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研究生: 羅偉
Lo - Wei
論文名稱: 太陽能節能玻璃應用於玻璃建築之節能與室內環境試驗及模擬分析
Experiment and Simulation of Energy Saving and Indoor Environment for Heat Insulation Solar Glass on Glass Buildings
指導教授: 楊錦懷
Chin-huai Young
口試委員: 周瑞生
Jui-sheng Chou
周碩彥
Shuo-yan Chou
陳振川
Jenn-chuan Chern
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 277
中文關鍵詞: 太陽能節能玻璃
外文關鍵詞: Heat Insulation Solar Glass
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  • 本文主要為帷幕大樓玻璃建材對室內舒適度之影響,及室內空調節能進行分析研究。於國立台灣科技大學工程二館屋頂建置兩間玻璃帷幕試驗屋,兩間帷幕試驗屋分別在東、南、西、北、頂面分別裝設不同種類玻璃,分別為太陽能節能玻璃與強化玻璃,量測兩種玻璃材料各項穿透率、反射率,並計算出日光取得輻射熱係數SHGC、遮蔽係數S.C值、總熱傳導係數U值,利用所得到的參數再配合軟體模擬探討實際溫度場、發電、耗能之結果。
    研究結果顯示太陽能節能玻璃帷幕屋在不開空調的情況下,其維持室內環境舒適度的能力遠高於一般玻璃帷幕屋。在空調試驗結果顯示,由於太陽能節能玻璃帷幕屋有良好的隔熱性能及保溫性能,其冷氣空調節能效益可以達到46.8%;其暖氣空調空調節能效益可以達到44.2%。由於太陽能節能帷幕屋可以發電,其結果得知太陽能所發的電力可以足夠供應空調所消耗的電力,不僅達到零耗能的結果,其剩餘的電力一年下來可達368.6kWh,將可供應其他家電所使用。利用溫度場及耗能模擬分析的結果得知,太陽能節能玻璃帷幕屋之冷氣空調節能效益,可以比實際冷氣空調節能效益還要高,約可達到80%的節能效益。


    The objective of this study was to investigate the impact of building glass materials on thermal comfort using air conditioning, including both cooling and heating, to analyze the energy conservation of glass curtain wall buildings.
    Two types of glass curtain buildings were constructed on the roof of the NTUST E2 building. Both buildings had glass installed on the east, south, west, north and top sides. One building used tempered glass; the other used Heat Insulation Solar Glass (HISG). We calculated each glass' solar heat gain coefficient (SHGC), shading coefficient (SC) and thermal transmittance (U-value) by measuring the transmittance and the reflectance. We also used simulation analysis to check the results of thermal comfort, energy consumption and power generation.
    Tests were done both with and without air conditioning. The results showed that without air conditioning, the HISG curtain wall building provided much greater thermal comfort than the tempered glass curtain building. Tested with air conditioning, because of HISG's great heat insulation and heat preservation ability, the HISG curtain wall building saved 46.8% of energy when the cooling system was in use, and saved 44.2% of energy when the heating system was in use. Since the HISG curtain wall building could generate electricity, the results also showed that the power generated could not only supply the energy needed for both cooling and heating but also have a surplus of 368.6kWh in a year. Furthermore, the simulation analysis indicated that a HISG curtain wall building may have the potential to save up to 80% of the energy used for the cooling system, higher than what was exhibited by our model HISG curtain wall building.

    摘要 Abstract 誌謝 總目錄 表目錄 圖目錄 第一章 緒論 1.1研究背景與動機 1.2研究目的 1.3研究方法 1.4研究流程 第二章 文獻回顧 2.1台灣地理環境與氣候類型 2.2環境舒適度 2.2.1舒適度指數 2.2.2露點溫度 2.3太陽光電與建築結合(BIPV) 2.3.1 BIPV常見形式 2.3.2 BIPV未來發展 2.4帷幕牆 2.4.1帷幕牆設計準則 2.5太陽能節能玻璃 2.6節能玻璃特性 第三章 試驗計畫 3.1試驗流程 3.2試驗參數 3.3試驗儀器與設備 3.4溫濕度對環境舒適度之監測試驗 3.4.1溫濕度對環境舒適度-密閉試驗 3.4.2溫濕度對環境舒適度-強制通風試驗 3.5冷氣空調節能試驗 3.5.1冷氣空調節能試驗 3.6暖氣空調節能試驗 3.7綜合空調節能試驗 3.8電力監測試驗 3.9熱顯像儀試驗 3.10玻璃材料端基本試驗 3.11軟體模擬試驗 第四章 試驗結果與討論 4.1 溫濕度對環境舒適度之監測分析 4.1.1 密閉試驗 4.1.2 強制通風試驗 4.2 節能試驗 4.2.1 冷氣空調節能試驗-白天 4.2.2冷氣空調節能試驗-夜間 4.2.3 暖氣空調節能試驗-白天 4.2.4 暖氣空調節能試驗-夜間 4.2.5 綜合空調節能試驗 4.2.6 累積耗能分析 4.3電力監測試驗結果與分析 4.3.1 電力平衡結果與分析 4.4玻璃材料端基本性能試驗結果分析 4.5熱箱試驗結果分析 4.6熱顯像儀結果分析 4.7軟體模擬結果與分析 4.7.1模擬模型建置 4.7.2 耗能模擬分析 4.7.3 溫度場模擬分析 4.7.4 發電模擬分析 第五章 結論與建議 5.1 結論 5.2 建議 參考文獻 附錄

    【1】 交通部中央氣象局
    【2】 教育部 數位教學資源
    網址:http://content.edu.tw/senior/earth/yl_ld/content/6-5/a01.htm
    【3】 露點溫度計算 Digiquartz® Dew Point Calculation
    網址http://www.paroscientific.com/dewpoint.htm
    【4】 美國冷凍空調協會(ASHRAE)
    【5】 林江財 太陽光電與建築結合應用與發展
    【6】 葉爵慶,「光電隔熱節能屋監測與分析」,國立台灣大學營建系碩士論文(2009)
    【7】 林柏伸 「太陽能節能玻璃建築發電與節能效益分析」,國立台灣科技大學營建工程系碩士論文(2010)
    【8】 Hamid Batoul,BIPV:New Products Development, Schuco, 31-Jan,2008
    【9】 陳榮顯 世界各國建物一體太陽光電之實際應用 2010
    【10】 BCC:Building-Integrated Photovoltaice (2011)
    【11】 Energy Trend 2014/04
    【12】 NanoMarkets EPIA Analysis 2011
    【13】 建築技術規則 建築設施施工篇
    【14】 品贊有限公司-帷幕牆部落格
    【15】 沈銘祥 「太陽能節能玻璃應用於實體建築之發電與節能研究」,國立台灣科技大學營建工程系碩士論文(1999)
    【16】 劉志鵬,劉建築師的綠房子
    【17】 何明錦、李訓谷、王佑萱、蔡介峰、黃尊澤,節能玻璃設計方法之建立,中華民國建築學會「建築學報62 期增刊(技術專刊)」,19~33 頁,2007 年12 月
    【18】 CNS12381-R3161:平板玻璃透射率、反射率及日光輻射熱取得率試驗。
    【19】 陳寒濤,綠色節能玻璃之量測與設計,國立成功大學機械工程學系演講資料,2008

    無法下載圖示 全文公開日期 2020/06/16 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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