臺灣博碩士論文加值系統

本研究以既有之106年國中小宿舍改造案做為研究對象，通過對現有資料的歸納統計，得出四種常見之宿舍套房模式，并建立縮尺模型。運用計算流體動力學（CFD, Computational Fluid Dynamics）紊流模型之電腦解析方法，藉以與縮尺模型實驗測定數據比對，確認數值解析之準確性，針對宿舍室內空間環境因子中的污染物移除率與換氣次數進行定量的分析。本研究之目的為探究開窗模式及室內格局對自然通風情況之影響。藉由比較不同「風速」、「風向」、「格局」設定對於通風路徑之影響，尋求較佳通風路徑配置模式，以「健康」及「安全」之考量下，對國中小宿舍空間改造提出建議給予設計者參考。其研究結果可歸為以下幾點。
1.以換氣次數ACH來看，當風速為1.5m/s時入風口位於墻面正中央，且廁間開口與入風口同方向格局之表現較為優異，而在風速為1.0時各個格局之間為線性遞增關係，当风速为0.5m/s时，該格局之表现则不如其餘三組，因此，在考慮採用該格局之情況下，應先參考當地風速環境參數，在低風速情況下則不建議採用此格局。
2.風向建議
本研究討論两種常見風向(南風，北風)，以換氣次數ACH而言，北風在特定格局中綜合表現優於南風，但綜合全部格局考慮，南風之ach表現略高於北風。
3.格局評估與建議
入風口位於墻面正中央，且廁間開口與入風口同方向格局之通風表現較其他對照組明顯優異 ，因此建議在新宿舍修建過程中，應考慮此種格局，根據流場分析可以得知該格局可以讓氣流有足夠的空間在臥室區域流動，提高通風效率。

In this research, the existing 106-year small and medium-sized dormitory renovation case was taken as the research object. Based on the inductive statistics of the existing data, four common dormitory suite models were obtained and a scale model was established. The computational fluid dynamics (CFD, Computational Fluid Dynamics) turbulence model computer analysis method is used to compare the scales with the scale model test to confirm the accuracy of the enthalpy analysis, and the pollutant removal rate in the indoor space environment factor of the dormitory Quantitative analysis with the number of ventilations. The purpose of this study was to investigate the effects of windowing patterns and indoor patterns on natural ventilation. By comparing the impact of different "wind speed", "wind direction" and "pattern" on the ventilation route, we will seek a better ventilation route allocation mode to advise on the transformation of the medium and small dormitory space under the consideration of "health" and "safety". Give the designer a reference. The results of the study can be classified as follows.
1. When the wind speed is 1.5m/s, the air inlet is located in the center of the wall, and the performance of the opening between the opening and the air inlet is superior. When the wind speed is 1.0, the pattern is linearly increasing. When the wind speed is at 0.5m/s, the performance of this pattern is not as good as the other three groups. Therefore, when considering the pattern, the local wind speed environmental parameters should be referred to first, and this pattern is not recommended at low wind speeds.
2. Wind direction advice.This study discusses two common wind directions (Southerly wind, north wind). In terms of the number of air exchanges, the north wind is better than the south wind in a specific pattern. However, considering the overall pattern, the south wind ach performance is slightly higher than the north wind.
3. Pattern assessment and recommendations.The air inlet is located at the center of the wall, and the ventilation performance of the opening between the toilet and the air inlet is obviously better than that of the other control groups. Therefore, it is recommended that this pattern should be considered during the construction of the new dormitory. According to the flow field analysis, it can be known. This pattern allows the airflow to have enough room to flow in the bedroom area for improved ventilation.

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 viii
圖目錄 x
第一章 緒論 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 研究目的 2
1-3 研究範圍 3
1-4 研究架構與內容 4
第二章 文獻回顧與相關理論 6
2-1自然通風換氣 6
2-2 宿舍空間相關文獻 8
2-3 建築內部空氣環境特性 12
2-3-1 自然通風換氣的物理機制 12
2-3-2 風力換氣 14
2-4 室內空氣環境相關評估指標 15
2-4-1 相關法規 16
2-4-2 換氣量與換氣次數 16
2-4-3 污染物移除率 17
第三章 研究方法 18
3-1 單元空間類型選定 18
3-1-1 單元空間分析 18
3-1-2 台灣地區環境現況 24
3-2 宿舍空間變因選定 25
3-2-1開口模式設定 25
3-2-2 探討變因選定 27
3-2-3舍空間配置探討模組 27
3-3 數值模擬軟體 33
3-3-1 Phoenics軟體之解析流程 33
3-3-2 Phoenics之計算方法 34
3-3-3 k-ε紊流模型之統御方程式 38
3-4 鬆弛係數與收斂標準 39
3-4-1 鬆弛係數與疊代次數 39
3-4-2 收斂標準 39
第四章 自然通風效益模擬操作 41
4-1 縮尺實驗測量結果 41
4-2 縮尺實驗結果與數值模擬驗證 42
4-3實驗與數值模擬比對 43
4-4 數值模擬結果 44
第五章 自然通風效益評估 61
5-1 換氣次數ACH數值分析 61
5-2 CO2濃度與室內環境分析 64
5-3小結 66
第六章 結論與建議 68
6-1 結論 68
6-2 後續研究建議 69
參考文獻 70
中文文獻 70
英文文獻 73
附錄 75
附錄1：模擬所用Q1檔詳情 75
附錄2：本研究使用之CFD模擬結果截圖 84

參考文獻
中文文獻
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