Curriculum contents are gradually diversified in elementary school courses and correspondingly create a variety of specialized classrooms. In view of the environmental adaptability and the development of physical and mental health will affect the learning efficiency for those growing children, this study focused on elementary school campuses in Taiwan, and adopted one elementary school in Kaohsiung City. This study actually measured these evaluation factors of indoor physical environment quality for different specialized classrooms, ‘sound environment’, ‘light environment’, ‘thermal environment’ and ‘air environment’, and generalize reference values of related evaluation factors. With the analysis of the questionnaire distributed to students, this study estimated importance cognition and perception of students and related indoor physical environment quality for each specialized classroom. In addition, important Performance Analysis (IPA) was used to carry out the qualitative analysis to realize students’ cognition of the maintenance, excessive demand and indoor physical environment in the classroom, and to compare the correlation between these quality factors of actual indoor physical environment in the classroom.
As concerns sound environment, this study results showed sound sources of the environment outside the classroom would not be transmitted and interfered with each other when the windows in regular classrooms and music classrooms were closed. The noise values had no significant difference between seats. With respect to information classroom, the change in noise values of the same horizontal position was similar to that of the front row; noise values were very close on both right and left sides and the central position. In addition, the sound source would be significantly attenuated along with the increased distance from the teacher. As for light environment, the indoor illumination intensity would be affected by sunlight reflected into classrooms with the degree of 100 lux. When all lighting lamps were turned on in classrooms, the indoor illumination intensity was too high during sunny days and regular days so that it might cause a glare effect. However, in dim and dusky days, it is necessary to provide other additional lighting equipment. Moreover, when half of lighting lamps in classrooms were turned on in sunny and hot environment, the indoor illumination still conformed to the minimum requirement, whether windows are closed or opened. However, the average indoor illumination would be lower than the minimum requirement in cloudy and dusky environment or on rainy days.
In terms of thermal environment, when outdoor atmospheric temperatures became higher, the positions close to outdoor, due to the effect of hot air, would be easily yielded convection with other positions. Hot air would be accumulated indoors, and hot airflow would have less convection and interaction at the center position; thus it might have higher temperature. In cold weather, cold air would directly influence positions near windows, and due to the cold-hot air convection effect in the center and in the middle of the right side of the classroom, the temperature would increase about 1℃. As regards air quality environment, when all upper and bottom windows in classrooms were open, no matter if students were in class or outside the classroom, carbon dioxide (CO2) concentration still conformed to the indoor CO2 concentration standard. However, if only the bottom windows were open, CO2 concentration would be exceeded the indoor CO2 concentration standard when students were in classrooms. When air-conditioners were not turned on, and all windows were closed, average values of CO2 would be exceeded the standard.
Based on IPA, students would think highly of these items, such as the comfortable lighting equipment, frequent renovation of environment equipment for each specialized classroom, and its indoor illumination intensity in terms of the environment quality of the classroom. However, due to gradually decreased budget for schools, related classroom equipment has been aged and outdated without prompt update, so that it made students to recognize that they were studying in the aged and outdated classroom.
To sum up, these aforesaid research results could be provided as the reference to make environmental control planning of the campus environment and classroom space for elementary schools in Taiwan. The quantified statistics of actual measurement and survey, and the establishment of the index weight analysis could be provided as tools or referential principles for the school board and designers of elementary schools in Taiwan to make design and planning of physical environment for the sustainable campus and self-evaluation, which could be considered as a substantial research contribution.
