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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:杜雨樺
研究生(外文):Yu-Hua Du
論文名稱:整合BIM技術應用於社區建築節能模擬之案例分析
論文名稱(外文):Cases Study On Energy Efficiency Analysis Of Community Buildings Using BIM Technolegy
指導教授:蕭良豪蕭良豪引用關係
指導教授(外文):Liang-Hao Hsiao
學位類別:碩士
校院名稱:健行科技大學
系所名稱:空間資訊與防災研究所
學門:環境保護學門
學類:環境防災學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:157
中文關鍵詞:Ecotect建築熱環境節能改善數值化分析
外文關鍵詞:building thermal environmentEcotectimprovement in energy savingsquantitative analysis
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近年來,人類使用大量化石燃料,雖然帶來社會文明的進步及生活的便利,但也造成能源危機、生態破壞、氣候異常等嚴重問題。為了人類的永續發展,我們必須面對當今的環境問題。而在替代能源的技術並未成熟的情況下,「節約能源」是現階段最主要的手段。本研究嘗試利用AutoDesk-Ecotect Analysis模擬分析既有社區建築的熱環境與節能狀況,並據此提出改善建議。本研究選取桃園地區兩種不同類型的社區案例來做建築熱環境模擬,一是都市型社區,一是郊區型社區。模擬的情境考量當地的地理環境、氣候條件、日照等外在環境因素,和社區建築的材料與居住人數與活動量等內部環境因素等,設定不同的通風與隔熱條件,來模擬於最熱的夏季某日建築物室內溫變化的情形,並模擬月耗能之狀況提出節能改善建議。本研究且在建築物內加裝自動記錄溫度計,來收集該社區建築的室內溫度做為檢核模擬的結果。根據模擬研究之結果,探討出材質變更、氣象檔、建築連棟、室內參數設定等情境皆會影響室內溫度之變化;軟體模擬中室內參數設定裡,顯熱、潛熱、人數、生活作息、時段表等設定項目是較重要的。分析模擬結果發現都市社區的屋頂隔熱效果來比郊區社區隔熱效果好;研究郊區社區的通風效果會比都市社區的通風效果好;節能狀況已都市社區較優。兩社區因地理位置、社區環境、建築狀況等不同改善方法也有所不同,本研究分析認為郊區社區應利用動力通風,而都市則採用的屋頂隔熱。

The massive use of fossil fuels facilitated progress and convenience in modern civilizations, but it has also led to energy crises, ecological damage, climate anomalies, and other serious problems. To ensure sustainable human development, contemporary environmental problems must be addressed. Because alternative energy technologies remain immature, conservation is currently the primary method of saving energy. In this study, Autodesk Ecotect software was used to simulate and analyze the thermal environments and energy savings of local buildings, and the results of the analysis were used to recommend specific improvements. Two types of communities (urban and suburban) in the Taoyuan area were selected for the thermal environment simulation of buildings. The simulation included various ventilation and insulation conditions based on external factors such as local geographical environment, climate conditions, and sunlight exposure, and internal factors such as building materials, the number of residents, and human activity levels. These conditions were used to simulate indoor temperature changes in a structure on the hottest day of summer and the monthly energy consumption to reach energy saving recommendations. The researchers installed automatic recording thermometers inside the buildings to collect the actual indoor temperatures for comparison with the simulation results. An exploration regarding whether material changes, meteorological records, townhouses, and various indoor parameter settings affected the indoor temperatures was conducted based on the results of the simulation. In the simulation, sensible and latent heat, the number of people, people’s daily routines and lifestyles, and schedules were the most significant indoor parameters. The results showed that the rooftops of urban communities were more insulating than those of suburban communities; however, the ventilation of the suburban buildings was more effective than that of the urban buildings. Overall, the urban buildings demonstrated superior energy saving effects. Distinct methods of energy conservation were suggested for both communities because of differences in their geographical location, community environment, and building conditions. The results of this study indicate that suburban communities should apply powered ventilation, and urban communities should implement rooftop insulation.



