室內環境品質簡易診斷系統設計之初探─以教室空間為例

  • 孫 秉豊

學生論文: Master's Thesis

摘要

人的一生中約有90%以上的時間生活在廣義的室內空間,因此建築室內環境品質之良窳與人體健康息息相關。以校園建築來說,室內環境品質在學齡孩童成長階段對人體健康具有長期性的影響。教育部統計也顯示平均有近一半國小學童視力不正常,而台南市有超過三分之一的國小教室有光環境的問題。然而,在科技蓬勃發展的現代,以影像辨識技術、智慧3C產品如平板/手機來做為環境感測媒介與環境相關的應用程式也已相當普遍,但整合性環境診斷與長期監測與改善機制的仍在少數。有鑑於此,為營造健康的校園環境,本研究主要目的在於整合健康環境監控與診斷之系統開發,試圖簡化傳統診斷環境劑量之繁瑣程序、擬定室內環境品質的控管之應用程式系統操作架構,以及建立簡易診斷系統之使用者介面,提升室內環境品質的教學效果。 本研究針對教室常見的環境問題為主,藉由光環境實驗與影像資料分析的方式驗證,完成影像空間明亮感(Feu)的診斷;音環境實驗以噪音計與電子設備內建麥克風的比對,求得對應關係;室內空氣與溫熱環境診斷則結合壁掛式無線傳感器。在應用程式介面的設計上,以教師與學童做為主要使用者,來進行系統架構的開發。 研究結果顯示,利用iOS系統設備(iPhone / iPad)內建鏡頭所攝影像來計算教室內空間明亮感是可行的,而且空間明亮感與空氣、溫熱環境的數據也能整合在APP中使用。影像輝度與輝度計比對顯示,愈高畫素的相機,所攝影像的準確度愈高,以影像視野角範圍的Feu值計算,iOS系統的修正係數在0 87~0 95之間。室內空氣與溫熱環境監測數據以壁掛式傳感器的8個無線傳感器提供,包含溫度、濕度、含氧量、一氧化碳、二氧化碳、臭氧、甲醛、總揮發性有機化合物為主。然而,在音環境的研究發現一些技術上的問題仍須克服,目前未能納入本研究系統開發範圍。而應用程式系統以階層式架構整合對環境的診斷、提醒、紀錄、教學,透過高度圖型化使用者介面(GUI)將使用者所關心之健康元素呈現在介面上,包含光環境評估指標Feu、熱舒適性指標:酷熱指數與不快指數,以及現行空氣品質標準,來做為環境健康評估依據,最後使用應用程式現場量測診斷教室,以確保是否符合環境教育使用。 為了改善教室的室內環境品質,本研究開發iOS系統的環境監測與簡易診斷系統,提供室內環境診斷,包括照明、空氣與溫熱環境,和其環境評估指標如HI、DI和Feu。除了達到環境監測的機能之外,更提供環境改善資訊,提升環境教育之效果,建置室內環境品質簡易診斷系統應用程式,作為國內環境教育相關人員參考。
獎項日期2014 八月 21
原文???core.languages.zh_ZH???
監督員Yaw-Shyan Tsay (Supervisor)

引用此

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