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研究生: 張世協
Chang, Shih-Hsieh
論文名稱: 辦公建築物之空調節能策略分析-以台南市為例
The energy saving strategies for the HVAC of the commercial building-A case study in Tainan city
指導教授: 馮重偉
Feng, Chung-Wei
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 89
中文關鍵詞: 辦公建築節能策略TRNSYS建築耗能
外文關鍵詞: Commercial building, Energy saving strategy, TRNSYS, Building energy consumption
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  • 隨著人類對環境的破壞規模持續加大,造成地球氣候暖化,使得都會區氣候高溫化,而為了應付日益炎熱的都市氣候,空調的使用時間延長,造成都市更加炎熱化之熱島效應。因此政府推動綠建築政策之日常節能指標以降低空調系統用電量,希望減少二氧化碳排放量以及減緩地球氣候溫室效應。
    目前經濟部能源局依能源管理法,已訂定空調能源效率標準,提高用電效率,以減少溫室氣體排放。近年來國內已有相關研究致力於推動空調節能改善,然而空調耗能量大且影響因素複雜,影響耗電量之因素包括氣候、建築外殼設計、空調設備效率與室內使用條件等。目前主要偏於空調主機等老舊設備汰換與建築外殼的遮陽採光改善,但改善計畫會導致初期投資成本較高及回收期過長,往往使業主無力負擔,由此可知,建置成本與後續經濟效益評估將會影響建築節能是否能順利推行,然而若能藉由日常使用調整之操作,將有助於節能減碳的落實。而國內尚未針對低成本或無成本之建築物節約能源策略,研究適用於台灣亞熱帶地區之節能策略最佳化之研究與應用。
    空調最主要目的莫過於降低室內熱負荷、維持室內空氣品質及人員的舒適度,因此,本研究以符合室內舒適度標準為前提下,針對中央空調系統之節能策略作探討分析。策略可分為外氣冷房、夜間排風與預冷式空調。首先了解目前空調節能策略之現況,並使用TRNSYS模擬軟體針對策略變數組合進行空調節能策略長期營運分析,並以電費支出最小為目標,找出全年每月最佳節能策略。
    經由案例分析之結果顯示,本研究提出之台南市辦公建築物之空調節能策略在相同的室內熱舒適標準下與一般營運模式之比較,藉由策略變數設定之最佳組合,能夠有效降低空調耗電量與減少電費支出。

    As the global worming has been known as an important factor causing the peculiar weather changing around the world, people strive to find the way to reduce the energy consumption so as to alleviate the process of global worming. Among the various types of energy consumption, HVAC is one of the major sources of the electricity consumption. Many researchers have been devoted themselves to developing the energy saving strategies of the HVAC in recent years. Among those energy saving strategies developed, replacing the old equipment with the more one is usually suggested. However, the cost of acquiring the new equipment could be high and can only be justified in the long period of time. Therefore, a more cost effective strategy should be developed to efficiently reduce the energy consumption of HVAC in terms of operation.
    This research explores and analyzes the energy saving strategies that is in accordance with comfortable degree of standards of the room. Strategies can be divided into Free Cooling, Night Purge and Pre-cooling. At first, the study uses TRNSYS to simulate the performances of the various strategies in terms of electricity consumption. Then those strategies are analyzed to provide the minimal monthly electricity consumption. The optimal overall yearly HAVC operating strategy is developed to provide the minimum electricity consumption.

    摘要 II Abstract III 誌謝 IV 目錄 V 圖目錄 VII 表目錄 IX 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 4 1.3 研究範圍 5 1.4 研究方法與流程 6 1.5研究內容與架構 7 第二章 文獻回顧 8 2.1 研究問題陳述 8 2.2熱傳遞分析 10 2.3室內熱舒適標準 12 2.4建築物空調耗能影響分析 17 2.4.1氣候環境之影響 17 2.4.2通風換氣之影響 18 2.4.3相對溼度之影響 21 2.4.4外殼熱質量效應之影響 23 2.5策略擬定 23 2.6小結 26 第三章 空調運轉策略環境模擬 27 3.1 辦公建築物使用特性說明 27 3.2 TRNSYS模擬軟體說明 29 3.2.1 TRNSYS平台簡介 29 3.2.2空調運轉策略模擬架構建立 31 3.2.3標準氣象年資料(TMY2)說明 40 3.3小結 42 第四章 空調運轉策略之建立 43 4.1一般運轉模式之模型建立 43 4.2外氣冷房之概念與運用 44 4.3夜間排風之概念與運用 46 4.4預冷式空調之概念與運用 48 4. 5小結 51 第五章 空調運轉策略分析 52 5.1一般運轉模式之模擬 52 5.2策略因子對空調耗電量之影響 56 5.2.1外氣冷房 56 5.2.2夜間排風 60 5.2.3預冷式空調 64 5.2.4節能策略分析 69 5.4小結 72 第六章 結論與建議 73 6.1 結論 73 6.2 未來研究方向與建議 74 參考文獻 75 附錄A 80 A.1模擬結果輸出 80

    英文部分
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