簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 王家瑩
Chia-ying Wang
論文名稱： 小型住宅建築於非冬季室內熱環境設計策略解析
Indoor heat environment design tactic of small housing in non-winter season－Implementation in NTUST experiment housing
指導教授： 江維華
Wei-Hwa Chiang
口試委員: 張杰
none
魏浩揚
Hao-Yang Wei
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： 2007
畢業學年度： 95
語文別： 中文
論文頁數： 123
中文關鍵詞： 小型住宅建築、自然通風、置換通風、輻射冷房、PHOENICS、TRNSYS
外文關鍵詞： small housing building、natural ventilation、dis
相關次數： 點閱：289  下載：18 
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

    • 人們在住宅室內所佔的時間最長，因此住宅建築之室內環境對於人們有相當大的影響。在室內環境方面，以室內溫度及空氣品質最為重要。因此採用經濟、合理之通風手法對其進行控制，進而帶走室內之冷熱負荷，以期改善維持室內良好環境。本研究利用CFD電腦模擬解析方法，對春秋季與夏季之室內熱環境進行研究及分析，並提出設計的基本原則和方法。
    研究結果發現，在自然通風的狀態下，相較於平屋頂無天窗及挑高平屋頂剖面，挑高斜屋頂的剖面形狀對於帶動室內氣流及降低室內平均溫度，有顯著的效果。在夏季空調出、回風口位置的設定上，上下出風都以搭備對角的上回風口為最佳，使室內充分循環並帶走較多熱量。
    在加入表面溫度21℃、天花30％輻射冷房板後，若欲維持相同的全室平均溫度，可減少20％的出風量；若將範圍縮減至室內地板以上的2m工作範圍，出風量可減少20％~40％。又由於裝設輻射冷房天花板後，可允許稍高的氣溫而室內人員仍會感覺舒適，風量可再減少更多。

    It takes lots of times that people occupied the building; therefore, the interior environment of a building has a tremendous impact on people. In the interior environment, the temperature and air quality are the most important elements. To adopt the economic, and rational ventilation tactics, one must take the cooling and heat load in the room away to improve and maintain the good environment in the room. The purpose of this research is to utilize Computational Fluid Dynamics to analyze the heat environment in the room of summer、spring、autumn, and put
    forward the design principle and method.
    The result showed the state of natural ventilation, compare to the section of a flat roof without skylight, the section of a high flat roof and the section forms with high oblique roof had obvious results for driving the indoor air flows and reduces the indoor temperature. The air conditioner setting in outlet position of summer，the best position is to opposite the inlet, and it can make a room circulation and take
    much heat away.
    After putting up 30% of the radiant cooling ceiling with 21℃ of surface temperature, it can reduce 20% of the air supply velocity with the same indoor average temperature. If only confer with the 2m high working range indoor floor,
    the air supply velocity can reduce 20% - 40%. After putting up the radiant cooling ceiling, it can slightly allow the high temperature increased, so the air supply
    velocity can significantly reduce and person in the room still can feel comfortable.

