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温致变色玻璃在学校建筑的应用及优势
类别:技术交流   日期:2020-2-20  来源:  点击率:18540  打印 关闭


 

自然采光对教育的帮助

你孩子的教室是什么样子的?如果他在美国接受教育,他的教室很有可能有白色水泥墙、单调的地毯和小窗户(如果有的话)。他可能坐在刺眼的荧光灯下。这些有助于他集中注意力吗?可能不。近年来,越来越多人推动在课室里使用自然光,他们这样做是非常正确的。自然光能提升心理状态,增加专注力,甚至能帮助将平均成绩提高25%[1]

专注力

学生不能专心学习似乎是一个全世界普遍接受的事实。我们都听过关于学生在课堂上闹事或睡觉的故事。通常,我们会归咎学生自己——一般的看法是,学生太无聊、太累或被技术分心了。然而,情况不一定如此。许多学校都只有小窗户,往往被百叶帘覆盖。更糟糕的是,一些旧学校的教室根本没有窗户。因此,今天教室里的学生接受的阳光比他们应有的要少。缺乏自然光,以及维生素D,结果对教育过程有灾难性的影响。

暴露在阳光下会增加专注力。基本上,这是由于身体将更少的能量转移到压力反应上,而压力反应是由皮质醇的释放引起的。这种皮质醇的释放是由暴露于荧光灯 [2] 触发的。这种注意力的增加大大减少了分心和因无聊而扰乱课堂的学生人数。研究显示,暴露在自然光下的学生不仅注意力更好,而且能保持专注时间较长,而且学习速度也更快、更高效。他们对所教导的东西更吸收。如果学生不能集中注意力,他们试图学习的信息只会在他们脑袋停留约8[3]——换句话说,他们会左耳入,右耳出。但是,在有天然采光的情况下,信息将从短期记忆转移到长期记忆,让学生以后从记忆中检索并取出这些信息。因而提高了在上课期间暴露在自然光线下的学生的平均成绩。不过,这不是天然采光对教学的唯一好处。

新墨西哥大學UNM McKinnon 中心

学习效率

暴露在自然光线下的学生通常全天都比较精力充沛。如果一个人持续暴露在自然光下,他们的昼夜节律更同步。[4]这意味着他们得到更优质的睡眠,并减少白天的疲劳。一项研究显示,白天暴露在自然光线下,可以额外获得46分钟的优质睡眠[5]。青少年每晚需要8-10小时的睡眠才能正常生活。然而,这个年龄组的大多数学生实际上每晚只有7小时左右的睡眠[6]。如果学生白天昏昏欲睡,他们的成绩肯定会受到影响。据麦吉尔大学(McGill University)的研究人员称,睡眠充足的学生——大概因为有足够的自然光线照射——比睡眠不好或效率低的同龄学生,成绩高出14%[7]

研究已经证明人造光对生产力造成巨大损失。Mirjam Münch博士进行的一项此类研究证明,人造照明环境中的工作效率会随着时间增加而急剧下降[8]。在考虑学校里的采光时,要记得这一点非常重要。学生和教职员每周都要在人造光下度过五天。通过设计让学校利用自然光,或采取措施利用课堂中已有的自然光,学生和教职员的学习和工作效率将提高。这意味着学校可以培养出更高效的教师和学生。

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

情绪

自然光还有一个好处,可以改善教育环境中的个人元素。其实很简单,暴露在自然光下会让我们更快乐。在复杂而另人迷网的青春期中成长已够难了,若有抑郁症症状就更麻烦。每13个学生中,就有一个会出现抑郁症的征状。[9] 人工照明可以带来这些症状,并加剧个别人仕已经存在的症状。这种情绪低落使学生在教室里无法集中注意力,防碍他们参与课堂,实际上,他们的大脑处理信息和刺激的速度比没有抑郁症的人要慢[10]。成功采用自然采光的教室具有情绪提升效果。这可对抗抑郁症的症状,并让学生再次投入学习。

除了这种情绪提升效应外,自然光还激发血液中一种叫做β-内啡肽 (beta-endorphin)的分子的释放[11]。这种分子唤起喜悦和满足的感觉。虽然研究发现这种分子在体内不会持续很长时间[12],但其作用在课堂上仍然非常显注。久而久之,那些暴露在阳光下并体验β-内啡肽影响的学生会开始把这种积极情绪与课堂联系起来,使他们在这种教育环境中感到舒适平和。平和的学生能够将更多的精力集中在功课上,因此,他们比在荧光灯照明的教室里的学生拿到更好的成绩。

伦敦剑桥大學新大樓采用了Suntuitive玻璃作為垂直遮陽裝置

成本效益

在讨论教室的采光时,成本也应该是考虑的因素。在20世纪中后期,出现了一场从教室中拆除窗户的运动——当是的想法是,没有窗户可以保持学生的注意力,并减轻低效窗户的能源负担[13]。然而最近,对教室里自然光的使用又出现了相反意见。在教室里使用高效窗户其实可大大降低电费。美国教育部估计,在教室里引入自然照明可以使照明成本降低30-50%[14]用少了荧光灯也会提高平均考试成绩,这也顺理成章地增加学校获得更多资金的机会。

最后,使用智能玻璃可降低建筑物的供暖和冷却成本。这是因为智能玻璃在夏天额外减少了传输到建筑物内部的热量,这意味着空调系统不必经常高负载使用。美国教育部估计,这可以降低冷却成本10-20%[14]。节省的总额每年高达15亿美元[15]。反过来,在寒冷的月份里,热量从建筑物中逸出,智能玻璃会让更多的阳光透进建筑物里,减低供暖成本。因此,在考虑课堂采光时,智能玻璃是最具成本效益的解决方案。

学生和教职员显然都会从教室使用自然采光中得益。如果每个教室都利用自然光,考试成绩就会提升,学生情绪会更好。而且,也许最重要的是,学校将是一个舒适和愉快的地方。

美国蒙大拿州立大学 Asbjornson 礼堂

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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