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溫致變色玻璃在學校建筑的應用及優勢
類別:技術交流   日期:2020-2-20  來源:  點擊率:4272  打印 關閉


 

自然采光對教育的幫助

你孩子的教室是什么樣子的?如果他在美國接受教育,他的教室很有可能有白色水泥墻、單調的地毯和小窗戶(如果有的話)。他可能坐在刺眼的熒光燈下。這些有助于他集中注意力嗎?可能不。近年來,越來越多人推動在課室里使用自然光,他們這樣做是非常正確的。自然光能提升心理狀態,增加專注力,甚至能幫助將平均成績提高25%[1]

專注力

學生不能專心學習似乎是一個全世界普遍接受的事實。我們都聽過關于學生在課堂上鬧事或睡覺的故事。通常,我們會歸咎學生自己——一般的看法是,學生太無聊、太累或被技術分心了。然而,情況不一定如此。許多學校都只有小窗戶,往往被百葉簾覆蓋。更糟糕的是,一些舊學校的教室根本沒有窗戶。因此,今天教室里的學生接受的陽光比他們應有的要少。缺乏自然光,以及維生素D,結果對教育過程有災難性的影響。

暴露在陽光下會增加專注力。基本上,這是由于身體將更少的能量轉移到壓力反應上,而壓力反應是由皮質醇的釋放引起的。這種皮質醇的釋放是由暴露于熒光燈 [2] 觸發的。這種注意力的增加大大減少了分心和因無聊而擾亂課堂的學生人數。研究顯示,暴露在自然光下的學生不僅注意力更好,而且能保持專注時間較長,而且學習速度也更快、更高效。他們對所教導的東西更吸收。如果學生不能集中注意力,他們試圖學習的信息只會在他們腦袋停留約8[3]——換句話說,他們會左耳入,右耳出。但是,在有天然采光的情況下,信息將從短期記憶轉移到長期記憶,讓學生以后從記憶中檢索并取出這些信息。因而提高了在上課期間暴露在自然光線下的學生的平均成績。不過,這不是天然采光對教學的唯一好處。

新墨西哥大學UNM McKinnon 中心

學習效率

暴露在自然光線下的學生通常全天都比較精力充沛。如果一個人持續暴露在自然光下,他們的晝夜節律更同步。[4]這意味著他們得到更優質的睡眠,并減少白天的疲勞。一項研究顯示,白天暴露在自然光線下,可以額外獲得46分鐘的優質睡眠[5]。青少年每晚需要8-10小時的睡眠才能正常生活。然而,這個年齡組的大多數學生實際上每晚只有7小時左右的睡眠[6]。如果學生白天昏昏欲睡,他們的成績肯定會受到影響。據麥吉爾大學(McGill University)的研究人員稱,睡眠充足的學生——大概因為有足夠的自然光線照射——比睡眠不好或效率低的同齡學生,成績高出14%[7]

研究已經證明人造光對生產力造成巨大損失。Mirjam Münch博士進行的一項此類研究證明,人造照明環境中的工作效率會隨著時間增加而急劇下降[8]。在考慮學校里的采光時,要記得這一點非常重要。學生和教職員每周都要在人造光下度過五天。通過設計讓學校利用自然光,或采取措施利用課堂中已有的自然光,學生和教職員的學習和工作效率將提高。這意味著學校可以培養出更高效的教師和學生。

美國Children Learning Advanture 兒童教育中心已在32個分校使用Suntuitive自動調光玻璃

情緒

自然光還有一個好處,可以改善教育環境中的個人元素。其實很簡單,暴露在自然光下會讓我們更快樂。在復雜而另人迷網的青春期中成長已夠難了,若有抑郁癥癥狀就更麻煩。每13個學生中,就有一個會出現抑郁癥的征狀。[9] 人工照明可以帶來這些癥狀,并加劇個別人仕已經存在的癥狀。這種情緒低落使學生在教室里無法集中注意力,防礙他們參與課堂,實際上,他們的大腦處理信息和刺激的速度比沒有抑郁癥的人要慢[10]。成功采用自然采光的教室具有情緒提升效果。這可對抗抑郁癥的癥狀,并讓學生再次投入學習。

