| 研究生: |
陳紀融 Chen, Chi-Jung |
|---|---|
| 論文名稱: |
連棟住宅結合導風板與通風塔之通風效益探討 Study on Ventilation efficiency of balcony combined with baffles and wind tower in row houses |
| 指導教授: |
蔡耀賢
Tsay, Yaw-Shyan |
| 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: | 2014 |
| 畢業學年度: | 102 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 94 |
| 中文關鍵詞: | 連棟住宅 、陽台 、導風板 、通風塔 |
| 外文關鍵詞: | row houses, balcony, baffles, wind tower |
| 相關次數: | 點閱:156 下載:17 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
“陽台”是住宅中常見與外界環境接觸的地方,傳統居住文化中陽台俱遮擋外部陽光及雨露的作用,亦為亞熱帶國家建築常見之語彙,若能善加利用規劃提高陽台自然通風使用效率,便能達到增加自然通風及降溫效果,改善室內人員熱舒適性。連棟式住宅因面寬狹窄,進深幽長,而樓梯間經常規劃於平面中段區位,無法有效對外通風採光,就建築物理環境的角度來看,確實有其改善的必要性。而樓梯空間屬住宅中垂直動線,連貫整棟樓層,其垂直路徑擁有操作浮力通風的可能,若加以利用可改善空間換氣不良的狀況,亦可藉浮力通風達改善空間溫熱環境。本研究基於永續、環保之考量,以自然通風前提下,藉探討連棟住宅使用導風板及通風塔方式改善流場,兩者同時應用時對既有建築改善效果,討論出導風板的設計方式應用於連棟住宅達改善室內通風及溫熱環境。
本次研究以常見之連棟住宅平面為出發點,探討集合式及獨棟式兩種樣式,然而僅獨棟式案例有熱浮力通風器的結合應用,透過陽台開口部裝設導風板及樓梯間設置通風塔的應用,對室內客廳空間自然通風效益進行探討;集合式案例則僅作開口部導風板變化,兩者案例透過現場實際量測及電腦計算流體力學探討應用效果,提出導風板改善建議方式,將研究結果以數據化整理提供給設計者於實際應用上參考。
透過導風板角度及開口率變化設定研究模組,以研究模組範圍內為前提下說明模擬結果,研究模組的設定方式,開口率以逐步增加分A、B、C三種變化,模組中角度變化為22.5°、22.5°/45°、45°,其結果可歸納為以下幾點結論:
1.陽台裝設垂直導風板有利於增加室內流場速度,以提升室內熱舒適性。透過導風板變化,集合式案例的風速值可從既有0.281 m/s提升至0.330 m/s;獨棟式案例則從0.127 m/s提升至0.217 m/s,相同氣溫條件下可藉提升之風速增加等效降溫效果。
2. 陽台裝設垂直導風板有助於增加室內通風量,提升室內換氣效果。集合式案例通風量從既有5681 m3/h,經導風板變化提升至6148 m3/h,換氣增加率8.22%;獨棟式案例從原有2694 m3/h增加至5198 m3/h,換氣增加率92.9%,提升效果符合建築技術規定之所需通風量,同時相對增加室內的換氣效率。
3. 連棟住宅使用通風塔與導風板整合設計可有效改善室內環境。根據顯示導風板變化有助於自然通風,改善結果不論開口率或角度變化,流場速度、通風量、換氣次數的增加效果皆優於既有建築。
A balcony is a common design object in sub-tropical climate areas which affects the ventilation efficiency and thermal comfort of residential buildings. In this study, the combinations of balcony and baffles or wind tower of row-houses were studied and the influences of ventilation rate and wind velocity were evaluated. Two common types of row-houses in southern Taiwan, a unit of multi-family dwelling (case 1) and a single-family dwelling (case 2), were discussed in this study. Different types of baffles were studied in case 1 while a wind tower was added in case 2. Field measurement and CFD simulation were carried out in both cases and the results were used to evaluate the improvement of the design strategies. The results show that the wind velocity increased from 0.281 m/s to 0.330 m/s, and the ventilation rate increased by 8.22 % in case 1, which show the effect of a balcony combined with baffles. In case 2, where a wind tower was added at the top of stairs, resulting the wind velocity increased from 0.127 m/s to 0.217 m/s and the ventilation rate increased by 92.9 %.
