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研究生: 林敬哲
Jing-jhe Lin
論文名稱: 智慧建築節能量測與經濟效益評估-以MEGA House為例
Economic Analysis and Measurement of Smart Building-MEGA House Case Study
指導教授: 鄭明淵
Min-Yuan Cheng
口試委員: 郭斯傑
none
余文德
none
謝佑明
Yo-Ming Hsieh
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: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 116
中文關鍵詞: 智慧控制機制建築節能MEGA House節能減碳地中管
外文關鍵詞: Green building, Energy Efficiency, Carbon Reduction, Earth-tube, Smart control mechanism
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由於台灣靠近於熱帶氣候的地理位置,每逢夏季時用電量的暴增,面臨電力短缺的窘境,當務之急為減緩耗電量的問題,那就是節能。過去十餘年來,隨著各類產業快速發展,台灣溫室氣體排放的成長速率幾是世界之冠,因此政府針對CO2的減量標準而作出相關政策,其中內政部建築研究所委託台灣科技大學研究團隊,研發出訴求節能減碳的 MEGA House示範屋。
依據MEGA House四大標的M、E、G、A建築設計理念,本研究將”G”節能及”E”電子化管理應用於智慧控制系統,針對建築節能、實用及符合人類室內非舒適溫度的情況,對節能設備在不同的時間以及開啟條件找出一組效能最高的系統機制。據此本研究提出實驗計畫並進行一系列地中管、浮力通風及地中管壓縮機相關試驗,依照情境主要分為四個階段試驗,第一階段試驗求得節能設備地中管與浮力通風的最佳組合,第二階段試驗係依據第一階段所篩選最佳組合的條件下,進行試驗得到最佳開啟時機;第三階段考量夏天及冬天時居住者在家講究舒適度的需求,求得開啟節能設備的最佳機制,第四階段模擬情況為智慧控制系統的操作下省能多寡,並針對智慧控制機制表加以修正。最後將各試驗階段所節能減碳的效果作統整,並進行經濟效益評估,得到MEGA House一年節省金錢及減少CO2的成果。


Because Taiwan is located near the geographic position of tropical climate, it always faces the consumption of using electricity still on the increase and the deficiency of supplying of electric current in summer. The first task is to reduce issues of a consumption of supplying of electric current. Over the past ten years, the rapid development of various industries. In Taiwan, the growth rate of greenhouse gas emissions is almost the highest in the world. Therefore, the government makes the relevant policies of CO2 reduction for the standard. Architecture and Building Research Institute commissioned National Taiwan University of Science and Technology research team invent MEGA House for demands of energy efficiency and carbon reduction.
MEGA House building is based on four architectural concepts that are M, E, G, A. This research used "G" energy and "E" electronic controls in intelligent. For building energy-saving, utility and meeting people needs of the indoor temperature situation, the energy-saving equipment in different times and conditions will find a mechanism for the highest performance. According the proposes of research, a series of experimental projects, including Earth-tube, Solar chimney and compressor for Earth-tube. The test is divided into four stages (1) The first stage is acquiring the best combination between earth tube and solar chimney in the energy-saving equipment. (2)Phase II trial is based on the results of the first phase. Test the best combination to acquire the best time to open the energy-saving equipment. (3)The third stage concerns the needs of comfort in summer and winter at home. Receiving the solution of the best mechanism and simulating intelligent control system for the operation of energy-saving. And the correction table for the mechanism. Finally, to integrate each result of the testing stages to find the effects of carbon reduction and evaluating the effect of economic benefits to get the outcome that MEGA House saves money and decreases CO2 in a year.

目錄 摘 要I 目錄III 圖目錄VI 表目錄IX 表目錄IX 第一章 緒論1 1.1 研究動機1 1.2 研究目的3 1.3 研究範圍與限制5 1.4 研究內容與流程7 1.4 研究內容與流程7 1.4.1 研究內容7 1.4.2 研究流程8 1.5 論文架構11 第二章 文獻回顧13 2.1 建築節能13 2.1.1 建築物的日常節能的重要性13 2.1.2 建築空調耗能13 2.1.3 建築熱環境15 2.2 地中管20 2.2.1地中管功能概述20 2.2.2模擬地中管的相關文獻20 2.2.3應用地中管實例的相關文獻23 2.2.4土壤溫度公式介紹25 2.3 智慧機制表27 2.4 台灣使用空調及暖器的情況32 2.4.1 概念介紹32 2.4.2 空調及暖器之電功率介紹34 第三章 實驗計畫36 3.1 整體實驗內容說明36 3.1.1 實驗計畫的背景-MEGA House36 3.1.2實驗情境之動機與目的40 3.1.3 實驗流程41 3.1.4 實驗範圍及限制42 3.2 智慧控制系統與儀器設備43 3.3 實驗組數55 3.3.1 試驗各階段組合55 3.3.2 實驗組與對照組考慮因素55 3.4第一階段-地中管與浮力通風設計搭配效用之試驗57 3.5第二階段-當無人在家時,回家前情境之假設試驗60 3.6第三階段-回家後,探討冷房試驗與暖房試驗62 3.6.1冷房試驗62 3.6.2暖房試驗65 3.7第四階段-假設一整天在家,比較有無按照智慧機制表開啟之試驗66 第四章 實驗數據分析68 4.1 第一階段-地中管與浮力通風設計搭配的效用之試驗分析68 4.1.1 第一階段數據呈現68 4.1.2第一階段-四種組合之效益分析74 4.2第二階段-回家前的情境之假設試驗分析76 4.2.1第二階段-回家前的四個時間點之數據呈現76 4.2.2第二階段-回家前的四個時間點之效益分析78 4.2.3第二階段-耗電量之效用分析79 4.3第三階段-回家後的情況,冷房試驗與暖房試驗81 4.3.1 冷房試驗(夏季)81 4.3.2 暖房試驗(冬季)84 4.4第四階段-假設一整天在家,比較有無使用智慧機制表之試驗88 4.5各階段試驗之小結91 第五章 經濟效益92 5.1 節能減碳之經濟效益背景92 5.2 MEGA HOUSE經濟效益之評估方法93 5.2.1 依據新擬定的機制表格93 5.2.2 統計非舒適溫度的時數93 5.2.3 電能與碳權的經濟效益之轉換式95 5.3 MEGA HOUSE經濟效益之成果97 第六章 結論與建議101 6.1 結論101 6.2 建議102 參考文獻103 <附錄1>106 <附錄1>107 <附錄2>109 <附錄3>110 <附錄4>112 <附錄5>115 <附錄6>116

參考文獻
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