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研究生: 張語娟
Yu-Chuan Chang
論文名稱: 區域性自然光導光系統之日照陰影分析
Regional Natural Light Optical System Analysis of the Shadow of Sunshine
指導教授: 黃忠偉
Jong-Woei Whang
口試委員: 趙涵捷
none
胡能忠
none
蕭弘清
none
廖顯奎
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電子工程系
Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 80
中文關鍵詞: 自然光導光系統流明日照陰影輻射照度全年採光動態分析
外文關鍵詞: natural light optical system, lumens, shadow, solar radiation intensity, dynamic analysis of the whole year
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  • 自然光導光系統是利用太陽光能實際總傳輸量達千萬流明以上之特點,以高效率的傳輸提供健康建築物白晝利用自然光照明;從而大大節省了電能,提高了生態環境品質。
    本文提出一種使用自然光導光系統的日照陰影現象以採集到之太陽輻射照度作分析。應用於天體各區域中經緯度變化下,得到一較精準的太陽能對室內、外空間的物理量及心理量變化之研究應用。
    本文以三個個案:「長興化工屏南廠照明改善」、「新竹光明國小改善校園環境--自然採光計畫」及「台北貨櫃場」為例,使用軟體模擬對自然光導光系統進行了全年採光動態分析。


    Natural light optical system is the use of solar energy the total transmission capacity of tens of millions of actual lumens or more characteristics of the transmission efficiency of buildings to provide healthy natural day lighting; thus save energy and improve the quality of the ecological environment.
    This paper presents a use of natural light optical system to capture the phenomenon of sunshine into the shadow of the solar radiation intensity for analysis. Objects used in the regional changes in latitude and longitude, we obtain a more accurate solar energy to the indoor and outdoor space of the physical and psychological changes in the volume of research applications.
    In this paper, three cases: "Changhsingian Pingnan chemical plant to improve the lighting," "bright in Hsinchu County to improve the campus environment - natural lighting plan" and "Taipei container yard " as an example, the use of software simulation of natural photoconductive optical system dynamic analysis of the annual lighting.

    目錄 第1章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機 1 第2章 太陽日照 4 2.1 太陽運行模式 4 2.2 太陽輻射能量 6 2.3 輻射度學和光度學 9 2.3.1 熱輻射及輻射源 10 2.3.2 輻射度學和光度學 12 2.4 C I E開設的三種天空亮度模式的標準條件 20 第3章 個案探討 24 3.1 長興化工屏南廠照明改善 24 3.1.1導言 24 3.1.2 系統描述 25 3.1.3 研究方法 27 3.1.4 研究過程與成果 27 3.2 新竹光明國小改善校園環境--自然採光計畫 39 3.2.1導言 39 3.2.2系統描述 39 3.2.3研究方法 41 3.2.4 研究過程與成果 43 3.3台北貨櫃場 53 3.3.1 導言 53 3.3.2系統描述 54 3.3.3 研究方法 55 3.3.4 研究過程與成果 57 第4章 結論與未來展望 65 4.1 研究結論 65 4.2 未來展望 66 參考文獻 67 圖目錄 圖1- 1 採光頂棚 (資料來源:諾基亞綠色大樓) 2 圖1- 2 天窗採光(資料來源:祕魯Santa Catalina修道院) 2 圖1- 3 側窗採光(資料來源:法國凡爾賽宮鏡廊) 2 圖2- 1 臺灣四季太陽高度角與方位角 5 圖2- 2 全球區域性之日照率(資料來源:科學新知太陽能發電) 6 圖2- 3 區域性全年輻射能量(資料來源:Solar Pro 模擬) 8 圖2- 4 根據中央氣象局西元2000~2008年一月至十二月氣象資料與Solar Pro 模擬 結果 9 圖2- 5 太陽的輻射光譜(資料來源:http://www.lib.ncu.edu.tw/) 11 圖2- 6 立體角 12 圖2- 7 明視覺視見函數曲線 16 圖2- 8 標準分級函數群 22 圖2- 9 標準指標函數群 22 圖2- 10 天空亮度分佈的相對值,從晴天到陰天(太陽能高度:35個等級) 23 圖3- 1 照明改善目標區域 25 圖3- 2 目標區域實測照度圖 26 圖3- 3 導光元件示意圖 26 圖3- 4 建築物條件設定 28 圖3- 5 全年日輻照度 35 圖3- 6 照明改善目標區域 40 圖3- 7 96年1月至97年12月電費 40 圖3- 8 導光元件系統 41 圖3- 9 太陽與建築量體相關位置圖 42 圖3- 10 新竹縣光明國小鳥瞰圖 43 圖3- 11 建築物條件設定 44 圖3- 12 全年日輻照度 51 圖3- 13 全年照度 52 圖3- 14 照明改善目標區域 54 圖3- 15 導光元件系統 55 圖3- 16 太陽與貨櫃相關位置 56 圖3- 17 貨櫃圖 57 圖3- 18 全年日輻照度 63 圖3- 19 全年日照度 63 表目錄 表2- 1 晝夜長短隨緯度和季節變化(資料來源:http://space.k12.com.cn) 5 表2- 2 區域性全年輻射能量(資料來源:Solar Pro 模擬) 7 表2- 3 明視覺視見函數的國際標準 15 表2- 4 輻射度學和光度學個物理量的對應關係[10] 19 表2- 5 CIE一般天空的標準參數 21 表3- 1 模擬建築物日照陰影環境條件設定 27 表3- 2 2月12日各時段日照陰影變化之數值模擬分析 29 表3- 3 2月16日各時段日照陰影變化之數值模擬分析 30 表3- 4 2月18日各時段日照陰影變化之數值模擬分析 32 表3- 5 2月12、16、18日日照陰影陰影變化軌跡圖 33 表3- 6 2009年 02月 12日照度量測記錄表 36 表3- 7 2009年 02月 16日照度量測記錄表 36 表3- 8 2009年 02月 18日照度量測記錄表 37 表3- 9 照明數值計算結果 38 表3- 10 模擬建築物日照陰影環境條件設定 42 表3- 11 春分(3/22)各時段日照陰影變化之數值模擬分析 45 表3- 12 夏至(6/22)各時段日照陰影變化之數值模擬分析 46 表3- 13 秋分(9/22)各時段日照陰影變化之數值模擬分析 47 表3- 14 冬至(12/22)各時段日照陰影變化之數值模擬分析 48 表3- 15 四季日照陰影陰影變化軌跡圖 50 表3- 16 照明數值計算結果 53 表3- 17 模擬貨櫃日照陰影環境條件設定 56 表3- 18 貨櫃條件設定 58 表3- 19 夏至(6/22)各時段日照陰影變化之數值模擬分析 58 表3- 20 冬至(12/22)各時段日照陰影變化之數值模擬分析 60 表3- 21 夏至6月22日與冬至12月22日日照陰影陰影變化軌跡圖 61 表3- 22 夏至6月22日與冬至12月22日全日輻照度變化模擬 62 表3- 23 照明數值計算結果 64

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    [5] 中央氣象局,http://www.cwb.gov.tw.
    [6] http://www.eoearth.org/article/Solar_radiation.
    [7] 高雄應用科技大學: http://wais.ee.kuas.edu.tw/energyworld.
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    [14] 長興化工股份有限公司: http://www.eternal-group.com.
    [15] 新竹光明國小: http://163.19.60.5/schoolhistory/firstone.htm.

    無法下載圖示 全文公開日期 2014/07/20 (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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