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研究生:鄭玉婉
研究生(外文):Y.W Cheng
論文名稱:建築物立面開窗手法對室內光環境影響之探討:以高雄市南北向之沿街面透天厝為例
論文名稱(外文):The study of influences of buildings with window-opened tenique on their facade with regards to interior light environment:study case on the houses along the avenue in Kaohsiung City
指導教授:周伯丞周伯丞引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:樹德科技大學
系所名稱:建築與環境設計研究所
學門:設計學門
學類:空間設計學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:117
中文關鍵詞:光環境照度均齊度水平遮陽板
外文關鍵詞:daylighting environmentilluminationaverage uniformityhorizontal shading devices
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對於台灣屬於亞熱帶氣候的環境下,夏秋兩季是較明顯的高溫及潮濕,因此維持建築物運作需要消耗大量能源,且用電高峰時期剛好也是高日照率時節,然而如何讓室內光環境與建築物導光因素共存共榮,以及研擬適當的室內光環境遮陽策略,來達到室內照明品質與節約能源之目的,是當前值得深思的議題。
本研究將整合質化與量化分析各一種的研究方法,包括:(1)居室採光照明品質評估指標法,(2)光模擬理論法,藉由光模擬原理之光跡追蹤法等方法來加以探討。並藉由理論與實例的分析,本研究將依據透天建築之不同遮陽屬性,建議適當的遮陽設置條件,以期能滿足室內光環境品質提升,並能永續發展的居住生活空間。
本研究主要可歸納以下結論:
1.本研究採用Lightscape可視化之數值解析技術,進行室內光環境照度場之模擬,針對建築空間幾何邊界之不同室內建材特性,採用可及性模型分析,以及光跡追蹤法和漸進式熱輻射法的演算特性對室內光能場模擬。並就空間模型、地理位置與材質反射、透射的演算係數,建立合理的設定程序與參數設定,確定數值數擬結果的穩定性,建立實驗場所的基礎資料,並透過數值模擬結果與實驗數據在照度值以及分佈趨勢之比對,均顯示室內照度場分佈趨勢與物理量值相當吻合,可建議作為建築室內照明與採光之預測工具。
2.因建築物座向朝正南方及正北方的情況下,垂直遮陽板無法遮住大部分的太陽光,因此太陽光一樣會直射入室內,造成室內平均照度過高的情況,因此採用水平遮陽板才能有效降低日照量。
3.由實驗場的實測數據與模擬數值解析,發現在日間日照充足的環境條件下,只有在北向上午10點,有符合室內平均照度標準值內,北向下午2點、西南方向皆都不在標準範圍之內(200~500lx),特別靠近開口部的部分平均照度特別高;均齊度的部分,只有在下午2點關燈的狀況下,差異較大。因此本研究整體以關燈的狀況下,評估出來的數據較切實際來作探討。
4.本研究主要探討建築物立面開窗手法對室內光環境影響,並於4-4節綜合評估中增加對南向較符合的遮陽型式,並針對夏至16:00時段作比較與分析,改善室內照度及均齊度不佳的問題,並作於後續繼續研究之方向。