除了這種情緒提升效應外,自然光還激發血液中一種叫做β-內啡肽 (beta-endorphin)的分子的釋放[11]。這種分子喚起喜悅和滿足的感覺。雖然研究發現這種分子在體內不會持續很長時間[12],但其作用在課堂上仍然非常顯注。久而久之,那些暴露在陽光下并體驗β-內啡肽影響的學生會開始把這種積極情緒與課堂聯系起來,使他們在這種教育環境中感到舒適平和。平和的學生能夠將更多的精力集中在功課上,因此,他們比在熒光燈照明的教室里的學生拿到更好的成績。

倫敦劍橋大學新大樓采用了Suntuitive玻璃作為垂直遮陽裝置

成本效益

在討論教室的采光時,成本也應該是考慮的因素。在20世紀中后期,出現了一場從教室中拆除窗戶的運動——當是的想法是,沒有窗戶可以保持學生的注意力,并減輕低效窗戶的能源負擔[13]。然而最近,對教室里自然光的使用又出現了相反意見。在教室里使用高效窗戶其實可大大降低電費。美國教育部估計,在教室里引入自然照明可以使照明成本降低30-50%[14]用少了熒光燈也會提高平均考試成績,這也順理成章地增加學校獲得更多資金的機會。

最后,使用智能玻璃可降低建筑物的供暖和冷卻成本。這是因為智能玻璃在夏天額外減少了傳輸到建筑物內部的熱量,這意味著空調系統不必經常高負載使用。美國教育部估計,這可以降低冷卻成本10-20%[14]。節省的總額每年高達15億美元[15]。反過來,在寒冷的月份里,熱量從建筑物中逸出,智能玻璃會讓更多的陽光透進建筑物里,減低供暖成本。因此,在考慮課堂采光時,智能玻璃是最具成本效益的解決方案。

學生和教職員顯然都會從教室使用自然采光中得益。如果每個教室都利用自然光,考試成績就會提升,學生情緒會更好。而且,也許最重要的是,學校將是一個舒適和愉快的地方。

美國蒙大拿州立大學 Asbjornson 禮堂

參考

  1. http://www.fastcodesign.com/1671627/study-shows-how-classroom-design-affects-student-learning
  2. http://time.com/3858309/attention-spans-goldfish/
  3.  http://www.webmd.com/brain/news/20140814/employees-benefit-from-natural-light-study-finds
  4. https://www.psychologytoday.com/blog/the-athletes-way/201306/exposure-natural-light-improves-workplace-performance
  5. http://www.nationwidechildrens.org/sleep-in-adolescents
  6. http://time.com/3663796/for-better-grades-let-your-kids-sleep-more/
  7. http://psycnet.apa.org/journals/bne/126/1/196/,
  8. http://psychcentral.com/news/2008/05/13/1-in-12-us-teens-may-suffer-from-depression/2284.html
  9. http://sundial.csun.edu/2013/11/studies-show-depression-affects-academic-progress-causes-stress-and-chemical-imbalance/
  10. http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(14)00611-4?_returnURL=http%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867414006114%3Fshowall%3Dtrue
  11. https://student.societyforscience.org/article/sunlight-makes-pleasure-chemical-body
  12. http://www.bristolite.com/blog/natural-light-and-education-the-benefits-of-daylighting-for-schools-and-colleges/
  13. http://blog.ed.gov/2012/10/school-lighting-upgrades-save-money-allowing-schools-to-make-health-and-achievement-promoting-repairs/
  14. http://www.nrel.gov/docs/fy02osti/31607.pdf

其他參考 :

 

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