摘要……………………………………………………………………………………i
誌謝……………………………………………………………………………………vi
一、緒論………………………………………………………………………….1
1.1 研究背景與動機…………………………………………………………….…1
1.2 研究目的…………………………………………………………………………3
1.3 研究範圍與限制……………………………………………………………….3
二、文獻回顧……………………………………………………………………4
2.1 建築物教室室內環境品質………………………………………….…4
2.1.1 室內音品質…………………………………..……………………….…5
2.1.2 室內光熱環境………………………………………………………………10
2.1.3 室內溫熱環境…………………………………………………………..….…15
2.1.4 室內空氣環境…………………………………………………………..….…17
2.2教室空間型態對環境影響……………………………………………20
2.3國民小學教育學習環境成效影響因素…………………………………………22
2.4 校園環境永續發展………………………………………………………………25
2.5重要度表現分析法……………………………………………………………28
三、研究方法與設備………………………………………………….………31
3.1 研究設計……………..……………………………………………….………31
3.2 研究方法………………………………………………………………….……33
3.3 研究對象……………..……………………………………………….………34
3.4 問卷內容…………..……………………………………………….………34
3.5 研究設備…………..……………………………………………….………37
3.6室內物理環境量測方法…..………………………………………….………37
四、研究結果與討論……………………………………………….…..……44
4.1 實測調查結果及分析…………………………………..…………….…..……44
4.2 音環境量測結果…………………………………..…………….………..……45
4.3 光環境量測結果…………………………………..…………….………..……52
4.4 溫熱環境量測結果………………………………..…………….………..……59
4.5 空氣品質環境量測結果…………………………..…………….………..……66
4.6 教室環境品質需求程度調查……………………..…………….………..……74
4.7 教室物理環境品質量測與學生認知重視及感受度相關性….………………82
五、結論與建議…………………………………..…………….………..….…84
5.1 結論…………………………………………………………….………..….…84
5.2 建議…………………………………………………………….………..….…88
參考文獻…..……………………………………………………….………..……89
表目錄
表2-1 餘響時間計算式………………………….……………………………………7
表2-2 各國學校教室室內噪音基準………………………….……………….8
表2-3 北美照明協會訂定照度基準規範表…………………………………….10
表2-4 公共空間晝光率標準………………………………………………..…..12
表2-5 國外相關教室室內音環境品質標準或規範值………………………..13
表2-6 學校室內光環境評估基準………………………………………………14
表2-7 國外相關教室室內溫熱環境品質標準或規範值……………………….17
表2-8國外相關教室室內空氣環境品質標準或規範值………………….19
表2-9 校園噪音管制之標準…………………………………………….………24
表3-1量測專科教室空間基本室內環境資料……………………………….………32
表3-2量測儀器設備及規範………………………………………………….………37
表4-1 教室環境品質SERVQUAL 尺度衡量構面信度分析表……….………75
表4-2 教室環境品質SERVQUAL 尺度衡量構面因素分析表……….………77
表4-3 教室環境品質重要程度及感受程度分析表…………………….………78
圖目錄
圖2-1 音線與涵蓋面積關係……………………..…………………………….5
圖2-2 室內物理環境物理量及心理量綜合評估示意圖………………………6
圖 2-3 重要度-表現分析法…………………..…………………….………….7
圖 2-4 室內人員舒適健康曲線範圍…………………..……………………………15
圖 2-5 室內物理環境物理量及心理量綜合評估示意圖…………………………25
圖 2-6 重要度-表現分析法…………………..…………………….……………29
圖3-1 問卷架構圖……………………………………………………………….35
圖3-2 研究流程圖……………………………………………………………….36
圖3-3 溫熱環境量測溫度記錄器……………………………………………….38
圖3-4 音環境量測噪音計……………………………………………………….39
圖3-5 500Hz 之最佳餘響時間及室內容積…………………………………….40
圖3-6 光環境量測照度計……………………………………………………….42
圖3-7 空氣品質環境量測氣體偵測器………………………………………….43
圖4-1 量測教室屬性及學生座位位置編碼示意圖…………………………….45
圖4-2 噪音值量測自動記錄圖………………………………………………….46
圖4-3 普通教室各個位置噪音值量測變化圖(未使用機械通風方式及同為開窗狀態) ………………………………………………..……………………47
圖4-4 普通教室各個位置噪音值量測變化圖(同為關門窗狀態) …………….48
圖4-5 音樂教室各個位置噪音值量測變化圖(未使用機械通風方式及同為開窗狀態) ……………………………………………..…………………….49
圖4-6 室內聲音傳播增長及衰減圖……………………..…………………..….49
圖4-7 音樂教室各個位置噪音值量測變化圖(同為關門窗狀態) ……..…..….50
圖4-8 資訊教室各個位置噪音值量測變化圖(同為關門窗狀態) ……..…..….51
圖4-9 普通教室燈具全開啟狀態照度值變化圖………..…………………..….53
圖4-10 普通教室燈具半開啟狀態照度值變化圖………..…………………..….54
圖4-11 音樂教室燈具全開啟狀態照度值變化圖………..…………………..….55
圖4-12 音樂教室燈具開啟一半狀態照度值變化圖……..…………………..….57
圖4-13 資訊教室燈具全開啟狀態照度值變化圖……..……………………..….58
圖4-14 資訊教室燈具燈具半開啟狀態照度值變化圖.……………………...….59
圖4-15 當年1月普通教室室內溫度變化圖……………..…………………..….61
圖4-16 當年2月普通教室室內溫度變化圖……………………..…………..….61