關鍵詞:光環境、照度、均齊度、水平遮陽板
Taiwan is located in the subtropical zone, and under such weather condition,summer and fall are apparently in high temperature and humid. Therefore, maintaing buildinngs to work normally needs to consume a lot of energy. Moreover, the peek period of electricity using is also in the season of high daylight rate at the same time. However, how to let interior light environment and lightguide factor work together and find out an appropriate interior light environment shading strategy in order to achieve the goal of interior illumination quality and energy saving is the issue which takes the deepest thought at present.
This study will adopt a method which combines each method from quantitative and qualitative methods. It includes (1) the estimation and index manner of inhabitant natural light illumination quality and (2) Light Imitation Theory Method which leads to a discussion by using light tracking method from light imitation principle.This study is going to provide appropriate shading set-up conditions according to different shading properties of houses by analyzing the theories and real examples and hope to satisfy people by raising their interior light environment quality and creating a sustainable development living space.
This study will induce the following conclusions:
1. This study adopts Lightscape tenique to simulate the interior illumination area. According to different characteristics of building materials of geometric boundary in architectural space, this study adopts available model analysis and the calculating characteristics of light tracking method and gradual heat radiation in order to simulate the interior illumination area. Afterwards, reasonable set-up procedure and parameter set-up will be built due to the calculating characteristics of spacial model, geographic location, material reaction and transmission in order to make sure the stability of numerical analysis result. The basic data of experimenting place will be built and it will compare and contrast the lighting value, the distribution trend of value imitation result and experimenting statistics. The distribution trend of interior illumination area matches with physics magnitude, thus, the Lightscape tenique could be used as a tool of interior illumination of a building and natural light prediction.
2. Under the condition that the building faces south and north, vertical shading devices could not cover most of the sunlight, thus, the sunlight will shine into the indoors directly and cause the average temperature of indoors becomes too high. In other words, using horizontal shading devices will work better.
3. Through analyzing the real experimental statistics of experimenting places and the imitative value, it is found that under the environmental condition of sufficient sunlight which means the houses face north at 10 a.m. will fit in with the standard value of interior average illumination. On the contrary, the houses face north or southwest at 2 p.m. are not in the standard range (200~500lx) especially for the part which is near windows. As to the average uniformity part, the difference is big only occurs at 2 p.m. with light off. Therefore, this study will probe into the situation on the estimated statistics when the indoor light is off.
4. This study is mainly discussing how do buildings with windows on their facade influence the interior illumination and add shading devices which is more fit in with houses face south in the synthetic estimation in 4-4. Furthermore, it compares and analyzes the time of four p.m. in the summer in order to improve the interior illumination and the problems of bad average uniformity and makes this as a direction for the further study.

KeyWords: daylighting environment, illumination, average uniformity, horizontal shading devices
中 文 摘 要
英 文 摘 要 ABSTRACT
誌 謝
表 目 錄
圖 目 錄
第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2相關理論及文獻回顧 4
1.2.1居室照明環境 4
1.2.2開窗性能綜合評估 7
1.3研究範圍 10
1.4研究流程與步驟 11
1.4.1研究流程 11
1.4.2 研究步驟與目的 12
第二章 研究方法 13
2.1光照的物理原理 13
2.2日照與居住環境評估指標 17
2.2.1日照對居住的物理環境影響 17
2.2.2居室採光照明評估指標 18
2.3建築遮陽與光環境探討 22
2.3.1建築遮陽設置條件 22
2.3.2光環境控制與調節 25
2.4小結 27
第三章 實驗場數值與電腦模擬比對分析 28
3.1研究計畫 28
3.1.1研究場所與裝置 28
3.1.2測試儀器與變因設定 30
3.1.3測試計畫 31
3.2研究結果與分析 32
3.2.1研究場所之境界環境檢測 32
3.2.2室內照度場檢測 33
3.3電腦數值模擬之比對分析 37
3.3.1電腦模擬邊界因子之設定 37
3.3.2電腦模擬照度場檢討 41
3-4 小結 49
第四章 環境變因對居室光環境影響之模擬分析 50
4-1模擬分析方法與模擬變因設定 50
4-2水平遮陽深度之影響分析 54
4-2-1建築物朝北-無遮陽設置對室內採光之影響 54
4-2-2建築物朝南-無遮陽設置對室內採光之影響 56
4-2-3建築物朝南-單層水平遮陽深度30 cm對室內採光之影響 58
4-2-4建築物朝南-單層水平遮陽深度60 cm對室內採光之影響 60
4-2-5建築物朝南-單層水平遮陽深度90 cm對室內採光之影響 62
4-2-6建築物朝南-雙層水平遮陽深度30 cm對室內採光之影響 64
4-2-7建築物朝南-雙層水平遮陽深度60 cm對室內採光之影響 66
4-2-8建築物朝南-雙層水平遮陽深度90 cm對室內採光之影響 68
4-3不同境界條件對室內採光條件之影響分析 70
4-3-1無設置遮陽板之分析 70
4-3-2設置遮陽板深度之分析 71
4-4綜合評估之比較分析 74
4-5小結 77
第五章 結論與建議 78
5-1 結論 78
5-2後續研究建議 79

附錄一 建築物水平遮陽板深度之模擬數據 80
附錄二 建築物水平遮陽板增加之模擬數據 96
參考文獻 98
一、中文部分
(一)書籍
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二、英文部分
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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