综述:干预措施在提升高等教育机构室内环境质量中对学生福祉和学业表现的作用

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:Current Opinion in Environmental Science & Health 6.7

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  这篇综述系统探讨了高等教育机构(HEI)中室内环境质量(IEQ)对学生健康与认知表现的影响,提出通过智能监测(IoT)、低挥发性有机物(VOCs)材料、高效通风(HVAC)及植物修复等可持续干预手段优化室内空气质量(IAQ)、声学、光照等要素,强调气候适应性设计与学生参与式监测的重要性,为绿色校园建设提供科学框架。

  

引言

高等教育机构(HEI)的室内环境质量(IEQ)直接关联学生30%的生命时长与90%的室内活动。研究证实,IEQ要素——包括空气质量(IAQ)、温度、噪音和光照——通过影响认知功能与生理状态,显著左右学业表现。传统建筑标准如LEED和WELL已开始整合IEQ评估,但气候变迁背景下亟需创新干预策略。

室内空气质量(IAQ)在HEI教室中的挑战

教室空气污染物可分为三类:气态污染物(如CO2、VOCs)、颗粒物(PM2.5/PM10)和生物污染物。高密度人群与通风不足导致CO2浓度超标,而办公设备、建材释放的VOCs加剧健康风险。PM主要源于粉笔灰、清洁活动,可能诱发呼吸道疾病与认知衰退。

监测系统与素养提升

低成本传感器结合物联网(IoT)技术实现实时IAQ监测,例如追踪CO2、PM和温湿度。学生通过可视化数据参与环境管理,既提升环保意识又优化行为模式。例如,CO2超标时自动触发通风系统,减少“病态建筑综合征”(SBS)风险。

通风技术的革新

自然通风与机械系统(HVAC)的协同设计可平衡能耗与IAQ。研究推荐CO2联动通风控制,配合高效微粒空气(HEPA)过滤器,有效降低PM和病原体负荷。案例显示,混合式通风在热带地区可节能20%以上。

噪音控制的科学方案

超过50分贝的课堂噪音会降低语言清晰度,增加师生压力。吸音材料、弹性地板与空间布局优化可削减混响时间,而白噪音掩蔽技术能提升专注力。声学设计需兼顾开放式教学的灵活性需求。

植物修复与可持续策略

绿墙与盆栽植物可吸附VOCs(如甲醛),同时调节湿度。某实验证明,引入虎尾兰的教室PM10下降37%,但需注意物种选择以避免花粉过敏。

合成与结论

IEQ优化需跨学科协作:从低VOCs建材到智能监测网络,从声学工程到被动式设计。未来研究应量化IEQ改进与GPA提升的剂量效应,并探索气候适应性技术的成本效益。疫情后时代,IEQ标准将从“合规”转向“健康赋能”,重塑绿色校园范式。

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