圖4-17 當年3月普通教室室內溫度變化圖……………………..…………..….62
圖4-18 當年4月普通教室室內溫度變化圖……………………..…………..….62
圖4-19 當年1月音樂教室室內溫度變化圖……………………..…………..….64
圖4-20 當年2月音樂教室室內溫度變化圖……………………..…………..….64
圖4-21 當年3月音樂教室室內溫度變化圖……………………..…………..….64
圖4-22 當年4月音樂教室室內溫度變化圖……………………..…………..….64
圖4-23 當年1月資訊教室室內溫度變化圖……………………..…………..….65
圖4-24 當年2月資訊教室室內溫度變化圖………..…………..…………..….65
圖4-25 當年3月資訊教室室內溫度變化圖……………………….………..….66
圖4-26 當年4月資訊教室室內溫度變化圖……………………….………..….66
圖4-27 普通教室二氧化碳濃度值量測變化圖…………………….………...….67
圖4-28 普通教室粉塵二氧化碳濃度值量測變化圖……………….………...….68
圖4-29 普通教室燈具及風扇等設備現況照片…………………….………...….69
圖4-30 音樂教室二氧化碳濃度值量測變化圖…………………….………...….69
圖4-31 音樂教室粉塵二氧化碳濃度值量測變化圖……………….………...….70
圖4-32 音樂教室現況照片……………………….…………………….……..….71
圖4-33 資訊教室二氧化碳濃度值量測變化圖(開啟冷氣狀態) …….………….72
圖4-34 資訊教室二氧化碳濃度值量測變化圖(未開啟冷氣狀態) ….………….73
圖4-35 資訊音樂教室粉塵濃度值量測變化圖….…………………….……..….74
圖4-36 資訊教室電腦設備現況………………….………………….………….74
圖4-37 教室環境品質之IPA重要分析圖……….………………….……..…….82
圖4-38 教室投影效果及燈具照明現況圖……….………………….……….…..83
圖4-39 資訊教室上課期間門窗關閉現況圖…….………………….……….….….. 83
Astolfi A. and Pellerey F.. Subjective and objective assessment of acoustical and overall environmental quality in secondary school classrooms. Journal of Acoustical Society of America, No. 123, pp.1163.173, 2008.
Berg, F., Facilitating Classroom Listening: A Handbook for Teachers of Normal & Hard of Hearing Students.Boston, MA: College.Hill Press, 1987.
Chiang, C.M., Lai, C.M., “A Study on the Comprehensive Indicator of Indoor Environment Assessment for Occupants’ Health in Taiwan”, Building and Environment, N0.37 pp387.392, 2002.
Chiang, C.M., Chou, P.C. and Lai, C.M., “A Methodology to Assess the Indoor Environment in Care Centers for Senior Citizens,” Building and Environment, Vol. 36(4), pp.561.568, 2001.
Crandell, C., Smaldino, J., & Flexer, C. Sound.Field FM Amplification: Theory and Practical Applications. San Diego: Singular Publishing Group, 1995.
Cohen S., Evans GW., Krantz DS., Stokols D., “Physiological, motivational, and cognitive effects of aircraft noise on children: moving from the laboratory to the field. ” American Psychologist. N0.35(3):pp231.243, 1980.
Cohen S., Evans GW., Krantz DS., Stokols D., “Physiological, motivational, and cognitive effects of aircraft noise on children: moving from the laboratory to the field. ” American Psychologist. N0.35(3):pp231.243, 1980.
Deng, W.J., Y.F. Kuo, and W.C. Chen, “Revised importance.performance analysis: three.factor theory and benchmarking,” The Service Industries Journal, 28 (1), 2008.
Grangaard, E. M., The color and light effects on learning. Paper presented at the Association for Childhood Education International Study Conference and Exhibition (Washington, DC, pp.12.15, 1995.
Jaakkola,J.J.K., Day care cenlres and hcalth. Indoor Air QlIalily Handbook, McGraw.Hill, New York, USA, 2000.
Ishikawa A., Amagasa M. etc., “The Max.Min Delphi Method and Fuzzy Delphi Method via Fuzzy Integration”, Fuzzy Sets and Systems, vol.5, pp.241.253, 1993.
Martilla J.A. and James J.C., Importance.performance Analysis, Journal of Marketing, Vol.41, NO.1, pp.77.79, 1977.
Moore, D. P., “Sustainable school: An investment in our future”, School Planning & Management, 38(5), pp10.11, 1999.
