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研究生:陳逸倫
研究生(外文):CHEN,YI-LUN
論文名稱:電腦模擬建築物自然採光與外部遮陽節約能源綜合評估之研究
論文名稱(外文):An Energy Evaluation Method For Daylighting And Thermal Effects Of Shading Device In Buildings
指導教授:周家鵬
指導教授(外文):CHOU,CHIA-PENG
學位類別:碩士
校院名稱:淡江大學
系所名稱:建築學系
學門:建築及都市規劃學門
學類:建築學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:135
中文關鍵詞:外部遮陽自然採光節約能源資料庫管理系統電腦模擬
外文關鍵詞:Shading DeviceDaylightingEnergy ConservationDatabaseComputer Simulation
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本研究從建築節約能源的觀點,研究『外部遮陽』在自然採光與阻絕太陽輻射熱方面之效益。以『電腦模擬』的方式,『動態』模擬不同開窗率及遮陽板組合形式對室內晝光利用及空調負荷之影響,並試圖建立不同方位開口部之最佳遮陽板組合形式。以提供一合理遮陽板設計流程,方便設計者能同時以遮陽及採光的角度來評估或設計建築外殼開口部,達到建築物節約能源之目的。本研究之氣象資料採用林典凱君所撰<建築用全天空太陽輻射能量與直射光度、可及漫射光度模型之建立--以淡水地區為例>及中央氣象局淡水測站於2000年2月至2001年1月間逐時實測氣象資料數據;遮陽板形式及晝光率數據,是 依據淡江大學建築研究所在1995年至1999年間,於晝光半球實驗室以比例縮尺模型所進行一系列遮陽板採光效益研究。以下為各章節內容之簡要介紹:第一章明示本研究之研究動機、研究主題、研究內容、研究方法及研究流程。第二章主要從蒐集的相關文獻中,歸納整理目前各相關領域的研究成果,藉以釐清各研究主題見之關聯性,並定位出本論文的研究方向與研究範圍。第三章本章主要分成二個部分(一)遮蔽效益模擬系統:解析遮蔽理論,提出遮蔽輻射能量模擬流程及相關方程式,做為電腦模擬系統之架構;(二)太陽輻射能量氣象資料之處理。第四章本章主要分成三個部分(一)晝光利用模擬系統:提出室內晝光利用模擬流程及相關方程式,做為電腦模擬系統之架構;(二)室內晝光率:以縮尺比例模型實測晝光率值與光輻射理論電腦程式之計算晝光率值轉換成室內各點之晝光率值;(三)全天空漫射照度氣象資料之處理。第五章以第三章及第四章所建構之模擬系統架構,使用Microsoft ACCESS 2000做為使用者介面平台,並利用內建之VBA撰寫相關遮蔽計算及晝光利用電腦程式;並說明建築物自然採光與外部遮陽節約能源電腦模擬程式之操作流程及計算內容。第六章本章主要分成二個部分(一)以三房公寓式住宅進行實際操作;(二)以住宿類單一空間進行水平遮陽板節能效益及等價組合評估。第七章針對本研究成果做整理說明─並提出適當的遮陽板形式、開窗率及深度比;最後並提供後續研究之具體性建議架構。以『節約能源』觀點評估,本研究最後得出之結論:(1)水平遮陽板設置以單片水平遮陽板最佳、(2)建議開窗率25﹪以上,深度比0.4以上,而開窗率愈高時應配合深遮陽、(3)開窗率小於20﹪,可不須設置遮陽板及(4)冷房溫度宜設定在26~28℃間。
The purpose of thesis is focused on energy conservation of building,and to discuss shading efficiency and daylighting efficiency of outside shading device。Using the method of computer simulation to simulate different rate of opening area and horizontal、vertical 、egg crate shading devices how to influence load of air conditioner and illumination,and to build up the best shading style for different directions。To provide rational procedure of shading design for designer,so them can simultaneously use the concept of shading and daylighting to evaluation and design outside opening of buildings。
Chap.1 To point out the research motive、subjects、method and procedure。
Chap.2 To organize and sort out the domestic research form related articles in order to clarify the connections between correlation research subjects and establish the research orientation and scope。
Chap.3 This chapter have two main parts:(1)shading efficiency simulate system:First,bring up simulate procedure of shading and related equation of shading solar radiation energy,then use they to make up basic frame of computer simulate system ;(2)how to utilize meteorological data of solar radiation energy 。
Chap.4 This chapter have three main parts:(1)daylighting efficiency simulate system:First,bring up simulate procedure of daylighting and related equation of indoor daylighting,then use they to make up basic frame of computer simulate system;(2)indoor daylight factors:transforms daylight factors of reduced scale model experiment and daylight factors of radial theory computer program into indoor daylight factors;(3)how to utilize meteorological data of diffuse daylight availability。
Chap.5 The basic frame of Computer Simulation is according to 3、4 chapters of related simulate system。Using Microsoft ACCESS 2000 program and VBA write Computer Simulation program of Energy Conservation on Daylighting and Outside Shading Device。The rear of chapter relates process procedure and calculational contents of computer program。
Chap.6 This chapter have two cases:(1)use an apartment with one living room、one kitchen、three bedrooms and two toilets to operate computer program(2)use single room(suite、sickroom, etc.) to evaluation efficiency of energy conservation and style of equal value for horizontal shading device。
Chap.7 To put fruitful results of thesis in order and relates it,then provide rational shading style、rate of opening area and depth rate of shading board ,in addition to suggest a specific structure for further study。
表目錄3
圖目錄5
第一章 緒論6
第一節 研究動機及目的6
第二節 研究範圍及內容8
第三節 研究限制及假設11
第四節 研究方法及流程12
第二章 文獻回顧14
第一節 文獻回顧架構14
第二節 建築用氣象資料--太陽日射量16
第三節 建築用氣象資料--全天空可及漫射照度移氣溫20
第四節 採光效能23
第五節 遮蔽效能28
第六節 開窗性能評估30
第七節 國內建築外殼節能指標33
第八節 自然採光與遮蔽理論發展過程35
第三章逐時遮蔽輻射能量模擬系統36
第一節 模擬流程36
第二節 基本資料37
第二節 基本資料38
第三節 逐時遮蔽直射輻射能量計算39
第四節 逐時遮蔽漫射輻射能量計算46
第五節 空調節能56
第四章逐時晝光利用模擬系統58
第一節 模擬流程58
第二節 基本資料建立60
第三節 室內晝光率 — 漫射光環境下65
第四節 室內晝光利用69
第五節 照明節能計算71
第五章建築物自然採光與外部遮陽節約能源電腦模擬程式72
第一節 電腦應用軟體72
第二節 基礎資料及誤差73
第三節 電腦模擬程式說明74
第六章 建築節能綜合評估87
第一節 實際操作─以公寓式住宅為例87
第二節 遮陽板綜合評估及等價組合94
第七章 結論及建議105
第一節 結論105
第二節 建議及後續研究107
參考文獻108
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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