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研究生: 陳紅君
Houg-jyun Chen
論文名稱: 不規則開窗晝光效能運用研究-以國立公共資訊圖書館為例
Daylight usage and effectiveness of irregular window openings in the case of National Library of Public Information
指導教授: 邱韻祥
Yun-shang Chiou
口試委員: 江維華
Wei-hwa Chiang
鄭政利
Cheng-li Cheng
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: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 148
中文關鍵詞: 自然採光不規則開窗使用者行為高動態攝影測量Radiance Lighting Simulation
外文關鍵詞: High dynamic range photo, Radiance lighting simulation
相關次數: 點閱:220下載:11
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  • 以自然採光為主的作業空間,其建築物的開口部會直接影響到光線在空間中的使用效能。本研究以國立公共資訊圖書館為實測對象,針對圖書館不同開窗型式、建築座向在不同季節、天空條件下,使用照度計與高動態攝影HDR拍攝進行測量與分析各種開窗型式的光環境特性;並透過觀察讀者在各空間中對光線分佈的反應,找出光環境與使用者行為模式之間的連結。另外,以物理模擬軟體對實測空間進行光環境模擬,通過模擬與實測的結果比對,當建築物開口部設計為不規則型式時,使用光環境模擬的可行性為何。
    在光環境實測部分,除了建築物北側在開窗大小和位置相同的前提下,其桌面照度的均勻度不受季節、氣候的影響,但其他空間桌面的照度則皆分佈不均勻,易造成閱讀時的不舒適;另外,在窗戶的傾斜度上,向外傾斜的窗戶雖然有部分光線會集中於窗邊,但大部分的光線會往天花板方向分佈,因此直射光經過天花板的反射後可形成較適合使用者閱讀之漫射光。
    在光環境與使用者行為觀察部分,使用者雖然對短時間內變化差異大的光線有明顯的感受及反應,但是對一整天光線變化所產生的行為,主要來自使用者的習慣多於對光線分佈的感受。在光環境模擬部分,模擬結果與實測造成差異的原因,可能來自於天候數據無法精確描述基地的氣候狀況及空間配置過於複雜等因素。然而建模時的不規則尺寸開窗並不會影響建模操作,但當窗戶非垂直面時,可能造成模型破洞影響模擬結果;歸納研究所得結論,未來建築師在光環境設計上除了考慮開窗型式外,應考量日照軌跡,透過模擬軟體分析各種時間下的光線分佈,方可提升模擬結果與實際情況的一致性。


    The opening of building in work space desired natural lighting will directly affect use effectiveness of light on the space. This research adopted national public information libraries as actual measured objects, using illuminometer and high dynamic range (HDR) photography for the measurement and analysis of luminous environment in various window types based on libraries in different window types and building seats in different seasons and sky conditions; finding out the connection between luminous environment and user behavior model through observing reader’s response to light distribution in various spaces. Additionally, light environment simulation conducted in actual measured space with physical simulation software shows the result in comparison with simulation and actual measurement that the feasibility of using light environment simulation when the design for the opening of building is irregular type.
    Regarding actual measurement of luminous environment, in the premise of same window size and location on the north side of building, uniformity of desk illumination will not be affected by season and climate, but distribution of desk illumination in other spaces is non-uniform, easily resulting in uncomfortable reading; additionally, part of the light will concentrate on the area by the window outward tilt, but most of the light will be distributed toward the ceiling. Therefore, direct light becoming diffused light through the reflection of the ceiling will be much available for user’s reading.
    Regarding luminous environment and user behavior observation, user even has significant feeling and response on large difference of change in short-term, but user’s habit has more feeling on the light changes than light distribution in the whole day. Regarding luminous environment simulation, the reason causing difference between simulated result and actual measurement may come from the factors that weather data cannot be used to accurately describe climatic conditions on the base and highly complicated distribution of the space. Irregular window size on the modeling will not affect modeling operation; however, window not located in vertical plane may cause broken hole on the model to affect simulation results. Therefore, this research come to a conclusion that architect should consider not only window type on the design of luminous environment, but also solargraphy through simulation software to analyze light distribution in different time, by which then can increase simulation result to be consistent with actual condition.

    中文摘要 I Abstract II 誌謝 IV 目 錄 V 圖索引 VII 表索引 IX 第一章 緒論 1 1.1研究動機 1 1.2研究目的 2 1.3研究範圍與內容 3 1.4研究流程 4 第二章 文獻回顧及理論探討 5 2.1圖書館光環境設計理論探討 5 2.2光對人之影響理論探討 8 2.3閱讀空間之行為 9 2.3.1人與光之閱讀行為 10 2.3.2閱讀與空間之採光行為 11 2.4相關名詞解釋 15 第三章 研究方法 17 3.1調查對象及範圍限制 17 3.2測量方法 19 3.3使用者認知 25 3.4電腦輔助模擬分析 26 第四章 國資圖書館晝光環境現況與模擬 31 4.1國資圖書館晝光環境現況與使用者行為之分析 31 4.1.1季節之採光實測結果分析 31 4.1.2氣候之採光實測結果分析 48 4.1.3窗戶特性之採光實測結果分析 54 4.1.4使用者行為之觀察分析 61 4.1.5小結 76 4.2實測與電腦模擬比對分析 77 4.2.1空間建立 77 4.2.2實測與模擬比對 83 4.2.3小結 96 第五章 結論與建議 97 5.1結論 97 5.2建議 98 參考文獻 99 附錄一實測時程表 I 附錄二照度計測量數據 VI

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