dans quelle mesure l’art environnemental fondé sur les données peut renforcer l’engagement émotionnel et cognitif des usagers des bâtiments vis-à-vis des données de durabilité du bâtiment. Pour ce faire, un cadre méthodologique data-to-art est proposé, représentant la durabilité comme une transformation allant du fonctionnement des systèmes du bâtiment vers l’expérience vécue des occupants. Ce cadre repose sur : (1) l’exploitation de signaux de durabilité issus des équipements techniques ou des espaces occupés (p. ex. débit d’air de ventilation, consommation énergétique, température, signaux d’occupation), (2) leur interprétation en tant qu’indicateurs du fonctionnement des systèmes et des conditions intérieures résultantes, et (3) leur traduction en formes sensorielles perceptibles reflétant l’effort requis pour atteindre le confort des occupants. L’installation Garden of Sensors a été développée et présentée dans une bibliothèque universitaire comme une mise en œuvre partielle de ce cadre, combinant le débit d’air de ventilation comme indicateur opérationnel lié à l’énergie et la température ambiante comme proxy du confort thermique, à travers des représentations inspirées de la flore indigène vulnérable.

Une évaluation qualitative, mobilisant l’esthétique empirique et la psychologie environnementale, a permis d’analyser les réponses émotionnelles, les réflexions et les intentions comportementales. Une enquête menée auprès de 43 participants indique que des émotions positives telles que l’inspiration et l’espoir sont le plus souvent associées à un engagement réflexif et à une volonté d’adopter des comportements plus durables, tandis que des émotions comme la culpabilité et la mélancolie tendent à susciter une introspection sans intention clairement formulée. Le cadre data-to-art développé dans cette étude est flexible, permettant l’intégration de divers types de données du bâtiment et son adaptation à des formats multisensoriels tels que le son, l’haptique ou l’interactivité. Cette thèse contribue aux travaux sur la communication en durabilité en montrant comment l’art environnemental fondé sur les données peut compléter les systèmes techniques par une dimension émotionnelle, offrant ainsi un nouveau modèle de conception centrée sur l’usager.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment for a master's degree with thesis in construction engineering". Comprend des références bibliographiques (pages 101-114).
Mots-clés libres:	consommation énergétique, comportement pro-environnemental, psychologie environnementale, émotions, art environnemental
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Iordanova, Ivanka
Codirecteur:	Codirecteur Montuwy, Angélique
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt:	04 mars 2026 19:05
Dernière modification:	04 mars 2026 19:05
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3823

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