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研究生:蔡佳嵐
研究生(外文):Jia-lan Tsai
論文名稱:應用地中管、外遮陽板和自然通風於MEGAHouse之熱環境探討
論文名稱(外文):Study on Thermal Environment of MEGA House equipped with Earth Tube, Exterior Shading and Natural Ventilation
指導教授:陳瑞華陳瑞華引用關係林怡均林怡均引用關係
指導教授(外文):Rwey-Hua CherngYi-jiun Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:營建工程系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:150
中文關鍵詞:地中管自然通風外遮陽板
外文關鍵詞:Earth TubeVentilationExterior ShadingEnergyPlus
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本研究探討於目標建築物中採用地中管、外遮陽板或自然通風之熱環境。以EnergyPlus模擬分析各系統的各種可能組合,於台灣台北地區標準氣象年資料下,室內之溫度與相對溼度分佈情形。筆者定義了二種舒適度標準。針對本論文的模擬結果,採用「室內舒適標準一」,筆者認為1.地中管和自然通風不宜同時使用;2.最佳化設計使用熱交換設備的輔助則是需要大於4500瓦的冷暖房能力;3.有使用任何系統所得到的室內舒適小時數會比無系統使用來的好。若採用「室內舒適標準二」,筆者認為1.自然通風和地中管會引入室外大量的溼氣,所以室內多半處在不舒適的環境;2.可利用除溼機的輔助來讓室內達到舒適環境。
This thesis aims to investigate the thermal environment of MEGA House equipped with earth tube, exterior shading and natural ventilation. “Energy Plus”, building energy analysis software, is used to simulate MEGA House under different conditions, such as earth tube, exterior shading, natural ventilation and its combinations by using the typical meteorological years of Taipei. The thesis investigates the performance of indoor temperature and relative humidity. Two indoor comfort standards have defined. According to the simulation results and adopting the “Indoor comfort standard 1”: 1.Earth tube and natural ventilation can not be used at the same time. 2.With the optimization design, the thermal exchange plant needs at least the cooling/heating capacity of 4500W. 3.The performance by using any system such as earth tube, exterior shading and natural ventilation or its combinations is better than that using nothing in the building. Adopting the “Indoor comfort standard 2”: 1.The moisture outside will be induced by Earth tube or natural ventilation, so indoor environment will be under uncomfortable environment.2. The dehumifying dryer is a better tool to dehumidify and keep the indoor environment comfortable.
第一章 緒論 1
1.1. 研究動機 1
1.2. 研究目的 1
1.3. 本文架構 2
第二章 文獻回顧 4
2.1. 地中管(Earth Tube) 4
2.1.1. 地中管概述 4
2.1.2. 地中管在各國國家應用實例 5
2.1.3. 地中管相關研究 6
2.2. 自然通風(Ventilation) 8
2.3. 外遮陽板(Shading) 9
第三章 EnergyPlus和模組參數設定介紹 12
3.1. EnergyPlus概述 12
3.2. 目標建築物幾何與材料參數設定 13
3.3. 地中管模組(Earth Tube) 14
3.3.1. 土壤溫度公式介紹 15
3.3.2. 地中管模組概述 17
3.3.3. 地中管模組重要參數介紹 21
3.4. 簡單自然通風模組(Ventilation) 25
3.4.1. 簡單自然通風模組之概述 25
3.4.2. 簡單自然通風重要參數介紹 26
3.5. 進階自然通風模組(Airflow Network System) 29
3.5.1. 進階自然通風模組之概述 29
3.5.2. 進階自然通風模組重要參數介紹 30
3.6. 外遮陽板模組(Exterior Shading) 35
3.6.1. 外遮陽板模組之概述 36
3.6.2. 外遮陽板模組重要參數介紹 36
第四章 地中管、自然通風和外遮陽板綜合模擬結果 38
4.1. 前言 38
4.2. 「室內舒適標準一」和「室內舒適標準二」之決定 38
4.2.1. 「室內舒適標準一」之決定 39
4.2.2. 「室內舒適標準二」之決定 40
4.3. 內部或外部遮陽板模擬結果的比較 41
4.4. 進階自然通風模組應用 43
4.4.1. 不同地況對室內環境的模擬結果比較 43
4.4.2. 進階自然通風和簡單自然通風模擬結果比較 45
4.5. 地中管、簡單自然通風和外遮陽板終年啟動模擬結果 50
4.5.1. 前言 50
4.5.2. 三種系統同時終年不啟動 51
4.5.3. 單一系統終年啟動 51
4.5.4. 任兩系統組合終年啟動 53
4.5.5. 三種系統同時終年啟動 55
4.5.6. 4.5.2∼4.5.5小節8種組合分析與討論 56
第五章 最佳化初步設計 60
5.1. 前言 60
5.2. 地中管、簡單自然通風和外遮陽板啟動條件 61
5.2.1. 地中管啟動條件之決定 61
5.2.2. 簡單自然通風啟動條件之決定 63
5.2.3. 地中管、簡單自然通風和外遮陽板溫度範圍決定 64
5.3. 外遮陽板模組在不同啟動條件之模擬結果比較 65
5.4. 地中管模組在不同啟動條件之模擬結果比較 70
5.5. 簡單自然通風模組在不同啟動條件之模擬結果比較 74
5.6. 最佳化設計模擬結果 79
5.7. 最佳化設計搭配熱交換設備輔助的模擬結果 82
第六章 結論與建議 84
6.1. 結論 84
6.2. 建議 87
參考文獻 88
附錄一 EnergyPlus輸入檔參考值 91
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