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研究生: 林晏旬
Yen - Hsun Lin
論文名稱: 住宅建築熱水配管傳輸耗能之研究
Research of energy consumption in hot water plumbing system in residential buildings
指導教授: 鄭政利
Cheng-Li Cheng
口試委員: 杜功仁
none
楊詩弘
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 設計學院 - 建築系
Department of Architecture
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 100
中文關鍵詞: 評估公式溫降梯度係數傳輸耗能熱水配管系統
外文關鍵詞: evaluation equation, temperature drop mechanism, energy consumption, hot water plumbing system
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  • 熱水給水設備是建築物設備系統中相當重要的一環,但由於台灣位處亞熱帶地區,氣候較為炎熱,在節能領域的探討多半聚焦於「保冷」的冷凍空調領域,而相對於「保溫」的熱水給水設備領域,則較少論述提及,亦無較完整之理論推導公式可資採用。國內目前對於整合建築節能與熱水系統設備上,相關研究較少,本土基礎資料調查與分析也相對地缺乏,既有研究文獻中,對於熱水設備整體耗能之課題,已有部分探討。本研究基於上述之瞭解,將探討國內建築熱水給水設備,在傳輸過程中,由於外部溫度影響,管內熱水因放熱作用所產生的耗能課題,對象則鎖定以獨立式熱水系統為主的住宅類建築;經由現況實際調查與實驗量測的手法,獲取相關變動資訊與交互影響因子,並予以評估分析,簡化其複雜的計算,獲得熱水配管傳輸耗能的評估模式。經由上述操作過程,本研究獲得之結論,首先是台灣地區住宅給熱水配管多數採用13mm之不銹鋼管,配管長度主要介於2m至8m之間,並以暗管方式設計為主。其次,由熱水配管溫降實驗數據分析結果,本論文提出了溫降梯度係數之計算公式。最後,依據理論公式探討及熱水配管溫降實驗,求得溫降梯度係數,提供熱水配管傳輸耗能評估簡化計算模式,以取代現有較複雜之理論計算。


    Hot water supply system is one of important equipments in residential buildings. Due to the location of Taiwan in subtropics area, where the climate is hot, researchers major in air condition as the main energy conservation issues. The exploration of hot water supply systems comparatively fewer and the researches about energy conservation of hot water supply system are rare. However, there still have some discussions in energy consumption of hot water supply system in the literatures. Base on the understanding above, this research focuses on energy consumption which causes from heat release due to ambient temperature influence in process of hot water supply. The study subject is the most common residential buildings which use independent hot water supply system. We analyze the correlation information and interaction factors which collected from investigation and experiment, then simplify the complex calculation methodology to obtain the evaluative model of energy consumption in hot water transmission. As a result, this research obtains three conclusions. First, the specifications of the most hot water supply pipes are 13mm stainless steel pipe, and the length of pipes is mainly between 2M and 8M which mostly installed underground. Second, the temperature drop mechanism has been established through the analysis of experiment. Finally, the simplified calculation model has been set up to substitute the more complex one of energy consumption in hot water transmission.

    中文摘要 I 英文摘要 II 誌 謝 III 目 錄 IV 圖表索引 VI 符 號 表 VIII 第一章 緒論 1 1-1 研究動機與目的 1 1-2 研究範圍與內容 3 1-2-1研究範圍 3 1-2-2研究內容 4 1-3 研究方法與流程 5 第二章 文獻回顧與理論探討 7 2-1 文獻回顧 7 2-2 耗能理論探討 12 第三章 給熱水配管現況調查與探討 19 3-1 現況調查目的與內容概要 19 3-1-1調查目的 19 3-1-2調查內容概要 19 3-2 現況調查整理分析 23 3-2-1樣本基本資料 23 3-2-2熱水配管現況整理分析 24 3-3 小結 29 第四章 熱水配管溫降實驗 30 4-1 實驗設計 30 4-2 實驗解析 41 4-2-1實驗初步量測結果 41 4-2-2溫降梯度係數之分析 44 第五章 熱水配管傳輸耗能簡化計算模式實證 54 5-1 熱水配管傳輸耗能計算模式 54 5-2 計算模式之驗證 57 第六章 結論與建議 63 6-1 結論 63 6-2 建議 65 參 考 文 獻 66 附錄一、問卷調查格式 67 附錄二、配管之溫降梯度係數與氣溫散佈圖及回歸函數 87 附錄三、配管之溫降梯度係數與長度的回歸函數 97

    A.中文文獻
    A-1 中華民國建築學會,1991,「建築節約能源設計手冊」,中華民國建築學會編。
    A-2 胥直強,1997,「台灣公寓平面基本模式之反省與展望」,台灣建築報導雜誌。
    A-3 陳裕益,2001,「永續發展理念下都市住宅設備現況調查分析」成大碩論。
    A-4 周鼎金,1999,「建築物理」,旭營文化事業公司。
    A-5 森田泰司、押尾良衛、新藤博行著,利世旭、蔡長豔編譯,1986,「管實務設計」全華科技圖書。
    A-6 內政部營建署編輯委員會,2003,「築技術規則」營建雜誌社。。
    A-7 台北市自來水事業處,1999,「台北市用水設備設計、施工、檢驗作業規範」。
    A-8 中華民國建築學會,1987,「給排水衛生設備技術規範」,中華民國建築學會編。

    B.英文文獻
    B-1 Barta L.,2003,“Experimental Monitoring of Hot Water Supply System”,CIB-W62 Symposium。
    B-2 Mae M.,2004,“Survey on Residential Hot Water Consumption”, CIB-W62 Symposium。
    B-3 Lee M.C.,2003,“Research of Hot Water Supply for Residential Building in Subtropical Country”
    B-4 Sakaue K.,1997,“Estimation of Water Temperature for Design of Hot Water Supply System Based on Energy Conservation”,CIB-W62 Symposium。
    B-5 Jacimovi Branislavc,1998,“Supply Water Temperature Regulation Problems in District Heating Network with Both Direct and Indirect Connection”,Energy and Building。
    B-6 1995,“National Plumbing Code”

    C.日文文獻
    C-1 建築環境省能機構,1996,「建築物省能基準與計算手冊」,建築環境省能機構編
    C-2 空氣調和.衛生工學會,2000,「日本給排水衛生設備規準.同解說(HASS-2060)」,空氣調和.衛生工學會編

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