| 研究生: |
陳睿翊 Chen, Rei-Yi |
|---|---|
| 論文名稱: |
自然通風教室採光與熱環境實測及模擬 Field experiment and simulation of the daylighting and thermal environment in naturally ventilated classrooms |
| 指導教授: |
林子平
Lin, Tzu-Ping |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
規劃與設計學院 - 建築學系 Department of Architecture |
| 論文出版年: | 2017 |
| 畢業學年度: | 105 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 136 |
| 中文關鍵詞: | 自然通風教室 、自然採光模擬 、熱環境模擬 |
| 外文關鍵詞: | Naturally ventilated classroom, Daylighting simulation, Computational fluid dynamics |
| 相關次數: | 點閱:159 下載:1 |
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台灣近年來亦受全球氣候變遷影響,整體氣候環境逐漸劣化,夏季的極端高溫日數的確有明顯增加的趨勢,極端的天氣變化發生頻率日增,高溫日數逐年增加,氣溫逐年攀升。氣候高溫化對教室空間的舒適度產生極大的衝擊,教室熱環境產生之主要成因,來自於太陽的直達日射。研究中指出開窗率小於20%,可不須設置遮陽板。因此,為減少太陽直達日射對室內熱環境的影響,最直接的方式是降低開窗率。自然採光面積會影響視覺及心理的舒適度,明亮的光線可以通過誘導內分泌和心理變化,影響人類心理、生理,從提升工作環境到治療抑鬱症,影響範圍十分廣泛。因此,光、熱環境之舒適度缺一不可。
因此,教室光、熱環境之舒適度關乎學習效率;爰此,本研究透過自然通風教室之採光與熱環境間之調適,併以環境模擬探討改善方式為輔,以創造及改善教學環境為首要之課題。
本研究為提升教室空間之舒適度,以提升學習效率,結合光環境模擬軟體(DIALux evo 6.2)、熱環境模擬軟體(FlowDesigner13),分別進行實測及模擬之測試與驗證,以台南氣候條件中之自然通風教室下,採光及熱環境狀態研究為主軸,研究目的以下列三項為主:
(一)探討自然通風中各教室之採光與熱環境狀態。
(二)教室調查實測,據以分析檢討模型之準確性及適用性。
(三)研究教室模擬輔助設計、評估、空間改善方式。
本研究經教室實測與模擬測試、驗證後,進行開窗率在10%、50%、70%及遮陽板在無遮陽(NS)、朝北30 ˚ (N30˚)、朝南30 ˚ (S30˚)情境下之環境改善模擬,配合在夏季具良好遮陽角度之遮陽板設計,使開窗率提高下亦可有效提升室內熱舒適度。提升自然通風下教室的採光與熱環境,以節能的角度而言,即可用較少的能源使用達到教室光、熱環境的舒適度。
教室熱環境,改善情境與實測環境相較之下,經改善後可降低SET*最高為11%、最低為1%。教室光環境,經改善後除9:00時段仍需以照明設備輔助外,其他時段均能符合教室採光最低標準500 Lx,整體照度增加比例最高845%、最低95%。結論歸納模擬應用方式,未來可供建築設計者於規劃設計階段之評估使用,以增加教室日後使用上之舒適性,並可減少環境規劃評估上之疏漏。
Classroom occupants generally accepted cool thermal sensations more readily than warm thermal sensations. A field experiment was conducted in classrooms in Tainan, which were daylighting and thermal environment in naturally ventilated, to assess their thermal conditions during the students’ lesson hours(9:00~17:00).
Thermal comfort variables were measured at the same time with simulation of the indoor climate.
Objective data analysis showed that none of the classes had thermal conditions falling within the comfort zone of Taiwan local thermal comfort standard. Five single-zone of classrooms have been used to validate coupled simulations with DIALux and CFD simulations. With the aids of developed coupling program, coupled simulations between DIALux and CFD can effectively improve the illuminance and indoor thermal environment.
The validation results indicate that coupled simulations can improve indoor thermal environment prediction for natural daylighting as the major force. With the aids of developed coupling program, coupled simulations between DIALux and CFD can effectively in predicting indoor thermal environment for natural ventilation studies. Final the research will find out the improve method suggest for classroom.
中文文獻
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校內:2022-06-30公開