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研究生:林世峰
研究生(外文):Lin Shi – Feng
論文名稱:雙層立面懸掛物於不同排列模式對室內通風效果影響之研究
論文名稱(外文):A Study on the Comparisons of the Ventialation Effect by the Various Arrangements of the Tow-layer angings on the Façade
指導教授:周伯丞周伯丞引用關係
指導教授(外文):Paul Po-Cheng Chou, Ph.D.
學位類別:碩士
校院名稱:樹德科技大學
系所名稱:應用設計研究所
學門:設計學門
學類:綜合設計學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
中文關鍵詞:通風CFD數值解析通風效率
外文關鍵詞:(Ventilation)(CFD)(ventilation)
相關次數:
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本研究是以雙層立面懸掛物不同排列模式對室內居室空間通風效果影響之研究,利用實際實驗檢測,藉以比對雙層立面懸掛物不同排列模式對室內溫熱場、風速場等影響,在運用CFD(Computational Fluid Dynamics)紊流模型之電腦解析方法,簡化空間變因設定,增加數值解析之準確性,對居室空間室內環境因子中的CO2濃度場及溫度場分佈狀態、換氣次數、室內平均濃度、空氣齡、空氣交換效率做一定量的解析,,以建立居室單元空間雙層立面懸掛物不同排列模式之基本空氣環境模式,進而改變出風口位置以尋求較佳出風口配置模式,綜合歸納評估結果在以「健康」與「能源」的考量下對居室空間之良通風路徑提出建議給予設計者參考。
 研究目的
(一)暸解台灣地區空氣微環境特性。
(二)探討單側通風之不同外牆開口之通風特性。
(三)檢測數值模擬結果與足尺實驗之客觀性。
(四)建立可供設計者參考之雙層立面懸掛物於不同排列方式之自然通風效果。
 研究結果
本研究結果可歸納以下結論:
(一)雙層立面懸掛物不同排列方式之風速場特性
雙層立面懸掛物呈現外高於內15cm之模式時,外氣進入室內之通風路徑呈現向下之趨勢對於睡眠區之平均速呈現較高狀態其值為1.342(m/s),對於睡眠區之風擊不滿意度亦相對提高。
(二)不同排列模式對空氣交換效率之影響
本研究由於室內容積相當且開口部大小皆相同對於室內空氣交換效率相差部大值範圍介於39.9~47.9﹪、平均值為45﹪皆有達到空氣交換效率評估指標的完全混和狀態。
(三)不同排列模式對睡眠區風擊不滿意度之影響
本研究之睡面區位置人體風擊不滿意度分析,雙層立面懸掛物呈現不同排列方式之模組狀態下在較接近頭部區域之風擊狀態,DR值大於ASHRAE規範之A級標準(DR<15%),其中雙層立面懸掛物呈現外高於內15cm之模式時由於導風路徑影響, DR值都遠大於25%,對人員舒適造成極大之影響。整體而言室內風擊不滿意度隨著氣流通風路徑改變而有所變化。
This study aims at understanding the effect of different arrangements of façade hangings on ventilation of the dwelling space. The purpose is to simulate the effect of different air flow route to indoor contaminant removal. numerical simulation was performed using CFD techniques, and the full-scale chamber experiment was conducted. to compare the difference between different air ventilation path to different factors, such as, the indoor heat environment, indoor comfort and the status of power energy using, to simplify the various factor in the room and to do the quantitative analysis CO2 fluid of contaminant, ACH, Age-of-Air, Air-Exchange Efficiency for in working place. However, to compare indoor environment that obtain measured data form full-scale chamber experiment and find the best mode of porous plate location in base indoor air made at different Air Flow path. The sum of the evaluation form the study that provide reference data to in door-Air flow design for find out the best location of Air Ventilation path, saving more energy power and Creating a more healthy room.
 Objectives of the study
(1) Understand the characteristics of the air micro-environment in Taiwan area.
(2) Probe into the ventilation characteristics of different openings on the exterior wall in unilateral ventilation.
(3) Check the numerical simulation results and the objectivity of real-size experiments.
(4) Establish different arrangements of hangings on the façade that produce natural ventilation effect, for reference of designers.
 Results of the study
The following conclusions may be made from the results of this study:
(1) Characteristics of wind velocity in different arrangements of hangings on the façade
When exterior height of hangings on the façade is 15cm higher than the interior, there is a descending air-in path, and hence the average velocity in the sleeping area shows a relatively high level at 1.342(m/s). Correspondingly, dissatisfaction with wind strike in the sleeping area becomes higher.
(2) Impact of different arrangements on air exchange efficiency
With a considerable indoor capacity and openings of the same size in this study, the larger difference in indoor air exchange efficiency is between 39.9~47.9%, and the average is 45%. Both of these have achieved the state of complete mix in terms of the evaluation index of air exchange efficiency.
(3) Impact of different arrangements on level of dissatisfaction with wind strike in the sleeping area
This study analyzes the level of dissatisfaction with bodily wind strike in the sleeping area. Wind strike status around the head is studied under different arrangements of hangings on the façade, and the DR value is larger than Level A of the ASHRAE standard (DR<15%). Among other arrangements, when exterior height of hangings on the façade is 15cm higher than the interior, with the effect of air guide path, DR value is much larger than 25%, imposing a great impact on the comfort of the persons. Overall speaking, dissatisfaction with indoor wind strike varies with changes of ventilation path.
目錄
中英文摘要 i
誌謝 iv
表圖目錄 ix
符號說明 xiii