    中文摘要-------------------------------------------------------------------------------------I 英文摘要-------------------------------------------------------------------------------------II 誌 謝-------------------------------------------------------------------------------------III 目 錄-------------------------------------------------------------------------------------IV 符號索引-------------------------------------------------------------------------------------VII 圖表索引-------------------------------------------------------------------------------------VIII 第一章 緒論------------------------------------------------------------------- 1 1-1 研究動機與目的----------------------------------------------------------------1 1-1-1研究動機-------------------------------------------------------------------1 1-1-2研究目的-------------------------------------------------------------------2 1-2 研究內容及方法----------------------------------------------------------------3 1-2-1 研究內容----------------------------------------------------------------3 1-2-2 研究方法-----------------------------------------------------------------3 1-3 研究流程-------------------------------------------------------------------------5 第二章 文獻回顧-------------------------------------------------------------6 2-1台灣氣候環境概述----------------------------------------------------------------6 2-1-1氣候條件因子------------------------------------------------------------6 2-1-2自然風條件----------------------------------------------------------------8 2-2 環境因子評估指標--------------------------------------------------------------9 2-2-1環境因子評估指標之選定----------------------------------------------9 2-2-2通風換氣之目的與方式-------------------------------------------------9 2-2-3 自然通風與人體舒適度之關係--------------------------------------10 2-2-4 室內通風評估指標-----------------------------------------------------11 2-2-5 室內溫熱環境之評估指標--------------------------------------------14 2-3 通風理論-------------------------------------------------------------------------17 2-3-1通風換氣的差異與種類-------------------------------------------------17 2-3-2風力通風------------------------------------------------------------------17 2-3-3重力通風------------------------------------------------------------------20 2-3-4混合通風------------------------------------------------------------------24 2-3-5置換通風------------------------------------------------------------------25 2-3-6輻射冷房(radiant cooling systems)基本概念-------------------------27 2-4 誘導式設計在住宅上的應用-------------------------------------------------31 第三章 模擬對象之熱得分析----------------------------------33 3-1 TRNSYS動態系統模擬程式簡介---------------------------------------------33 3-2 TRNSYS動態系統模擬軟體運算流程---------------------------------------35 3-3 建築模擬解析用氣象資料（TMY2 平均氣象年）簡介----------------38 3-4 TRNSYS最佳化電腦模擬建築物室內熱得---------------------------------39 第四章 室內流場電腦數值解析操作模式與設定之探討------------43 4-1 自然通風之CFD 數值模擬應用---------------------------------------------43 4-1-1 近代流體力學於建築流場之發展與應用--------------------------43 4-1-2 CFD 數值模擬電腦軟體使用流程-----------------------------------46 4-1-3 紊流Model 選定--------------------------------------------------------47 4-1-4 CFD 數值模擬之解析方式--------------------------------------------50 4-2 實驗住宅空間之流場模擬 -----------------------------------------------------53 4-2-1流場之基本假設 -------------------------------------------------------53 4-2-2 CFD 數值解析步驟說明 -----------------------------------------------54 4-2-3 模型幾何尺寸與邊界條件設定 --------------------------------------56 4-2-4格點系統之設定---------------------------------------------------------59 4-2-5鬆弛係數與收斂條件設定 ---------------------------------------------61 4-3 CFD數值模擬解析結果-------------------------------------------------------63 4-3-1 最佳格點、鬆弛係數與疊代次數模擬-------------------------------63 第五章 流場解析之變因設定與結果探討-------------------------------67 5-1 模擬對象-------------------------------------------------------------------------67 5-2春秋季剖面形狀之模擬-------------------------------------------------------70 5-2-1 剖面形狀模組設計-----------------------------------------------------70 5-2-2剖面形狀對室內氣流場的影響分析---------------------------------72 5-2-3剖面形狀對室內溫度場的影響分析---------------------------------74 5-3 春秋季開窗方式之模擬-------------------------------------------------------76 5-3-1 開窗方式對室內氣流場與溫度場的模組設計---------------------76 5-3-2開窗方式對室內氣流場的影響分析---------------------------------78 5-3-3開窗方式對室內溫度場的影響分析---------------------------------81 5-4夏季空調之模擬-------------------------------------------------------------83 5-4-1 一般空調出風位置對室內氣流場的模組設計---------------------83 5-4-2一般空調出回風位置對室內溫度場的影響分析-------------------86 5-5夏季加裝輻射冷房天花板之模擬--------------------------------------------91 5-5-1輻射冷房天花板之面積對室內溫度場的效益---------------------91 5-5-2輻射冷房天花板之面積對室內溫度場的影響分析----------------92 5-5-3輻射冷房天花板對室內溫度場影響之模組設計-------------------95 5-5-4加裝輻射冷房天花板對室內溫度場的影響分析-------------------96 5-5-5輻射冷房天花板改變出風溫度對室內溫度場影響之模組設計-98 5-5-6輻射冷房天花板改變出風溫度對室內溫度場的影響分析-------99 第六章 結論與建議---------------------------------------------------------101 6-1 結論---------------------------------------------------------------------------------101 6-2 後續研究建議------------------------------------------------------------------104 參考文獻----------------------------------------------------------------------105 附錄----------------------------------------------------------------------------109 附錄一土城校區實驗住宅設計構想-----------------------------------------109 附錄二誘導式設計的應用案例------------------------------------------------113 附錄三室內平均溫度之擷取--------------------------------------------------117 附錄四電腦模擬軟體原始程式設定-----------------------------------------119 作者簡介----------------------------------------------------------------------124 授 權 書----------------------------------------------------------------------125

    中文文獻
    C1 謝心怡，2004，〈樓中樓集合住宅自然通風改善策略之研究 ─以台灣台北都會地區為例〉，淡江大學建築學系
    C2 蘇裕民，2005，〈小型建築中庭空間浮力通風之解析〉，國立台灣科技大學建築研究所
    C3 王錦堂，1990，〈建築應用物理學〉，台隆書店
    C4 廖崇文，2002，〈不同空調通風路徑對室內空氣與溫熱環境影響之研究〉，樹德科技大學應用設計研究所
    C5 江哲銘，1997，〈室內環境保健控制綜合指標研究〉，內政部建築研究所八十八年度建築研究計劃聯合研討會。
    C6 賴榮平，1980，〈台灣地區建築通風問題之探討〉，建築師雜誌，第17∼33頁
    C7 陳念祖，2000，〈高架地板置換式自然通風對室內通風效率之影響〉，國立成功大學建築學系
    C8 王家珍，2002，〈多孔性構材應用於雙層立面對室內溫熱環境影響之研究〉，台灣科技大學建築研究所
    C9 莊金璋，2003，〈濕熱氣候地區連棟透天厝通風塔通風改善計劃〉，淡江大學建築學系
    C10 劉小波 陳友明，2004，〈混合通風的研究現狀與應用〉
    C11 楊偉，2005，〈置換通風試驗原理及計算方法〉
    C12 林憲德，1997，〈溼熱氣候之綠色建築計畫〉，詹氏書局
    C13 今井與藏著，吳啟哲譯，1994，〈圖解建築物理學概論〉， 建築情報雜誌
    C14 周伯丞，1999，〈建築軀殼開口部自然通風效果之研究〉，國立成功大學建築學系
    C15 楊力東，2004，〈雙層玻璃立面在自然通風效果影響之研究—以CFD模擬 整棟小學建築教室為例〉，國立台灣科技大學建築研究所