M.C.Lee, K.W.Mui, L.T.Wong, E.W.M.Lee and C.T.Cheung. Student learning performance andin door environmental quality (IEQ) in air.conditioned university teaching rooms.Building and Environment, 49(1)238.244, 2011.
Mills, J.H. , “Noise and children: a review of literature.” Journal of the Acoustical Society of America. No.58(4):pp767.779, 1975.
Pruitt, P. R. Fostering creativity:The innovative classroom. Education Horizons, 68(10), 51.54, 1989.
Weiss, J., Sustainable Schools, Council of Educational Facility Planners International, Scottsdale, AZ, 2000.
WHO, Geneva, “The Physical School Environment”, WHO Information Series on School Health, Document No. 2. 2004.
WHO, WHO information series on school health, Document 9, 2003.
Wu, H.H., Shieh, J.I., The development of a confidence interval.based importance–performance analysis by considering variability in analyzing service quality, Expert Systems with Applications, Vol. 36, No.3, pp.7040.7044, 2009.
行政院衛生署,噪音管制區劃分作業要點,1985。
江源泉,楊淑惠,姚甸京,聲場調頻系統與國內教室聽環境的改善,特殊教育研究學刊,第27 期,第93頁至第111頁,2004。
江哲銘、廖峰正、王為、林芳銘、林怡君、黃志明,國民中小學校園規劃設計對策之研究,臺灣省政府教育廳,1993。
江哲銘、王文安,建築室內環境保健控制綜合指標之研究,內政部建築研究所,1999。
江哲銘等著,永續建築導論,建築情報,台北,2004。
江哲銘、楊武泰、李俊璋、何明錦、陳瑞鈴、羅時麒,「建築室內空氣品質最佳化量測方法之研究.以辦公建築及寺廟建築為例」,建築學報,第70期增刊,第93頁至第110頁,2009。
江哲銘、陳星皓、潘智謙,永續校園實質環境評估指標之研究─以台灣國民小學為例,建築學報,第六十七期,第1頁至第23頁,2009。
邱英浩、戴育澤、吳孟芳,利用自然通風技術改善室內熱環境及通風效能之研究.以慈濟台中分會為例,建築與規劃學報,第十一卷,第二期 第111頁至第136 頁,2010。
邱英浩,建築配置形式對戶外空間環境風場之影響,都市與計劃,第三十八卷,第三期,第303頁至第325頁,2011。
甘知潔,都市街廓用電預測方法之研究,國立成功大學建築系碩士論文,2008。
何明錦、江哲銘、賴榮平,台灣歷史建築再利用室內環境因子綜合評估調查研究—宜蘭地區,內政部建築研究所,2003。
周伯丞、江哲銘、張桂鳳、郭怡君,「台灣地區室內溫熱環境改變對於課業學習及工作效率心理滿意度影響」,建築學報,第67期,第25頁至第40頁,2009。
李淑玲,以環境效率觀點探討校園實質環境評估之研究.以台灣國民中小學為例,國立成功大學建築研究所碩士論文,2007。
林承鴻、杜功仁,大學校園建築能源效率評估系統之建構-以台灣科技大學建築系為例,物業管理學報,第二卷,第一期,第41頁至第52頁,2011。
林煌耀,創意的教室布置,師友月刊,279,50.60頁,1990。
林憲德,綠建築解說與評估手冊,內政部建築研究所,2013。
林憲德,「綠色建築」,台北:詹氏書局,2006。
林憲德,李魁鵬,台灣四大都會區都市熱島效應實測解析(一).國內外熱市熱島強度之比較,建築學報,第三十一期,1999。
林依靜,國民小學環境噪音影響學童聽力及實地語音辨識能力研究。國立成功大學醫學系工業衛生學科暨環境醫學研究所碩士論文,2003。