摘 要i
Abstractii
誌 謝iv
目 錄v
表目錄vii
圖目錄ix
第一章 緒論1
1.1 研究動機1
1.2 研究目的2
1.3 研究對象與限制2
1.3.1 研究對象2
1.3.2 研究限制3
1.4 研究方法與流程3
1.4.1 研究方法3
1.4.2 研究流程5
1.5 研究內容範圍8
第二章 文獻回顧9
2.1 建築物理環境概述9
2.2 建築溫熱環境11
2.3 既有建築改善13
2.3.1 既有建築物之改善內容13
2.3.2 綠建築定義13
2.3.3 綠建築技術規則概述14
2.3.4 既有建築物改善節能計劃16
2.3.5 既有建築常用節能改善設計18
2.4 電腦輔助軟體之應用20
2.4.1 電腦軟體BIM概述21
2.4.2 電腦軟體Ecotect概述23
第三章 研究方法27
3.1 Ecotect Analysis 理論探討27
3.1.1 被動式設計理論27
3.1.2 准入係數法理論27
3.2 Ecotect Analysis 輔助操作功能探討29
3.2.1 Ecotect Analysis 氣候分析29
3.2.2 Ecotect Analysis 日照分析31
3.2.3 Ecotect Analysis 熱環境分析32
3.3 Ecotect Analysis研究操作流程34
3.4 環境參數彙整探討37
3.5 實測溫度操作流程45
第四章 案例探討與結果分析48
4.1案例探討48
4.1.1 郊區型社區案例介紹48
4.1.2 都市型社區案例介紹50
4.2 Ecotect模擬環境分析探討53
4.3 實測模擬溫度比較分析60
4.3.1室外溫度比較分析61
4.3.2室內溫度比較分析87
4.4 室內參數模擬分析探討111
4.5 節能改善模擬分析探討119
4.6 小結138
第五章 結論與建議140
5.1 結論140
5.2 建議141
參考文獻142
附 錄145
附 錄A 郊區型社區案例竣工圖145
附 錄B 都市型社區案例竣工圖146
附 綠C Ecotect Analysis操作手冊148
附 錄D 溫度計介紹156
簡 歷157


一、書籍
1.林憲德,建築物風土與節能設計,詹氏書局,台北,民國86年。
2.陳啟中,建築物理環境概論,詹氏書局,台北,民國89年。
3.金招芬,建築環境學,中國建築工業出版社,中國,民國90年。
4.徐科峰,建築環境學,機械工業出版社,中國,民國93年
5.云朋編著,ECOTECT建築環境設計教程,中國建築工業出版社,北京,民國96年。
6.劉啟波、周若祁,綠色住區綜合評價方法與設計準則,中國建築工業出版社,北京,民國96年。
7.柏慕培訓組織編寫,Autodesk Ecotect Analysis 2011綠色建築分析實例詳解,中國建築工業出版社,北京,民國100年。
二、中文文獻
1.林憲德、賴榮平等,「建築節約能源基本教材」,內政部建築研究所專題研究計畫成果報告,民國85年。
2.王秀芬,「永續都市建築物理環境因子之研究-以亞熱帶氣候台灣地區為例」,國立成功大學建築研究所,碩士論文,民國88年。
3.蕭江碧、陳瑞鈴、林憲德,「 綠建築規劃設計技術彙編之研究」,內政部建築研究所 ,民國89年。
4.邱繼哲,「建築物及生物成長設施之誘導式通風冷卻設計研究-以雙層外殼內置流動空氣層構造為例」,台灣大學生物環境系統工程學研究所,碩士論文,民國91年。
5.陳瑞鈴、黃瑞隆,「辦公建築物外週區節能系統設計與PMV熱舒適度指標分析研究」,內政部建築研究所,民國91年。
6.江哲銘、賴榮平,「既有建築物綠建築改善參考手冊之研究」,內政部營建署,民國94年。
7.鄭元良,「綠建築政策與法規沿革」,內政部營建署,民國94年。
8.林憲德,「綠建築標章申請作業示範資料收集」,內政部建築研究所,民國95年。
9.王家瑩,「小型住宅建築於非冬季室內熱環境設計策略解析」,國立台灣科技大學建築研究所,碩士論文,民國96年。
10.黃建勳,「被動式太陽能利用之陽光室空調負荷研究-以台大綠房子二樓陽光室為例」,國立台灣大學生物環境系統工程學研究所,碩士論文,民國96年。
11.吳家安,「新竹地區街屋立面開口部採光模擬與分析」,中華大學建築與都市計劃學系所,碩士論文,民國97年。
12.王銓緒,「既有建築物使用維護階段之綠建築評估機制探討」,國立台北科技大學土木與防災研究所,碩士論文,民國97年。
13.顏銂男,「辦公類建築空調用電與室內溫熱環境因子關係之研究」,朝陽科技大學建築及都市設計研究所,碩士論文,民國97年。
14.蘇敬琇,「建築物附加物對室內溫熱環境之影響評估-以高雄市商業建築物為例」,私立樹德科技大學建築與環境設計研究所,碩士論文,民國97年。
15.「民間建築物綠建築設計及改善示範專輯」,內政部營建署,民國98年。
16.「學校類大型空間類及其他類建築物節約能源設計技術規範」,內政部營建署,民國98年。
17.「住宿類建築物節約能源設計技術規範」,內政部營建署,民國98年。
18.周佑亮,「整合型建築外殼之陽台型式結合太陽能風扇對改善室內舒適度影響研究-以淡水地區為例」,淡江大學建築學系,碩士論文,民國98年。
19.林雨靜,「探討利用電腦模擬進行小學建築綠化熱效益之分析與研究-以台中市進德國小為例」,中興大學園藝學系所,碩士論文,民國99年。
20.郭為中,「電腦輔助建築熱環境分析之研究-以Ecotect操作為例」,台灣科技大學建築與都市設計研究所,碩士論文,民國99年。
21.賴劉峻,「開放式建築資訊模型熱流模擬分析之研究-以 MEGA House為例」,國立臺灣科技大學營建工程系,碩士論文,民國100年。
22.連治正,「應用Ecotect於政府機關戶政事務所建築物之用電指標分析」,國立臺北科技大學冷凍空調工程系所,碩士論文,民國100年。