    C16 周金松，1999，〈紗網對臥室分段開口模式之自然通風效率電腦模擬研究〉，淡江大學建築學系
    C17 吳啟哲，2004，〈圖解建築設備基礎百科〉，六合出版社
    C18 翁國揚，2001，〈開口部設計對室內流場之影響—以國民小學教室單元為例〉，國立台灣科技大學建築研究所
    C19 吳啟哲，2004，〈箱式窗雙層玻璃立面在台北地區的熱性能分析研究〉，國立台灣科技大學建築研究所
    C20 周鼎金，1995，〈建築物理〉，茂榮圖書有限公司
    C21 葉歆，1997，〈建築熱環境〉，淑馨出版社
    C22 賴榮平、林憲德、周家鵬，1991，〈建築物理環境〉，六合出版社
    C23 林憲德，1988，〈建築用氣象資料集成〉，成功大學建築研究所
    C24 周伯丞，1999，建築流場數值模擬之研究(1)—貼體格點系統技術之運用
    C25 徐偉森，1997，〈住宅臥室空間自然通風效果之研究〉，國立成功大學建築系
    C26 林慶元，1994，〈建築物防災準則之編訂－以挑空中庭建築物為例〉，內政部建築研究所
    C27 邱瓊萱，2003，〈通風管管頂型式對室內通風效益影響之研究〉，國立成功大學建築學系
    C28 徐偉森，1997，〈住宅臥室空間自然通風效果之研究〉，國立成功大學建築系
    C29 曾維良，2002，〈中庭變開口模式之自然通風效率電腦模擬研究-以台北市政大樓入口中庭為例〉，淡江大學建築學系
    C30 翁麗敏，2001，〈梯間配置對開口模式及通風路徑之影響評估〉，淡江大學建築學系
    C31吳照順，1996，〈單一空間內空氣品質與熱舒適度之研究〉，中原大學機械系
    C32 鄭育能，1995，〈結構性格點產生法的一些進展〉，第三屆全國計算流體力學研討會論文集
    C33 與林伸空調顧問公司經理張杰訪談，2006.10
    C34 黃國倉，2005，〈台灣TMY2標準氣象年之研究與應用〉，國立成功大學建築學系
    C35 劉曉華，2006，〈溫溼度獨立控制空調系統〉，中國建築工業出版社
    C36營建雜誌社，2005，〈建築技術規則〉，營建雜誌社
    C37 薛志峰，2005，〈超低能耗建築技術與應用〉，中國建築工業出版社

    英文文獻
    E1 M.Samdberg and M.Sjoberg，1983，〈The Use of Moments for Assessing Air Quality Ventilated Rooms〉，Building and Environment
    E2 Peter W.Grieve M.Sc，1991，〈Measuring Ventilation Using Tracer-Gases〉，BrÜel & Kjaer
    E3 David Etheridge, Mats Sandberg, ，1996，〈Building Ventilation：Theory and
    Measurement〉，John Wile ＆ Sons
    E4 H.B. Awbi ，1996，〈AIR MOVEMENT IN NATURALLY-VENTILATED BUILDINGS〉，Department of Construction Management & Engineering
    E5 Joanne M. Holford，Gary R. Hunt，2001，〈Fundamental atrium design for natural ventilation〉，Building and Environment
    E6 Energy performance of building group，2004，〈Resource-Efficient Building Conditioning〉，Lawrence Berkley National Laboratory
    E7 AKAHASHI Ph.D and Akihiko KUROIWA，2005，（Development of a passive cooling strategy using double-roofing system with rainwater spraying and it’s field testing in terms of the indoor thermal environment），Tokai University
    E8 J.L Niu, H.G Zuo, and J. Burnett，2001，（Simulation methodology of radiant cooling with elevated air movement），University of Hong Kong Polytechnic University
    E9 Joanne M. Holford，Gary R. Hunt，2001，〈Fundamental atrium design for natural ventilation〉，Building and Environment
    E10 Martin Behne，1999，〈Indoor air quality in rooms with cooled ceilings〉，
    Berkeley
    E11 D.L.Loveday，2002，〈Displacement ventilation environments with chilled
    ceiling〉，Loughborough University
    E12 J.L Niu，2001，〈simulation methodology 0f radiant cooling with elevated air
    movement〉，University of Hong Kong Polytechnie
    E13 Nelson R.M.and Pletcher R.H，1974，〈An Explicit Scheme for the Calculation of Confined Turbulent Flow with Heat Transfer〉，Proc 1974 Heat Transfer and Fluid Mechanics Institute
    E14 Benjamin Stein John S. Reynolds，2000，〈Mechanical and Electrical Equipment for Buildings-nine edition〉，John Wiley & Sons,Inc
    E15 Masafumi Kondo，2002，〈Performance of radiant cooling systems integrated with ice storage〉，Utsunoiya University
    E16 Edwards, Brian , 2001，〈Green architecture〉，Wiley-Academy
    E17 Francis Allard，1998，〈Natural ventilation in buildings〉，James & James

    QR CODE