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研究生: 陳俋璇
Yi-Hsuan Chen
論文名稱: DesignBuilder模擬辦公室熱環境之研究―以臺中某企業總部為例
Assessing the Thermal Environment of an Office using DesignBuilder (Case Study: A Corporate Headquarters in Taichung)
指導教授: 邱韻祥
Yun-Shang Chiou
口試委員: 林慶元
Ching-Yuan Lin
林怡均
Yi-Jiun Lin
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: 2023
畢業學年度: 112
語文別: 中文
論文頁數: 170
中文關鍵詞: 熱舒適建築性能模擬二氧化碳計算流體力學(CFD)平均空氣齡(LMA)暖通空調(HVAC)換氣量
外文關鍵詞: Thermal Comfort, Building Performance Simulation (BPS), CO2, Computational Fluid Dynamics (CFD), Local Mean Age of Air (LMA), Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC), Air Exchange Rate
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  • 室內熱舒適性不僅關乎空間使用者的舒適感、健康、以及工作與學習效能,也對建築環境的可持續性和能源效能產生深遠的影響。透過合理的設計、模擬和使用,可以實現室內環境的最佳平衡,提高整體空間的品質。
    本研究以臺中某企業總部辦公室為研究場域,利用電腦數值模擬法與實測結果進行比較,驗證DesignBuilder軟體模擬室內熱環境之準確性,並探討15種不同使用情況交叉比較模擬與實測結果,探討熱環境在不同條件下的變化。結論如下:
    一、模擬結果有相當可靠度。
    二、多開門配置影響模擬開放空間風流趨勢之精準性。
    三、不同換氣量將導致不同熱舒適結果與CO2濃度值。
    四、開門與否對室內熱環境有一定影響。
    五、影響十一樓熱環境與平均空氣年齡之主要因素為送風盤管單元(FCU)開啟與否。
    六、兩樓設計風量模擬趨勢不同且風速皆超過舒適範圍。


    Indoor thermal comfort not only concerns the occupants' comfort, health, and productivity but also has profound implications for the sustainability and energy efficiency of the building environment. Through thoughtful design, simulation, and utilization, an optimal balance in indoor environmental conditions can be achieved, thereby enhancing the overall quality of the space.
    This study focuses on an office space within the headquarters of a company in Taichung. The research employs computer numerical simulation methods and compares the results with actual measurements to validate the accuracy of the DesignBuilder software in simulating indoor thermal environments. Additionally, it investigates 15 different usage scenarios, conducting a cross-comparison between simulated and measured outcomes to explore variations in thermal conditions under different circumstances.
    The conclusions are as follows:
    1.The simulation results demonstrate a considerable level of reliability.
    2. Multiple door configurations affect the accuracy of simulating wind flow trends in open spaces.
    3.Different ventilation rates result in varied thermal comfort outcomes and CO2 concentration levels.
    4.The presence or absence of doors has a certain impact on indoor thermal environments.
    5.The key factor influencing the thermal comfort and local mean age of air on the eleventh floor is the operation status of the Fan Coil Units (FCUs).
    6.The simulation trends of design airflow on both floors differ, and the airflow velocities may exceed the comfort range.

    Keywords: Thermal Comfort, Building Performance Simulation (BPS), CO2, Computational Fluid Dynamics (CFD), Local Mean Age of Air (LMA), Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC), Air Exchange Rate

