一所刚修好的大型小学,怎样营造出科技感、现代感甚至未来感

从校园建设角度,我给个可行的方案:搭建一套校园物联网系统,通过实现教室环境(灯光、温度、湿度、空气流通度等)的智能调节,为学生和老师营造最佳 (工作效率,热舒适度等)的学习和工作环境,同时还可以节约电力能源的消耗。
一所刚修好的大型小学,怎样营造出科技感、现代感甚至未来感

墨尔本一所私立学校的教室Your environment has a huge impact on how productive you are. That means the temperature in your room, the colour of your walls and the noise happening around you. (你的工作环境对你的工作效率有很大的影响,这包括着你房间的温度,墙壁的颜色和你周围发生的噪音) —— Brendan Baker过去一年间,我和建筑系PhD学生Max,在墨尔本一所私立学校搭建了一整套校园物联网系统,利用传感器采集数据/自动上传网络之后,再进行数据分析,做出决策,力求为学生创造最舒适的学习环境。
其中,我的工作主要是热舒适度 (Thermal Comfort) 模型的搭建以及学生专注力行为分析等。
收集到的数据令我们吃惊。
下图是学生在校期间教室内的二氧化碳平均浓度情况。我们发现,大部分教室的平均二氧化碳浓度都远远高于1000ppm,其中部分教室甚至高于2000ppm,这个数字意味着什么?
一所刚修好的大型小学,怎样营造出科技感、现代感甚至未来感

二氧化碳平均浓度分布情况大量研究证明,二氧化碳CO2浓度对学生课堂认知负荷有负面影响,其中:
当二氧化碳浓度高于1000ppm时,学生可能会嗜睡和抱怨糟糕的空气。当二氧化碳浓度高于2000ppm时,学生会感到困倦、头痛和注意力不集中。下图是学生在校期间教室平均温度分布。将近一半的教室平均温度仅为16摄氏度,小于世界卫生组织推荐的最低舒适温度18摄氏度。
一所刚修好的大型小学,怎样营造出科技感、现代感甚至未来感

各教室平均温度分布康奈尔大学的一项研究也证实了这一点——他们在佛罗里达一家大型保险公司测试了不同的办公室温度,实验结果发现:
当温度较低时 (如20摄氏度)时,员工犯的错误比室温 (25摄氏度)多44%。”当室内温度较低时,我们面临的不仅仅是感觉冷和不舒服,而是我们的注意力更容易被分散。当我们感觉冷时,我们的身体正在用大量的能量来保暖。
【一所刚修好的大型小学,怎样营造出科技感、现代感甚至未来感】 另外,几个月前我向10年级的22名学生发放了背景调查问卷,询问他们室内温度的变化是否会影响他们课堂的专注度。问卷调查结果如下所示:
一所刚修好的大型小学,怎样营造出科技感、现代感甚至未来感

学生对‘当我上课时的时候,我可能会在教室太热或太冷的时候分心’的认同度评分在背景调查中,学生被要求用5 point likert scale 对下列句子进行认可度评分:
When I am engaged in class, I could get distracted when the room is too hot or too cold. (当我上课聚精会神时,我会因为教室太热或太冷的时候分心)上图所示,大部分学生选择了‘somewhat agree’,他们认为室内温度影响了他们的课堂专注度。
一所刚修好的大型小学,怎样营造出科技感、现代感甚至未来感

与热舒适度相关的六大要素除了温度,学生在教室中的热舒适度还与湿度,空气流速等因素息息相关。如何维持学生较高的热舒适度,在保证他们学习效率的前提下降低空调等用电能耗,是我们物联网系统搭建的主要目的。


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