第一章 緒論
1-1 研究動機與目的 1
1-2 相關文獻回顧 3
1-3 研究內容與範圍 5
1-3-1 研究內容概要 5
1-3-2 研究範圍 6
1-4 研究架構與流程 7
第二章 研究方法
2-1 台灣地區空氣環境現況 9
2-1-1 亞熱帶地區氣候特徵 9
2-1-2 建築外部空氣環境現況 10
2-1-3 建築室內空氣環境設定 11
2-2 居室單元空間及變因之設定 13
2-2-1 居室單元空間探討及變因設定 13
2-2-2 自然通風條件設定 16
2-2-3 雙層立面懸掛物變化模式之設定 17
2-3 環境因子評估指標之選定 18
2-3-1 換氣率ACH之評估原則 19
2-3-2 二氧化碳CO2濃度之評估原則 21
2-3-3 室內空氣齡指標與空氣交換率之評估原則 26

第三章 雙層立面懸掛物足尺實驗與數值模擬分析
3-1 双層立面懸掛物自然通風之足尺環境實驗 31
3-1-1 足尺實驗室內部構成與尺寸設定 31
3-1-2 實驗操作流程與儀器系統 32
3-2 實驗結果分析 34
3-2-1 室內垂直溫度場量測結果分析 34
3-2-2 室內風速場量測結果分析 34
3-2-3 室內外壓力場量測結果分析 36
3-2-4 雙層立面懸掛物內外風速場量測結果分析 37
3-2-5 雙層立面懸掛物內外壓差量測結果分析 38
3-3 居室單元CFD數值模擬解析之應用 39
3-3-1 計算流體力學運用在建築與室內流場之應用 39
3-3-2 計算流體力學軟體之解析流程 41
3-3-3 居室單元空間之流場模擬 47
3-4 CFD數值模擬解析結果 52
3-4-1 實驗數據與數值計算結果比對 52
3-4-2 溫度場、風速場與濃度場解析結果 54

第四章 雙層立面懸掛物配置對室內通風效果之影響 63
4-1 雙層立面懸掛物不同配置模組對室內風速場探討 62
4-2 雙層立面懸掛物通風路徑CO2 濃度探討 63
4-3 雙層立面懸掛物不同配置換氣效率評比 65
4-4 雙層立面懸掛物不同排列模組對睡眠區風擊現象之影響 67
4-5 小結 69


第五章 結論與建議
5-1 結論 71
5-2 後續研究與建議 72

附錄 73

參考文獻 119





個人簡歷
著作權聲明
參考文獻
一、中文文獻
1.江哲銘等,辦公建築室內空氣品質(CO2、CO、PM10)之研究,內政部建築研究所籌備處,1993。
2.周伯丞,建築軀殼開口部自然通風效果之研究,成大博論,2000。
3.吳讓治、賴榮平、莊嘉文,建築設備概論,詹氏書局,1998。
4.林憲德等,建築節約能源基本教材,內政部建築研究所專題研究計劃,1996。
5.江哲銘,室內環境保健控制綜合指標研究,內政部建築研究所八十八年度建築研究計劃聯合研討會,1999。
6.陳念祖,高架地板置換式自然通風對室內通風效率之影響,成大碩論,2001。
7.江哲銘,建築技術規則有關通風條文增修訂之研究,內政部建築研究所,1997。
8.陳海曙,室內空氣品質不佳之案例研究,中華民國建築學會第三屆建築學術研究發表會論文集,1990。
9.涂玉峰,室內空氣環境綜合評估指標之探討-以台灣南部工業區辦公大樓為例,1999。
10.蘇慧貞、江哲銘、李俊璋等,室內空氣品質標準於不同建築物之試行評估及管制策略研定,行政院環保署,2000。
11.內政部營建署委託研究,換氣與空氣調節設備技術規範,中華民國建築學會,1986。
12.行政院環保署,中華民國台灣地區環境空氣品質標準,1995。
13.中央氣象局,http://www.cwb.gov.tw/V4/index.htm。
14.吳照順,單一空間內空氣品質與熱舒適度之研究,中原機械所碩論1996。
二、英文文獻
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三、日文文獻
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