    論文摘要 Ⅰ ABSTRACT Ⅱ 誌謝 Ⅲ 目錄 Ⅳ 表目錄 Ⅶ 圖目錄 Ⅹ 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.1.1 研究背景 1 1.1.2 研究動機 2 1.2 研究目的 2 1.3 研究方法與內容 2 1.4 研究範圍與限制 3 1.4.1 研究範圍 3 1.4.2 研究限制 3 1.5 研究流程 3 第二章 文獻回顧 5 2.1 熱舒適相關理論 5 2.1.1 人體熱平衡與熱舒適影響因素 5 2.1.2 熱環境評估指標與範圍 8 2.1.3 相關文獻回顧 11 2.2 通風換氣 13 2.2.1 流量計算 13 2.2.2 室內空氣汙染 13 2.2.3 換氣種類 15 2.2.4 空氣品質指標 15 2.2.5 國內外通風量標準 16 2.2.5.1 國內 16 2.2.5.2 ASHRAE 62.1標準 18 2.3 暖通空調相關理論 18 2.3.1 空調系統 18 2.4 DesignBuilder CFD電腦模擬 19 2.4.1 紊流模式 20 2.4.2 DesignBuilder的限制 22 第三章 實測與資料分析 23 3.1 研究場域概述 23 3.1.1 地理環境分析 24 3.1.2 研究範圍 28 3.1.3 空調系統 30 3.2 測量儀器 33 3.3 測量流程與方式 40 3.3.1 冬季實測 41 3.3.2 春季實測 47 3.3.3 夏季實測 62 3.4 小結 74 第四章 電腦模擬與設定 81 4.1 模型選擇 81 4.2 氣象資料 81 4.3 研究場域模型建立 85 4.4 模擬 111 第五章 研究結果與討論 115 5.1 模擬軟體的驗證 115 5.1.1 溫濕度 115 5.1.2 風流 121 5.1.3 CO2 123 5.2 換氣率 123 5.3 門禁門開與關 128 5.3.1 九樓門禁門之開關對室內熱環境影響 128 5.3.2 十一樓門禁門之開關對室內熱環境影響 134 5.4 關閉FCU對室內熱環境影響 140 5.5 設計風量 146 第六章 結論與建議 153 6.1 結論 153 6.2 後續研究建議 156 參考文獻 157 附錄 159

    論文
    周伯丞、江哲銘、張桂鳳、郭怡君(2009)。台灣地區室內溫熱環境改變對於課業學習及工作效率心理滿意度影響之探討。建築學報,(67),25-40。
    林憲德、陳怡蓉(2018)。建築節能指標新ENVLOAD與其基準之研究。建築學報,(104),35-51。
    王元懋(2022)。觀測室內辦公環境的熱舒適度。碩士論文,國立臺灣科技大學。
    林奕辰(2019)。外氣引入條件對室內二氧化碳濃度之影響。碩士論文,國立臺北科技大學。
    吳疆(2022)。以實測及電腦模擬方法探討台灣高山山屋室內熱環境狀況―以排雲山莊為例。碩士論文。國立臺灣科技大學。

    研究報告
    何明錦,黃國倉,王仁俊,徐文元,林政賢(2013)。臺灣建築能源模擬解析用逐時標準氣象資料 TMY3 之建置與研究。內政部建築研究所研究。
    廖慧燕、呂良正(2012)。建築物耗能評估軟體驗證之研究―既有建築節能改善之效益評估。內政部建築研究所。
    許銘文、江哲銘、蘇慧貞等人(2011)。100 年度健康室內環境診斷諮詢服務計畫。內政部建築研究所。
    江哲銘、賴榮平(1997)。建築技術規則有關通風條文增修訂之研究。內政部建築研究所。
    鐘基強,陳友剛,葉文裕,林守香(1998)。室內空調進排氣口配置熱舒適性探討。勞工安全衛生研季刊,第六卷,第二期,87~102。
    黎益肇(2022)。計算流體力學於建築風環境之應用現況。營建知訊,(473),36-46。
    蔡宏達、周澤亞、張鴻鵬、吳昱杰(2020)。我國中小學校空調設置形式模擬與探討。工業污染防治,39卷3期,總號150,頁158-179。

    英文文獻
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    Chiou, Y.-S., & Irvannie Gunawan (2021). Indonesia Vernacular Dwellings Building Performance Investigation: Bolon House in Daylighting and Natural Ventilation.
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    網站
    DesignBuilder Help - Welcome to DesignBuilder v7
    https://designbuilder.co.uk/helpv7.0/index.htm
    國土測繪國資服務雲2023.03.10 取自
    https://maps.nlsc.gov.tw/T09/mapshow.action
    Onset 2023.03.14取自
    https://www.onsetcomp.com/
    內政部(2021)。建築物節約能源設計技術規範。2023.03.14取自
    https://www.cpami.gov.tw/filesys/file/chinese/publication/law/law2/1080824127a.pdf
    EnergyPlus 2023.03.16取自
    https://energyplus.net/
    Campbell Scientific 2023.05.14取自
    https://www.campbellsci.com/cr1000x
    經濟部(2023)。能源局推動冷氣適溫26 23度 為業者自主管理 智慧節能、減碳且省電費。2023.08.02取自
    https://www.moeaea.gov.tw/ECW/populace/news/News.aspx?kind=9&menu_id=4360&news_id=30366

    無法下載圖示 全文公開日期 2026/01/23 (校內網路)
    全文公開日期 2026/01/23 (校外網路)
    全文公開日期 2026/01/23 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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