| 研究生: |
孫秉豊 Sun, Diana Binly |
|---|---|
| 論文名稱: |
室內環境品質簡易診斷系統設計之初探─以教室空間為例 Study on simple diagnostic system design for indoor environmental quality in classroom |
| 指導教授: |
蔡耀賢
Tsay, Yaw-Shyan |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
規劃與設計學院 - 建築學系 Department of Architecture |
| 論文出版年: | 2014 |
| 畢業學年度: | 102 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 80 |
| 中文關鍵詞: | 空間明亮感 、室內環境品質 、圖型化使用者介面 、應用程式設計 |
| 外文關鍵詞: | Feu, Indoor Environmental Quality, Graphic User Interface, Application design |
| 相關次數: | 點閱:220 下載:13 |
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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。
This study focused on indoor environmental quality of classrooms, and attempted to create a simple application (APP) software of iOS system for environmental monitoring and diagnosis. Field measurement and image data analysis were implemented for validation and the image recognition technology was adopted for visual brightness (Feu) diagnosis. Comparison of high accuracy noise meter and microphone of the electrical device was carried out to obtain the coincidence relation for acoustic diagnosis. Indoor air and thermal environment diagnostic system were also combined with wireless sensors. In the design of application interface, the teachers and schoolchildren were taken as main users, and the application system framework was developed.
The results showed that the proposed APP is feasible to measure the visual brightness in the classroom via the camera of portable devices (iPhone/iPad), and the indoor air/thermal environment data were also well integrated in the APP. However, some difficult technical problems were found out in the acoustic environment study, and still not been solved in the process. The user interface of simple diagnostic system for indoor environmental quality was integrated with health improvement by APP development. Finally, the application was also verified in classrooms via field measurement to confirm the applicability for environmental educators in Taiwan.
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