林偉豪、李孟杰、王寧添、梅國威,高中教室環境品質對學習效率之影響──以中台灣為例,2013 綠色科技工程與應用研討會(GTEA),第440頁至第445頁,2013。
林亭廷,國民小學班群教室空間規劃設計之用後評估,國立台灣大學土木工程研究所碩士論文,2000。
林琪凱,九年一貫課程在傳統教學空間實施之問題探討,中原大學建築研究所碩士論文,2002。
徐子光、劉佑怡,結合 Kano 模式與IPA分析探討公立國民小學行政服務品質,中華管理學報,第十二卷,第一期,第1頁至第18頁,2011。
勞工聽力保護計畫指引(第二版),勞工安全衛生技術叢書,行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所,2002。
陳啟中,建築物理概論,詹氏書局,2000。
陳星皓、江哲銘、黃貞燕,班群教室室內物理環境綜合評估之研究-以高雄市國民小學為例,建築學報,第63 期,第25頁至第46 頁,2008。
陳進春、鄭百成、曾瑞譙,重視度表現值分析法在發展教師教學效能上的應用,測驗統計年刊,第十六輯,第85頁至第92頁,2008。
陳寬裕、巫昌陽、林永森、高子怡,澎湖目的地意象之關鍵屬性確認:基於結構方程模型的 IPA 方法,觀光休閒學報,第18卷,第2期,第163至第187 頁,2012。
賴志炫、鍾松晉、林琨閎,新校園建築物理環境現況及效能之研究-以南投縣小學普通教室為例-,ICSC C2005永續與文化創意設計國際研討會,2005。
賴育成、鍾松晉,921震災重建國小普通教室照明環境現況及效能之研究...以南投縣災後重建國小為例,中華民國建築學會第十四屆建築研究成果發表會發表,E25.1~E25.6,2002。
楊力東,「雙層玻璃立面在自然通風效果影響之研究—以CFD 模擬整棟小學建築教室為例」,國立台灣科技大學建築研究所碩士論文,2005。
楊武泰、江哲銘、何明錦、陳瑞鈴、羅時麒,台灣地區托兒所室內空氣品質及其決定因素,建築學報,第75期,第61頁至第80頁,2009。
楊玲惠、何光明、周鉦凱,技術校院餐飲管理系教育品質屬性之個案研究-Kano 二維品質模式與IPA 方法的應用分析,技術及職業教育學報,第四卷,第三期,第1頁至第39頁,2013。
鄭政利、高國峰,建築外牆綠化效果可視化之觀測與定量解析,建築學報,第三十八期,第101頁至第114頁,2001。
黃世孟,開放教育學習環境之學校建築計畫課題,建築學報第十九期,第85頁至第100頁,1996。
黃世孟、張滄郎,都市國小學生數變動影響學校建築規模計畫之分析,建築學報,第十期,第87頁至第108頁,1994。
黃世孟、薛方杰、林亭廷,國民小學班群教室空間規劃之用後評估(一)-多元學習空間與下課活動空間之評估與建議,建築學報,第42期,第79頁至第96頁,2002。
黃永泰、陳耀光,「運用室內環境品質診斷方法於台灣實驗研究類建築之健康影響評估」,建築學報,第73 期,第143頁至第159頁,2010。
黃世孟,開放教育學習環境之國民小學建築計畫課題,建築學報,第19 期,中華民國建築學會,第85頁至第100頁,1996。
黃世孟,國民學校建築轉型之理論與實際,高雄縣國民中小學校務發展暨校園規劃研討會,1992。
黃義良,幼兒教師個人品牌的現況及其「重要-表現程度」分析,幼兒教保研究期刊,第11期,第65頁至第92頁,2013。
鍾竺均、廖亦筑、葉倩希、陳佩君,校園環境噪音之調查與研究,Journal of China Institute of Technology,第二十九期,第189頁至第200頁,2003。
彭中敬,校園環境噪音對國三學生煩擾度及學習成就的影響-以桃園縣某國中為例,國立中央大學環境工程研究所碩士論文,2012。
湯志民,現有學校建築設施開放空間設計, 教育研究,第40期,第12頁至第26頁,1994 。
張國禎,台灣綠建築九大評估指標改進方向之研究.以學校類建築之規劃設計為例,中華建築技術學刊,第四卷,第一期,第47頁至第54頁,2007。
董貞吟、黃乾全、張家儒、駱怡安,大學校園音環境之現況與特色分析─以國內十所大學為例,國立臺灣大學建築與城鄉研究學報,第11期,第55頁至第66頁,2004。
盧士一,多音源噪音場所之各別音源之噪音貢獻度探討,勞工安全衛生研究季刊,第15卷,第2期,2007。
盧台華,環境因素對國小資優生學習成效之影響研究,特殊教育研究學刊,第20期,第221頁至第239頁,1990。
鄭元良、賴榮平、江哲銘、周伯丞,「不同構造類型歷史建築之室內溫熱環境研究-以宜蘭地區歷史建築為例」,,建築學報,第56期,第151頁至第0164頁,2006。
劉鎧華、賴榮平、江禹興、林柏戎,台灣縣市政府大廳音響性能及耦合效應分析之研究,建築學報,第84期增刊,第1頁至第23頁,2013。