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研究生:葉心寧
研究生(外文):Ye, Shin-Ning
論文名稱:永續發展下運用CLT於被動式住宅設計之創作研究
論文名稱(外文):Using Cross-Laminated Timber in passive house design as a means for sustainable development
指導教授:王千睿
指導教授(外文):Manfred Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣師範大學
系所名稱:設計學系設計創作碩士在職專班
學門:設計學門
學類:綜合設計學類
論文出版年:2021
畢業學年度:109
語文別:中文
論文頁數:66
中文關鍵詞:CLT縱橫多層次實木結構積材被動式房屋住宅設計
外文關鍵詞:Cross-Laminated TimberPassive houseInterior design
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在一些國際研究資訊顯示,多數城市主要使用鋼和混凝土作為建築結構,此建築形態對於全球二氧化碳排放量已佔有將近8%,而這種情況將不利環境的永續發展。
探討環境的永續下,發現木材為唯一可再生之天然綠建材,但多數人對於木造建築的堪憂,例如不防水或耐震性不佳……等,導致民眾對於木建築存在許多既定印象。縱橫多層次實木結構積材(Cross-Laminated Timber;CLT)為一種新興木造材料,其運用的是新式的木構造工法,木材亦可回收再利用,不僅可減少環境中二氧化碳的排放與資源的浩劫,更是對環境產生積極影響。
氣候問題應促使人們對住宅基礎建設產生更高的標準,而被動式房屋為一種新技術,其中包含五大設計原理;隔熱設計、玻璃設計、適當通風、氣密結構、減少熱橋設計,藉由達到各項目之認可標準以落實被動式房屋設計。被動式住宅不僅可改善居住環境品質,亦可減少能源的耗費,並且效益是可持續的。
本研究欲將可再生資源CLT(Cross-Laminated Timber)與被動式房屋(Passive house)設計原理進行結合與運用,並以台灣北部地區為例,進行調查與深入探討其可行性與未來發展之效益。透過本設計創作,傳達及轉換民眾對於木造建築及節能住宅的認知,以改變建築與居住型態的方式來解決氣候問題,使環境得以永續。
The climate issue has induced us to design a new way to construct the building. Most people will think about the quality of a wooden building is not high such as waterproofing or vibration which resulted in a traditional impression façade. In the compilation of several international studies, urban structures are built in steel and concrete predominately. Thus, it is liable for almost 8% of the world’s CO2, and the situation will be a detriment to the world.
There is a new method of wood building construction called Cross-Laminated Timber (CLT). The wood material is an ideal choice with a positive impact on the environment, as it is recyclable and sustainable to reduce CO2 emission.
The climate issue has rung a bell to people on providing higher standards to build the infrastructure. Hence, there is a new technological system called ‘passive house’ which enhance the space to produce more comfort, sustainability, and affordability. The five principles of a ‘passive house’ are thermal insulation, passive house windows, adequate ventilation strategy, airtightness and thermal bridge reduced design. It combines with using CLT construction as the structure for ‘passive house’. This design can express on utilising the living space better to resolve the climate issue from changing the way we construct the building.
第壹章 緒論 1
第一節、 研究動機 1
(一) 環境的永續發展 1
(二) 永續發展下,探討建築型態的轉換 1
(三) 永續發展下,探討使用者對於居住空間的體驗 1
(四) 研究動機總結 2
第二節、 研究目的 3
(一) 推廣被動式住宅對於居住環境及永續發展的重要性 3
(一) 探討CLT可再生綠建材運用於被動式房屋的發展趨勢 3
(二) 針對台灣地區進行設計探討,傳達CLT運用於被動式住宅之理念 3
第三節、 研究範圍與限制 4
(一) 木材運用成本效益 4
(二) CLT建築之減碳效益 4
(三) 被動式房屋成本效益 4
第四節、 研究架構與流程 5
(一) 研究架構 5
(二) 研究流程 6
第貳章 文獻探討 7
第一節、 CLT縱橫多層次實木結構積材 7
(一) CLT起源探究與特性 7
(二) CLT建構過程與工法 8
第二節、 被動式房屋設計 9
(一) 被動式房屋起源探究 9
(二) 被動式房屋認證標準 11
(三) 被動式房屋運用於亞熱帶氣候 14
第三節、 永續發展與居住環境的關係 16
(一) CLT對於永續發展的影響 17
(二) 被動式房屋對於永續發展的影響 18
第參章 研究方法 19
第一節、 案例分析 19
(一) CLT建築案例分析 19
(二) 被動式房屋案例分析 22
(三) CLT運用於被動式房屋案例分析 26
第二節、 田野調查與專家訪談 30
(一) 田野調查 30
(二) 專家訪談 33
第三節、 隨機抽樣問卷調查 35
第四節、 研究方法小結 39
第肆章 設計創作 40
第一節、 創作流程 40
第二節、 原基地配置勘查與分析 41
第三節、 新平面配置圖規畫 43
(一) CLT運用 44
(二) 被動式房屋系統運用 46
第四節、 3D設計模擬 52
(一) 日照模擬 52
(二) 空間模擬 54
第伍章 結論與建議 62
(一) 結論 62
(二) 建議 63
參考文獻 64
附錄 65
1. Haibo GuoLiu, Wen-Shao Chang, Yu Shao & Cheng SunYing. (2017). Energy Saving and Carbon Reduction in the Operation Stage of Cross Laminated Timber Residential Buildings in China. MDPI-Sustainabilit.
2. International Passive House Association (2018), comfortable affordable sustainable, Germany., www.passivehouse-international.org
3. Jürgen Schnieders, Wolfgang Feist & Ludwig Rongen. (2015). Passive Houses for different climate zones. Energy and buildings, 105(15), 71-87
4. Kristin Grøstad & Ronny Bredesen. EPI for Glued Laminated Timber, Materials and Joints in Timber Structures,9, 355-364.
5. Passive House Institute, Criteria for the Passive House, EnerPHit and PHI Low Energy Building Standard, Germany., www/passivehouse.com
6. Waugh Thistleton Architects on behalf of the Softwood Lumber Board & Forestry Innovation Investment (2018), 100 PROJECTS UK CLT, Canada
7. XinYin (2018). The Seismic Behavior of Cross-Laminated-Timber Composite Slab in High-Rise Building. International Journal of Engineering and Technology, 10(4), 325-328.
8. 中央研究院社會學研究所 (2018 ),擁抱低碳世,邁向深度低碳社會:社會行為與制度轉型的行動研究計畫,取自http://ddpp.ntu.edu.tw/in-depth-coverage/437-1070704-phi.html#PS
9. 吳大任、梁啟源、林師模、劉錦龍、王銘正、田佳芬、張博涵 (2017)。臺灣人口結構變遷對住宅用電需求之影響。台灣能源期刊,4(2) , 183-198。
10. 陳柏瑎 (2008)。調控室內作業環境溫度對人體反應影響之研究。國立成功大學。
11. 黃韻勳 (2018)。我國住宅部門電力消費關鍵影響因素分析。臺灣能源期刊,5(4),351-365。
12. 蔡育昇 (2017)。以生命週期評估方法探討高層木構造建築的可行性-比較木構造與RC構造集合住宅的環境效益。國立成功大學。
13. 劉小蘭、賴玫錡 (2011 )。都市化與氣候暖化關係之研究─以台北都會區為例。 台灣土地研究,14(2),39-66。
14. 蘇鴻奇 (2009)。防腐處理對於木材燃燒炭化深度。內政部建築研究所自行研究期末報告。
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