1.ASHRAE Standard 55 Section 5.2.3,2004
2.ASHRAE Standard 62.1 2007
3.Han-Hsi Liang、Tzu-Ping Lin、Ruey-Lung Hwang, Linking occupants’ thermal perception and building thermal performance in naturally ventilated school buildings,Applied Energy 94 355–363,2012
4.Ruey-Lung Hwang、Tzu-Ping Lin、Chen-Peng Chen,Investigating the adaptive model of thermal comfort for naturally ventilated school buildings in Taiwan,Int J Biometeorol 189–200,2009
5.Ruey-Lung Hwang、Tzu-Ping Lin、Nai-Jung Kuo,Field experiments on thermal comfort in campus classrooms in Taiwan,Energy and Buildings 53–62,2006
6.Zhao Zhang、Wei Zhang、Zhiqiang Zhai、Qingyan Chen,Evaluation of Various Turbulence Models in Predicting Airflow and Turbulence in Enclosed Environments by CFD: Part 2—Comparison with Experimental Data from Literature,HVAC&R RESEARCH 871-886,2007
7.Zhiqiang Zhai、Zhao Zhang、Wei Zhang、Qingyan Chen,Evaluation of Various Turbulence Models in Predicting Airflow and Turbulence
in Enclosed Environments by CFD: Part 1— Summary of Prevalent Turbulence Models,HVAC&R RESEARCH 853-870,2007
8.王福軍,計算流體動力學分析,清華大學出版社,2004
9.朱文明,連棟透天住宅面寬與平面規劃相互關係之研究─以高雄地區為例,成功大學碩論,2009
10.朱佳仁,風工程概論,科技圖書,2006
11.吳玉婷,太陽熱能煙囪之自然通風效益解析-以綠色魔法學校展覽室為例,成功大學碩論,2010
12.吳嘉蓁,以節能效益與熱舒適探討公寓陽臺立面型式對通風之影響,高雄第一科技大學碩論,2010
13.吳黛岑、洪一安、林憲德、周榮華,集合住宅中庭植栽微氣候之數值模擬研究,建築學報 89-105,2011
14.李芝嫺,垂直導光通風塔於室內通風性能之研究,臺北科技大學碩論,2008
15.李彥頤,以中央橫軸旋轉窗探討自然通風狀態下通風效率之研究,成功大學碩論,1998
16.村上周三著,朱清宇譯,CFD與建築環境設計,中國建築工業出版社,2007
17.卓培煙,台灣連棟透天厝之研究,淡江大學碩論,1992
18.周伯丞,建築軀殼開口部自然通風效果之研究,成功大學博論,2000
19.林沂品,網狀構材開口部對室內自然通風效果之影響,成功大學碩論,2001
20.林盛隆、楊靜宜、蕭任雄,自然通風教室熱舒適度研究—以南投縣爽文國小為例,設計與環境學報 1-15,2010
21.林憲德,人居熱環境,詹氏書局,2009
22.翁國揚,開口部設計對室內流場之影響-以國民小學教室單元為例,臺灣科技大學碩論,2001
23.翁麗敏,梯間配置對開口模式及通風路徑之影響評估–以連棟住宅透天厝為例,淡江大學碩論,2002
24.莊金璋,熱濕氣候地區連棟透天厝通風塔通風改善計劃,淡江大學碩論,2004
25.連憶菁,水平導風百葉開口部對室內自然通風效果影響之研究,成功大學碩論,2003
26.陳正玲,垂直導風板對室內自然通風效果影響之研究,成功大學碩論,2005
27.陳念祖,建築開口部裝設導風板對自然通風之效益,成大建築博論,2007
28.陳春萬、謝書榮,職場整體換氣性能規範之探討,行政院勞委會勞工安全衛生研究所,2008
29.廖崇文,地球環境危機時代室內物理環境設計基準與推廣策略之研究,國科會計劃,2003
30.趙平歌,太陽能煙囪自然通風效果的初步研究,西安建築科技大學碩論,2002
31.劉國軒,臥室空間熱舒適性之實測與改善策略模擬研究-開口部變化與多層次外牆為變因,臺北科技大學碩論,2006
32.鄭文宜,利用太陽熱能使建築夏季通風降溫和冬季取暖升溫之研究,成功大學碩論,2013
33.賴榮平,台灣地區建築通風換氣問題探討,建築師雜誌 17-33,1980
34.簡君翰,無動力太陽能通風塔能源效益解析-以綠色魔法學校國際會議廳為例,成功大學碩論,2009
35.蘇裕民,小型建築中庭空間浮力通風之解析,臺灣科技大學碩論,2006