23.林恩,「應用綠建築評估指標於大專院校既有建築 節能評估之研究─以交通大學工程二館為例」,國立交通大學土木工程學系所,碩士論文,民國100年。
24.林品儀,「都市綠帶其蒸散作用在都市微氣候中對熱環境影響之研究」,國立台北科技大學建築與都市設計研究所,碩士論文,民國100年。
25.何凱勻,「應用BIM 技術於工作空間最佳化配置之研究」,國立高雄應用科技大學土木工程與防災科技研究所,碩士論文,民國100年。
26.姚志廷,「建築節能減碳策略及成本效益分析」,內政部建築研究所自行研究報告,民國100年。
27.陳瑞鈴,「熱浮力效應對建築物室內通風」,內政部建築研究所協同研究報告,民國100年。
28.謝博全,「BIM在建築生命週期過程應用之研究」,中國科技大學建築研究所,碩士論文,民國100年。
29.白凱倫,「既存建築物節約能源之研究—以美國加州比佛利山莊之商業住宅為個案」,國立中央大學國際環境永續發展碩士在職專班國際專班,碩士論文,民國101年。
30.黃懷德,「應用BIM工具模擬鋼筋混凝土住宅施工程序之實證研究」,中華大學土木工程研究所,碩士論文,民國101年。
31.郭宇芬,「以BIM模型資訊在設計階段估算建築工程成本之實證研究」,中華大學營建管理研究所,碩士論文,民國101年。
32.蔡宗瑋,「性能導向之參數式設計於BIM整合評估流程」,國立成功大學建築學研究所,碩士論文,民國102年。
三、英文文獻
1.Evangelos Christakou and Neander Silva,“A Comparison of Software for Architectural Simulation of Natural Light”, Advances in Computer and Information Sciences and Engineering,2008, pp 136-141.
2.Raja R.A. Issa and Patrick C. Suermann and Svetlana Olbina,“USE OF BUILDING INFORMATION MODELS IN SIMULATIONS”, Simulation Conference (WSC),2009.
3.Salman Azhar and Justin Brown and Rizwan Farooqui,“BIM-based Sustainability Analysis:An Evaluation of Building Performance Analysis Software”,2009.
4.Jian Yao and Chengwen Yan,“Innovations in the Teaching of Building Physics with Ecotect”, Advanced Research on Computer Education, Simulation and Modeling, 2011, pp 374-378.
5.Paola C. Ferrari and Neander F. Silva and Ecilamar M. Lima,“Building Information Modeling and Interoperability with Environmental Simulation Systems”, Innovations and Advances in Computer Sciences and Engineering,2010, pp 579-583.
6.Christoph Nytsch-Geusen and J¨org Huber and Manuel Ljubijankic,“Building and Plant Simulation Strategies for the Design of Energy Efficient Districts”, Computational Design Modelling,2012, pp 171-180.
四、相關網站
1.內政部營建署-民間既有建築物綠建築設計改善示範工作 101年9月27日
http://www.cabc.org.tw/gda/01_1_1.asp
2.以環境效率為考量之建築設計觀 101年9月27日
http://203.73.24.101/doc/AITB/67th/67th04.pdf
3.台灣綠建築政策的成就 101年9月27日 http://ejournal.stpi.narl.org.tw/NSC_INDEX/Journal/EJ0001/10004/10004-01.pdf
4.台灣綠建築趨勢分析 101年9月27日
http://www.taiwanwatch.org.tw/magazine/pdf/v8n4-5.pdf
5.台灣綠建築政策 101年9月27日
http://www.aseed.org.tw/information%20service-4/view3.htm
6.經濟部能源報導 101年9月27日
http://energymonthly.tier.org.tw/report/201108/10008.pdf
7.Ecotect Center-台灣Ecotect研究論壇 101年8月12日
http://www.ecotect.com.tw/
8.台灣電力公司 102年2月28日
http://www.taipower.com.tw/
9.Autodesk網站102年2月28日
http://www.autodesk.com.tw/


QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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